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出版者:北京航空航天大學

作者:李小平

出品人:

頁數:316

译者:

出版時間:2004-2

價格:28.00元

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787810774314

叢書系列:

圖書標籤:

• 多媒體通信
• 通信技術
• 多媒體技術
• 網絡通信
• 信號處理
• 編碼解碼
• 傳輸協議
• 通信係統
• 數字通信
• 信息技術

《數字圖像處理與應用》 簡介： 本書旨在深入探討數字圖像處理的核心理論、關鍵技術及其廣泛的應用領域。本書內容聚焦於圖像的獲取、增強、復原、分割、錶示與描述、以及識彆等關鍵環節，並輔以大量實際案例，幫助讀者建立堅實的理論基礎和實用的技術能力。 第一篇：數字圖像處理基礎 第一章：數字圖像概述 本章首先界定數字圖像的基本概念，介紹圖像的形成原理，如光學成像與傳感器采集。 詳細闡述數字圖像的數學錶示，包括像素、分辨率、灰度級、顔色模型（如RGB、CMYK、HSV）等。 探討圖像的存儲格式，如BMP、JPEG、PNG、TIFF等，分析其特點與應用場景。 引入圖像處理的基本流程，為後續章節的學習打下基礎。 第二章：圖像增強 本章重點介紹旨在改善圖像視覺效果或提取有用信息的增強技術。 點處理技術： 詳細講解灰度變換（對數變換、冪律變換、直方圖均衡化）的原理與實現，以及它們的適用條件，如何通過調整像素值來改變圖像的亮度和對比度。 空間域濾波： 深入研究綫性濾波（平滑濾波器如均值濾波、高斯濾波）和非綫性濾波（中值濾波、雙邊濾波）的原理、算法及效果。討論濾波核的設計與應用，以及如何用於降噪和模糊化。 頻率域增強： 介紹傅裏葉變換及其在圖像處理中的作用。講解低通濾波、高通濾波、同態濾波等頻率域增強方法，分析它們在銳化和模糊化方麵的應用。 第三章：圖像復原 本章關注如何去除或減弱圖像在獲取或傳輸過程中産生的失真。 退化模型： 建立圖像退化模型，分析點擴散函數（PSF）和噪聲的類型（加性噪聲、乘性噪聲、高斯噪聲、椒鹽噪聲等）。 逆濾波與維納濾波： 介紹基本的逆濾波方法及其局限性，重點講解維納濾波的原理，如何結閤退化函數和噪聲特性進行最優估計，以達到更好的復原效果。 約束最小二乘方濾波： 討論如何引入約束條件來改善復原結果，特彆是在噪聲較強的情況下。 基於繪製的方法： 介紹一些基於繪製（如Richardson-Lucy算法）的迭代復原技術，分析其在盲去捲積（即退化函數未知時）的應用。 第二篇：數字圖像處理的高級技術 第四章：圖像分割 本章探討如何將圖像劃分為若乾具有意義的區域或對象。 閾值法： 詳細介紹全局閾值法、局部閾值法（自適應閾值法）的原理，特彆是Otsu方法在確定最優閾值方麵的應用。 邊緣檢測： 講解各種邊緣檢測算子，如Sobel、Prewitt、Roberts、Laplacian以及Canny邊緣檢測算法，分析它們的優缺點和在不同場景下的錶現。 