世界著名計算機教材精選：實用MATLAB圖像和視頻處理 [Pratical Image and Video Processing Using Matlab] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

　　（1）全書30多個教程。
　　（2）可作為多個專業（如信號與信息處理、通信與信息係統、電子與通信工程、模式識彆與智能係統、計算機科學以及視覺生理學、視覺心理學和視覺認知學等）的專業課教材和教學參考書。
　　（3）可供多個行業（如生物醫學、電視廣播、工業自動化、文檔識彆、機器人、電子醫療設備、遙感測繪、智能交通和軍事偵察等）的應用參考。

內容簡介

　　《世界著名計算機教材精選：實用MATLAB圖像和視頻處理》對圖像處理和視頻處理的原理和技術進行瞭簡潔的介紹，並結閤MATLAB編程進行瞭實現。《世界著名計算機教材精選：實用MATLAB圖像和視頻處理》主要內容包括圖像處理基礎、MATLAB基礎、圖像處理工具箱一覽、圖像傳感和采集、算術和邏輯運算、幾何操作、灰度變換、直方圖處理、鄰域處理、頻域濾波、圖像恢復、形態圖像處理、邊緣檢測、圖像分割、彩色圖像處理、圖像壓縮和編碼、特徵提取和錶達、視覺模式識彆、視頻基礎、視頻采樣率和標準轉換、數字視頻處理技術和應用。各章後總共有30多個教程逐步引導讀者利用MATLAB及其圖像處理工具箱實現所介紹的圖像和視頻處理技術。
　　《世界著名計算機教材精選：實用MATLAB圖像和視頻處理》可作為信號與信息處理、通信與信息係統、電子與通信工程、模式識彆與智能係統、計算機科學以及視覺生理學、視覺心理學和視覺認知學等學科大學高年級本科生或研究生專業課教材和教學參考書，還可供涉及圖像和機器視覺技術的應用行業（如生物醫學、電視廣播、工業自動化、文檔識彆、機器人、電子醫療設備、遙感測繪、智能交通和軍事偵察等）的科技工作者和從業者參考和自學。

內頁插圖

目錄

第1部分 圖像處理
第1章 引言和概述
1.1 動機
1.2 基本概念和術語
1.3 典型圖像處理操作示例
1.4 數字圖像處理係統的組成
1.5 機器視覺係統
1.6 資源
1.7 練習題
第2章 圖像處理基礎
2.1 數字圖像錶達
2.1.1 二值（1比特）圖像
2.1.2 灰度（8比特）圖像
2.1.3 彩色圖像
2.1.4 壓縮
2.2 圖像文件格式
2.3 基本術語
2.4 圖像處理操作概述
2.4.1 全局（點）操作
2.4.2 麵嚮鄰域的操作
2.4.3 結閤多幅圖像的操作
2.4.4 變換域操作
第3章 MATLAB基礎
3.1 MATLAB介紹
3.2 MATLAB的基本元素
3.2.1 工作環境
3.2.2 數據種類
3.2.3 MATLAB中的數組和矩陣索引
3.2.4 標準數組
3.2.5 命令行操作
3.3 編程工具：腳本和函數
3.3.1 M-文件
3.3.2 操作符
3.3.3 重要變量和常量
3.3.4 數字錶示
3.3.5 流程控製
3.3.6 代碼優化
3.3.7 輸入和輸齣
3.4 圖形和可視化
3.5 教程3.1:MATLAB-導覽
3.6 教程3.2:MATLAB數據結構
3.7 教程3.3:MATLAB編程
3.8 練習題
第4章 圖像處理工具箱一覽
4.1 圖像處理工具箱：概述
4.2 基本功能和特性
4.2.1 顯示有關圖像文件的信息
4.2.2 讀一個圖像文件
4.2.3 數據類和數據轉換
4.2.4 顯示一幅圖像的內容
4.2.5 發掘一幅圖像的內容
4.2.6 將結果圖像寫入一個文件
4.3 教程4.1:MATLAB圖像處理工具箱——導遊
4.4 教程4.2:基本圖像操作
4.5 練習題
第5章 圖像傳感和采集
5.1 介紹
5.2 光、彩色和電磁頻譜
5.2.1 光和電磁頻譜
5.2.2 圖像種類
5.2.3 光和彩色感知
5.2.4 彩色編碼和錶達
5.3 圖像采集
5.3.1 圖像傳感器
5.3.2 相機光學器件
5.4 圖像數字化
5.4.1 采樣
5.4.2 量化
5.4.3 空間和灰度分辨率
5.5 練習題
……
第2部分 視頻處理

