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出版者:國防工業齣版社

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出版時間:1900-01-01

價格:26.0

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isbn號碼:9787118025132

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《數字圖像處理與分析：從原理到實踐》 前言 隨著信息技術的飛速發展，數字圖像已經滲透到我們日常生活的方方麵麵，從醫學診斷到自動駕駛，從娛樂媒體到工業檢測，圖像數據的重要性日益凸顯。然而，原始的圖像數據往往含有噪聲、分辨率不足，或需要進行特定的提取和分析纔能轉化為有價值的信息。本書旨在為讀者提供一套係統、深入的數字圖像處理與分析的理論框架和實踐指南，幫助讀者掌握如何有效地獲取、增強、分割、識彆和理解圖像內容。 第一部分：數字圖像基礎與采集 本部分將奠定堅實的理論基礎。我們將從人類視覺係統的工作原理入手，解釋我們如何感知世界，並引齣數字圖像的數學模型——離散的像素網格。 1.1 圖像的數字化過程：采樣與量化 深入探討將連續的模擬信號轉換為離散數字信號的關鍵步驟。詳細闡述采樣頻率對圖像細節的影響（奈奎斯特-香農采樣定理），以及量化位數（如8位、16位）如何決定圖像的灰度或色彩深度和動態範圍。我們將分析量化誤差（即捨入誤差）在圖像重建中的錶現。 1.2 圖像的數學錶示與色彩空間 介紹不同類型的數字圖像：二值圖像、灰度圖像和彩色圖像。重點解析主流的彩色模型，如RGB（紅綠藍加色模型）在顯示設備中的應用，以及HSV（色相、飽和度、亮度）和CMYK（青色、品紅、黃色、黑色）在圖像編輯和印刷領域的差異和轉換原理。讀者將學會如何進行不同色彩空間間的精確轉換，並理解轉換過程中信息的丟失或重組。 1.3 圖像采集係統與硬件考量 討論數字相機、掃描儀等圖像采集設備的基本架構。深入剖析影響最終圖像質量的關鍵硬件參數，包括光學係統的質量、傳感器的類型（CCD與CMOS）、像素點的填充因子以及噪聲源的特性（如暗電流噪聲、散粒噪聲）。本章還將簡要介紹遙感、醫學成像（如CT、MRI）等專業領域中圖像的特殊采集要求。 第二部分：圖像增強與復原 原始圖像往往受到采集環境或傳輸過程的限製，清晰度、對比度或噪聲水平不理想。本部分專注於使用空間域和頻率域技術，對圖像進行優化，使其更適閤後續的分析或人眼觀察。 2.1 空間域增強技術 側重於直接對像素值進行操作的方法。詳細講解點處理技術，如灰度綫性/非綫性變換（對數、冪律變換）用於擴展或壓縮灰度級。重點深入探討直方圖處理：如何計算、均衡化（Histogram Equalization）和規定化，以最大化圖像的對比度。隨後，介紹鄰域處理，如空間濾波器的概念，包括均值濾波、中值濾波（對脈衝噪聲的抑製效果分析）以及高斯濾波（作為平滑處理的標準方法）。 2.2 圖像復原：噪聲模型與逆濾波 與增強不同，復原嘗試根據已知的降質模型來恢復原始圖像。首先分類和建立常見的噪聲模型（如高斯白噪聲、椒鹽噪聲、周期性噪聲）。隨後，詳細分析頻率域濾波在圖像復原中的強大能力。闡述二維傅裏葉變換（DFT）在圖像處理中的作用，如何通過構造濾波器函數（如理想低通/高通濾波器）來消除或抑製特定頻率的噪聲。最後，討論逆濾波和維納濾波，分析它們在處理模糊核（退化函數）和噪聲模型不確定性時的優劣及實現細節。 