區域生長法： 介紹基於區域生長的方法，如何選擇種子點並根據相似性準則擴展區域。 分水嶺算法： 深入解析分水嶺算法的原理，如何將圖像視為地形圖，並通過“淹沒”過程進行分割。 圖割法： 介紹圖論在圖像分割中的應用，特彆是Graph Cut算法，以及其在語義分割中的潛力。 第五章：圖像錶示與描述 本章關注如何將分割齣的區域或對象進行有效的數學錶示和特徵提取，以便後續識彆。 邊界描述： 講解鏈碼、多邊形逼近、傅裏葉描述子等邊界錶示方法。 區域描述： 介紹麵積、周長、質心、不變矩、形狀因子等區域特徵的計算方法。 形態學圖像處理： 詳細闡述腐蝕、膨脹、開運算、閉運算等基本形態學操作，以及它們在去除噪聲、連接斷裂的物體、填充小孔等方麵的應用。介紹骨架提取、擊中擊不中變換等高級形態學操作。 第六章：圖像識彆與分類 本章介紹如何基於提取的特徵對圖像中的對象進行識彆和分類。 模式識彆基礎： 引入模式識彆的基本概念，如特徵空間、分類器。 基於統計的分類器： 講解最小距離分類器、最大似然分類器、貝葉斯分類器等。 基於神經網絡的分類器： 介紹感知器、多層感知器、捲積神經網絡（CNN）等深度學習模型在圖像識彆中的應用。重點講解CNN的層級結構（捲積層、池化層、全連接層）及其優勢。 支持嚮量機（SVM）： 介紹SVM的原理，如何通過構建最優超平麵進行分類。 模闆匹配： 講解基於模闆的匹配方法，如何找到圖像中最相似的區域。 第三篇：數字圖像處理的應用 第七章：醫學圖像處理 介紹醫學圖像處理在診斷、治療和研究中的重要作用。 圖像增強與復原： 針對X射綫、CT、MRI等醫學圖像的特點，介紹相應的增強和復原技術。 圖像分割： 重點講解器官、病竈等醫學目標區域的自動或半自動分割方法。 三維重建： 介紹從二維切片圖像重建三維模型的技術。 特徵提取與分析： 如細胞形態分析、病竈紋理分析等。 第八章：遙感圖像處理 探討遙感圖像處理在地球科學、環境監測、資源勘探等領域的應用。 圖像校正： 幾何校正、輻射校正的原理與方法。 圖像增強： 提高遙感圖像的可視性和信息提取能力。 圖像分類： 監督分類（最大似然法、支持嚮量機）與非監督分類（K-means、Isodata）在土地覆蓋分類等任務中的應用。 變化檢測： 分析不同時期遙感圖像之間的差異，檢測地物變化。 第九章：計算機視覺基礎 本書將簡要介紹計算機視覺的一些基本概念，作為圖像處理技術在更廣闊領域的延伸。 運動分析： 光流法、目標跟蹤。 三維視覺： 立體視覺、SfM（Structure from Motion）。 圖像檢索： 基於內容的圖像檢索（CBIR）。 人臉識彆與檢測。 本書采用清晰的結構、邏輯嚴謹的論述，輔以豐富的圖示和算例，力求讓讀者在掌握理論知識的同時，能夠理解並應用相關算法解決實際問題。本書適閤高等院校相關專業的學生、從事圖像處理、計算機視覺、模式識彆及相關應用研究的科研人員和工程師閱讀。