前言/序言

　　在三十多年中，使用計算機來仿真人類視覺係統某些屬性的前景一直讓科學傢、工程師和數學傢感興趣，使得圖像處理成為應用計算機科學研究中發展最快的領域之一。在過去的15年中，圖像和視頻處理的領域經曆瞭巨大的增長並變得更流行和方便。這種增長由若乾個因素所驅動：廣泛使用和價格相對低廉的硬件；各種圖像和視頻編輯、操作和處理的軟件工具；網絡的流行和它對視覺信息的高度重視，這是對使用過時膠片相機攝影的一次真正革命；電影工業的發展，以及人們觀看、記錄、分享電視節目和視頻短片方式的突破性變化。
　　方法/方式
　　本書對圖像和視頻處理中最重要的主題提供瞭一個實用的介紹，並使用MATLAB（和它的圖像處理工具箱）作為工具來展示相關技術和算法。“實用”一詞在書名中齣現並不是指覆蓋瞭這些領域中最新的消費類電子産品；這方麵的知識充其量是膚淺的且將在本書齣版後不久（甚至在此之前！）被淘汰。“實用”一詞應該被解讀為“讓讀者/學生藉助從書中獲得的知識來製定切實可行的項目，即工作原型”。它還有另一個含義，就是采用“剛剛足夠的數學”理念，即更關注書中所描述技術的計算、算法和概念內容，而不是過度的數學形式主義。
　　因此，本書不僅適閤其原有的目標受眾作為教材使用（如計算機科學、計算機工程、電子工程和相關課程的高年級本科和低年級研究生），而且也適閤使用MATLAB，具有堅實的計算和編程技能，且希望自學圖像和視頻處理基礎的研究者和實踐者。
　　本書主要特點
　　* 是將圖像處理、視頻處理以及麵嚮MATLAB的對圖像和視頻算法和技術進行試驗相結閤的第一本書。
　　* 對圖像和視頻處理技術基本主題的全麵、最新、技術上準確和實用的覆蓋。
　　* 37個MATLAB教程可用來作為個人使用MATLAB探究圖像和視頻處理技術的逐步指南，也可用來由使用本書的教師作為課程的實驗室作業。
　　* 為說明和總結文中描述的主要技術和概念，使用瞭330多幅圖片和30個錶格。
　　* 本書采用瞭“剛剛足夠的數學”理念。許多學生害怕麵對非常強調技術的數學方麵的圖像和視頻處理書籍。本書通過在不犧牲解釋的完整性條件下僅提供能完全理解一個技術所需的最少量的數學來解決這個問題。
　　* 本書強調並鼓勵實際的實驗。在介紹瞭一個主題後，邀請讀者自己操作，從而增強和拓展他們剛學習過的東西並在相同主題下探索新的路徑。
　　* 本書被設計來迴答第一次接觸這個主題的學生/讀者可能提齣的最基本問題。它基於我講授圖像和視頻處理20年的經曆/經驗以及一路獲得的見解/理解。
　　* 本書包括許多增強對其主題理解的額外特徵（並允許讀者更多地學習它們），如練習題和程序設計項目、有用的網站，以及在各章結束處的詳盡參考文獻列錶。
　　全書一覽
　　本書組織成兩個部分：圖像處理和視頻處理。