第三部分：圖像分割 圖像分割是圖像分析流程中至關重要的一步，目標是將圖像劃分成若乾個具有特定意義的、互不重疊的區域或目標。 3.1 基於閾值的分割方法 這是最直觀且計算效率高的方法。詳細介紹全局閾值（如Otsu’s最佳閾值法）的原理及其局限性。隨後，深入探討局部（自適應）閾值技術，解釋為什麼在光照不均的圖像中，固定閾值會失效，以及如何使用局部鄰域統計量來確定最佳閾值。 3.2 基於區域和邊緣的分割 介紹區域生長法：如何選擇種子點，定義相似性準則（如灰度均值、紋理相似度）並逐步將鄰域像素歸並。討論區域閤並與分裂策略。在邊緣檢測方麵，不僅復習經典的Sobel、Prewitt算子，更側重於Canny邊緣檢測算法的完整流程，包括高斯平滑、梯度計算、非極大值抑製和雙閾值連接，分析其在信噪比和定位精度上的平衡。 3.3 現代分割技術概述 簡要介紹形態學（Mathematical Morphology）在簡化區域邊界和去除小噪點中的作用，包括腐蝕、膨脹、開運算和閉運算。同時，為讀者引入更高級的方法論，如水平集方法在復雜邊界追蹤中的應用，以及主動輪廓模型（Snake）的基本思想。 第四部分：特徵提取與描述 分割齣目標區域後，下一步是將這些區域轉化為可供計算機理解的、量化的特徵集。 4.1 區域特徵描述符 講解如何從分割齣的區域中提取幾何和灰度特徵。幾何特徵包括：形狀描述符（如周長、麵積、緊湊度、圓形度、主軸方嚮和橢圓度）以及拓撲描述符（如連通性、孔洞數量）。灰度特徵包括區域內的均值、方差、偏度和峰度。 4.2 紋理分析基礎 紋理是圖像的重要組成部分，用於區分不同材質的區域。詳細介紹灰度共生矩陣（GLCM）的構造及其衍生特徵（如對比度、能量、熵、相關性）。同時，介紹局部二值模式（LBP）作為一種高效的紋理描述符在鏇轉不變性方麵的優勢。 4.3 關鍵點檢測與描述 重點講解如何提取圖像中的穩定特徵點，這些點對圖像的縮放、鏇轉和光照變化具有魯棒性。深入分析Harris角點檢測器的原理。隨後，詳細介紹SIFT（尺度不變特徵變換）和SURF（加速魯棒特徵）算法的核心步驟：尺度空間構建、DoG（Difference of Gaussians）檢測、關鍵點定位和128維特徵嚮量的生成，解析它們在目標識彆和圖像配準中的核心地位。 第五部分：圖像識彆與應用案例 在完成預處理和特徵提取後，本部分將圖像分析導嚮實際的應用目標，即分類和識彆。 5.1 模式識彆基礎迴顧 簡要迴顧分類器的基本概念，為圖像特徵嚮量的學習做準備。介紹最小距離分類器、貝葉斯分類器在初步識彆任務中的應用。 5.2 深度學習在圖像分析中的初步應用 介紹捲積神經網絡（CNN）的基本結構——捲積層、池化層和全連接層。說明CNN如何自動地從原始像素中學習到層次化的特徵錶示，從而超越傳統手工設計特徵的局限性。討論經典的CNN架構（如LeNet、AlexNet）在圖像分類任務中的基本流程。 5.3 圖像分析的綜閤案例 通過兩個具體的應用案例，串聯前述所有知識點： 1. 光學字符識彆（OCR）流程： 文本圖像的預處理（去傾斜、二值化）、字符分割、特徵提取（如基於輪廓的描述符或深度特徵）到最終字符分類的完整鏈路分析。 2. 醫學影像增強與病竈區域定位： 如何結閤噪聲抑製濾波和區域分割技術，用於輔助醫生對特定區域進行初步的定量分析。 結語 本書力求在理論深度與工程實踐之間取得平衡，通過清晰的數學推導和豐富的案例說明，使讀者不僅知其然，更能知其所以然。掌握這些技術，讀者將能夠自信地麵對和解決現實世界中復雜多樣的數字圖像處理與分析挑戰。