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老實說，我原本以為這是一本偏嚮工程實踐的書籍，畢竟“技術”二字赫然在目。然而，這本書的宏大視角遠超我的預期，它似乎在構建一個完整的通信生態係統的藍圖。書中用瞭不少篇幅來探討信道編碼和多址接入技術，其中關於Turbo碼和LDPC碼的演進曆程，寫得頗具曆史感。作者沒有簡單地羅列這些算法，而是深入剖析瞭它們誕生的時代背景——比如在空間通信和移動通信中，麵對的特定信道衰落問題是如何催生齣這些革命性技術的。這種“曆史的必然性”的敘述方式，讓原本冰冷的算法變得有血有肉。唯一讓我感覺略微不足的是，雖然理論講解得非常透徹，但在實際的硬件實現或者軟件定義無綫電（SDR）的應用案例方麵，著墨不多。對於那些渴望看到代碼片段或者PCB布局圖的工程師讀者來說，這本書提供的更多是“設計哲學”而非“動手指南”。它更適閤那些需要進行底層架構設計和性能優化的研究人員，而非直接進行産品集成的工程師。

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閱讀這本書的過程，像是一次嚴謹的學術攀登，每一步都需要腳踏實地。書中對於數字信號處理在通信係統中的應用描述得淋灕盡緻，特彆是關於同步技術的部分，無論是載波同步還是定時同步，作者都詳細解析瞭基於鎖相環（PLL）和盲估計算法的優缺點。我發現作者對於性能指標的描述極為審慎和量化，每一個結論都有堅實的數學推導作為支撐，這使得全書的權威性極高。它避免瞭許多流行技術書籍中常見的誇大宣傳和浮誇的未來預測，而是專注於描述當前技術瓶頸和已解決問題的經典方案。因此，這本書非常適閤作為研究生級彆的核心教材，它能夠幫助學生建立起一種批判性的技術評估視角，學會如何從第一性原理齣發去審視一個通信方案的優劣。總的來說，如果你想要一本紮實、嚴謹、覆蓋麵廣且邏輯性強的通信係統理論基石，那麼這本書無疑是一個極佳的選擇，但準備好投入大量時間和精力去消化這些信息量巨大的內容吧，它不會讓你輕鬆通過。

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這份閱讀體驗簡直像是在參加一場高規格的行業研討會，隻不過所有發言者都是世界頂尖的專傢，而且他們井然有序地依次登颱。我特彆欣賞作者在講解調製解調技術時的那種庖丁解牛般的精確性。例如，在描述QAM（正交幅度調製）時，書中不僅展示瞭星座圖，還細緻地分析瞭不同階數（如16QAM、64QAM）在相同帶寬下如何權衡傳輸速率與抗噪性能之間的矛盾。他們似乎默認讀者已經具備瞭紮實的信號處理背景，因此在講解一些關鍵的濾波器的設計原理時，可以深入到數學模型的細節層麵，這對我個人的技術理解提升非常有幫助。閱讀過程中，我經常需要停下來，對照著自己電腦上的仿真軟件來驗證書中所述的性能麯綫。有一點需要指齣，這本書的術語密度非常高，每一個章節都充滿瞭專業名詞的堆砌，這對於希望快速瀏覽或僅僅想瞭解皮毛的讀者來說，可能是一個不小的挑戰。它要求讀者必須保持高度的專注力，因為漏掉一個定義，後續的理解可能會大打摺扣，這絕對是一本需要“啃”的書，而不是“讀”的書。

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這本書的封麵設計給我留下瞭非常深刻的印象，它采用瞭一種冷峻的藍灰色調，配以一些抽象的光影綫條，仿佛在暗示著數據流動的速度與復雜性。當我翻開第一頁，一股嚴謹的學術氣息撲麵而來，內容組織得極為清晰，邏輯鏈條緊密得令人稱贊。作者在緒論部分花瞭大量篇幅來梳理整個信息時代的演進脈絡，從早期的模擬信號到如今的數字化浪潮，過渡得自然而流暢。尤其值得一提的是，書中對“信息論基礎”的闡述，沒有陷入枯燥的數學推導泥潭，而是巧妙地結閤瞭實際應用場景，比如如何用熵來衡量信息的不確定性，以及在噪聲信道中的糾錯編碼原理。我感覺作者對如何將深奧的理論轉化為可理解的知識點有著獨到的見解。它更像是一部精心打磨的教科書，注重基礎的夯實，為後續深入學習各種復雜的通信協議打下瞭堅實的理論地基。對於初學者來說，這本書提供瞭絕佳的入門視角，但如果你期望直接接觸到最新的5G或6G前沿技術細節，可能需要後續的進階讀物來補充，因為它更側重於“為什麼”和“是什麼”，而非“如何實現最新標準”。

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這本書的排版和插圖質量是教科書級彆的典範，這在技術書籍中是相當少見的。特彆是涉及到光縴通信和無綫信道衰落模型的部分，那些三維的、彩色的圖示，清晰地展示瞭多徑效應如何導緻瑞利衰落或萊斯衰落。這些視覺輔助工具極大地降低瞭理解復雜物理現象的難度。我尤其喜歡作者在每個關鍵概念後都附帶的“思考題”部分，這些問題往往不是簡單的概念迴顧，而是需要綜閤運用前麵多個章節知識點纔能解答的開放性問題，這極大地激發瞭我的主動探索欲。例如，書中探討瞭頻率復用與乾擾抑製的平衡點，這個問題放在實際網絡規劃中是極度敏感的。不過，如果說這本書有什麼地方顯得有些“保守”，那可能是在新興的網絡架構，比如軟件定義網絡（SDN）對傳統物理層控製權的重新分配方麵，闡述略顯不足。它似乎更偏嚮於對成熟穩定技術的深入挖掘，對於快速變化的互聯網層麵的變革，提及的廣度有餘而深度稍欠。

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