　　第1部分（圖像處理）從對領域的介紹和概述開始（第1章），希望激勵學生對其餘章節的材料貢獻時間和精力。第2章介紹與圖像錶達和圖像處理操作相關的基本概念、符號和術語。第3章和第4章分彆介紹MATLAB和它的圖像處理工具箱，並從此開始構建一係列在其末尾以逐步教程為方式介紹實踐活動的章（除第5章）。第5章討論在圖像采集和數字化中涉及的因素。第6章介紹算術和邏輯操作並介紹感興趣區域（ROI）的處理。第7章介紹幾何操作，如大小調整、鏇轉、剪切和扭麯。第8章～第10章緻力於基於點（第8章），基於直方圖（第9章）和基於鄰域（第10章）的圖像增強技術。第11章將圖像處理操作擴展到頻率域並介紹傅裏葉變換和相關的頻域圖像濾波技術。對圖像恢復問題（特彆是有噪聲和模糊時）的解決在第12章中討論。第13章詳細介紹瞭數學形態學和它在圖像處理中的應用。第14章緻力於邊緣檢測技術。第15章覆蓋圖像分割。第16章從灰度圖像轉到彩色圖像，介紹有代錶性的彩色圖像處理技術和算法。圖像壓縮和編碼，包括最現代和相關的標準是第17章的內容。第18章考察特徵提取和錶達問題，並自然地引到第19章，所得到的特徵矢量在那裏可用於分類和識彆目的。
　　第2部分（視頻處理）從介紹與模擬視頻和係統以及數字視頻格式和標準的主要概念和術語開始（第20章）。它接下來描述在標準之間轉換而齣現的技術問題（第21章）。第22章討論運動估計和補償技術，展示如何可濾波視頻序列，並用一個使用MATLAB解決在視頻序列中目標檢測和跟蹤問題的簡單例子來結束。
　　本書包括兩個附錄。附錄A選擇一些在設計圖像和視頻處理係統中起作用的人類視覺係統特性。附錄B提供一個有關在MATLAB中如何開發圖形用戶界麵（GUI）的教程。
　　教師注意事項
　　本書可用於一個或兩個學期的高年級本科生或研究生入門的圖像和視頻處理課程。本書中的大多數材料已經在過去20年裏很多這樣的課程中檢驗過。下麵是對采用本教材教師的建議總匯。
　　第1部分圍繞一個典型的機器視覺係統進行組織，從圖像采集到模式識彆。第1部分中的所有章（除第16章和第17章）遵循一個自然的順序，它覆蓋瞭在圖像采集、對它們預處理以消除缺陷或改進它們的性質，分割它們為感興趣的目標，提取目標特徵，以及將目標劃分到不同類型中的所有步驟。第1章的目標是提供可以用圖像處理算法獲得的有廣度和遠景的初步示例，以及構成一個機器視覺係統的係統性觀點。有些教師可能希望將這些信息與第2章的材料結閤起來作為在該課程早期介紹的主題。
　　來自第3章和第4章的材料經過細心選擇以使本書自成一體，它們給學生提供瞭學習MATLAB和圖像處理工具箱教程所有可能會需要的信息。讀者在其後課程中需要與MATLAB相關的幫助還可以參考這兩章。隻有有限教學時間的教師可以選擇僅僅簡短地概述這兩章，布置對應的教程，並通過讓學生學習教程並迴答相關問題來監控其學習進度。
　　第5章簡潔地介紹圖像感知和采集的主題。它的主要目標是用把一個三維（3-D）真實世界場景轉換為一個二維（2-D）數字版本的信息來裝備讀者。非常強調圖像捕獲和采集硬件的課程教師可以用詳細的參考文獻（如關於在可見光譜外工作的傳感器、立體視覺相機、相機校正，以及很多其他主題）補充那裏的材料。
　　第6章～第10章很簡單明瞭地涵蓋瞭任何圖像處理課程中的基本主題。它們還為感興趣的討論、實驗室作業和小的項目提供瞭很多空間。
　　第11章對某些學生有點挑戰，這源自與傅裏葉變換相關的數學推導。教師可以使用那章介紹的MATLAB交互頻域演示（fddemo），它是一個培養學生對頻域濾波技術基本概念的理解信心的有價值工具。第12章構建在第10章和第11章的知識基礎上，它聚焦於噪聲消除和去模糊技術。有些教師可以選擇淡化對噪聲模型（12.1節和12.2節）的討論，而較早地介紹在12.3節～12.5節中描述的空域和頻域濾波技術的應用。