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我最近讀完瞭村上春樹的《挪威的森林》，這本書帶給我的是一種深沉的、帶著淡淡憂鬱的美感。它不像那種情節跌宕起伏的小說，而是更側重於人物內心的細膩描摹和青春期那種迷茫而疼痛的情緒的捕捉。渡邊徹和直子之間那種復雜而又無法言說的情感糾葛，深深地觸動瞭我。文字的意象非常豐富，無論是描繪東京的喧囂，還是描繪對逝去友人的懷念，都有一種獨特的韻味。特彆是書中對音樂（比如披頭士的歌麯）的穿插運用，使得整個故事的氛圍更加立體和富有層次感。那種青春期的迷失、對死亡的思考，以及在愛與失去中掙紮的狀態，都被村上以一種近乎詩意的散文筆調展現齣來。閤上書本的時候，心情久久不能平靜，仿佛自己也跟隨主角經曆瞭一場漫長而溫柔的告彆。這本書的魅力就在於它的留白，許多地方需要讀者自己去體會和填補，每一次重讀都會有新的感悟。

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《禪與摩托車維修藝術》這本書的閱讀體驗是極其獨特的，它完全不同於我以往讀過的任何技術手冊或哲學著作。羅伯特·M·波西格通過一位長途旅行的“我”與兒子的故事，巧妙地將摩托車的機械維修過程，與對“質量”（Quality）這一抽象概念的深刻探討編織在一起。他提齣的“古典式”與“浪漫式”兩種認識世界的方法論，讓我對日常生活中遇到的問題有瞭全新的審視角度。維修過程中對細節的關注、對工具的敬畏以及對自身心境的梳理，都被描繪得淋灕盡緻。當我讀到他對“形而上學”的討論時，感覺自己仿佛也坐在那輛摩托車上，在廣袤的公路上進行著一場內心的探險。這本書的語言既有理工科的精準，又不失文學的韻味，它教導我們如何在機械的、可量化的世界中，尋找到超越工具本身的、純粹的精神價值。這是一本需要慢慢品讀、時常停下來思考的書，它探討的是如何帶著一種專注和愛意去對待你所從事的任何事物。

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《人類簡史：從動物到上帝》這本書，徹底顛覆瞭我對曆史進程的傳統認知。尤瓦爾·赫拉利的宏大敘事視角令人震撼，他將智人從非洲走齣，到農業革命、科學革命，直至今天的智人神話，進行瞭極其精煉而又富有洞察力的梳理。最讓我印象深刻的是他對“虛構故事”力量的強調，無論是宗教、金錢還是國傢，這些都是集體想象的産物，正是這些共同的信念，使得大規模的復雜社會得以形成和運作。作者的論證邏輯嚴密，引用瞭大量跨學科的知識，使得曆史不再是枯燥的年代和事件堆砌，而是一場關於認知革命、農業革命如何塑造瞭我們今日世界的精彩辯論。閱讀此書時，我時常感到思維被不斷挑戰和拓寬，它迫使我去反思我們習以為常的社會結構和價值觀的根基。這本書的價值在於，它提供瞭一個極其高遠的平颱，讓我們得以俯瞰整個人類文明的演進軌跡。

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這本書的書名是《輕鬆玩黑心動態網頁Dhtml&XML》，以下是從讀者的角度齣發，對幾本與此書內容完全無關的書籍的評價： 這本《銀河漫遊指南》簡直是科幻迷的福音！道格拉斯·亞當斯的文字功底令人嘆服，他用一種近乎荒誕的幽默感，構建瞭一個宏大又極度無厘頭的宇宙。我記得看到主角阿瑟·鄧特因為地球被拆來鋪設星際高速公路而不得不踏上逃亡之旅時，我就被深深吸引住瞭。書裏對“42”這個數字的解讀，以及對毛巾在宇宙中重要性的論述，都充滿瞭哲思和戲謔。書中那些充滿想象力的外星種族和光怪陸離的場景，比如“心懷不軌”的機器人馬文，都刻畫得入木三分。它不僅僅是簡單的太空冒險，更像是一部對人類社會、官僚主義甚至存在主義的辛辣諷刺。閱讀過程中，我時常會捧腹大笑，但笑聲過後，又會陷入對宇宙終極意義的沉思。這本書的敘事節奏把握得極好，總能在緊張的逃亡與突如其來的冷笑話之間找到完美的平衡點，讓讀者在享受閱讀樂趣的同時，也被這位天纔作傢的獨特視角所震撼。那種輕鬆調侃的語調，讓人感覺即便麵對宇宙的終結，也能保持一份樂觀和幽默。

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對於一個熱衷於烹飪技藝的人來說，《法式料理的藝術與科學》簡直是一本寶典。這本書的編排非常專業，它不像一般的食譜那樣隻給齣簡單的步驟，而是深入剖析瞭每種經典法式醬汁背後的化學變化，比如美拉德反應在肉類煎烤中的關鍵作用。作者對於食材的處理，從刀工的基礎要求到不同溫度對口感的影響，都做瞭詳盡的圖解和說明，非常實用。我尤其喜歡其中關於湯底熬製的部分，那種對時間和火候的極緻追求，體現瞭法餐的匠人精神。書中的配圖質量極高，無論是成品展示還是內部結構剖析，都讓人一目瞭然。自從按照書中的指引嘗試製作瞭經典的荷蘭醬之後，我纔真正理解瞭乳化過程中的微妙之處。這本書不僅提升瞭我的實際操作技能，更重要的是，它培養瞭我對烹飪背後原理的尊重和理解，讓每一次下廚都變成瞭一次嚴謹的科學實驗與藝術創作的結閤。

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