　　第13章自成一體，它給瞭教師調整層次（從完全跳過它到詳細介紹它）而不會對課程中其他主題産生重要影響的靈活性。
　　第14章和第15章介紹瞭任何圖像處理課程中的兩個基本主題。希望在課程裏較早介紹其中部分內容或以不同順序介紹的教師應該可以方便地提取相關的節並將它們移動到不同的時間點。
　　第16章包含彩色圖像處理的信息，且以某種形式與先前的章（特彆地與那些有關增強、分割和邊緣提取的章）相聯係。保持彩色於一個分離的章中而不是將彩色圖像處理分布在文本的各處是一個有意識的決定。相信當讀者接觸到第16章時，他們將能很容易地瀏覽其中的內容並將注意力放在他們早期從灰度圖像中學到的東西與在彩色圖像中對應東西的區彆上。不同意這個觀點的教師可以很容易地將第16章的相應節移提前介紹。
　　第17章考慮圖像壓縮和編碼，它們是非常廣泛和技術上復雜的主題，有些書籍整本都介紹它們。因為本書關注的是使用MATLAB來構建實用的圖像處理和機器視覺解決方案，所以將從一個較寬的角度（當今使用的標準、壓縮技術的分類和它們的主要特性，等等）來考慮而不試圖對這些主題進行深入討論，因為那樣有可能分散注意力而沒有多少意義。從務實的角度來看，因為讀者的目標是使用MATLAB來處理圖像和利用它從很多格式（大多數使用某種形式的壓縮）讀取和寫入圖像的能力，所以本書關注的是如何以有意義的方式使用這些能力。教師可以根據其目標用不同的方式進行，從用更多的參考文獻擴展第17章（如果圖像編碼和壓縮是課程教學大綱的重要部分）到將整章跳過（如果課程的主要目標是對一個實際問題構建機器視覺方案，其中可能不需要這種類型的知識）。
　　第18章和第19章緊密聯係。它們提供瞭設計和實現圖像處理和機器視覺方案時最關鍵階段中兩個方麵的信息：特徵提取和模式分類。依賴於圖像的種類和所設計方案的特殊需求，第18章給齣瞭特徵提取和錶達技術的廣泛選擇。教師可能會對第19章為所有學生所提供的從相關模式識彆、數據挖掘和信息檢索領域需要的基本概念感到滿意而不需要另外的參考文獻。如果課程不對任何這些領域有先修的要求，這點就尤為重要。在第19章結尾的教程是根據對第18章和第19章所介紹算法的選擇、設計和微調來構建的。希望在學習到本書的這個位置時，學生不僅流暢掌握瞭MATLAB和圖像處理而且獲得瞭迴過頭來批判地反思什麼可以工作，什麼不能工作，以及為什麼的能力。
　　第2部分組織成3章，可以用在一個或兩個學期（結閤圖像和視頻處理）課程的後段或在專門涉及視頻處理課程的前端。在後一種情況下，教師可以用附加的文獻（如對研究生層次課程，視頻處理的學術文章和相關主題）對第2部分的材料進行補充。
　　第20章涵蓋瞭廣泛的主題，從基本的模擬視頻概念到數字視頻標準和編解碼器。它提供瞭在多個方嚮擴展的空間，從更深入地學習電視廣播係統到更詳細的分析現代視頻壓縮框架和標準。第21章涵蓋瞭標準轉換的主題，並討論實現它們的最流行技術。第22章將討論擴展到包括運動估計和補償，以及（幀內和幀間）視頻濾波技術。它以一個用MATLAB實現的實用項目結尾，該項目是由我從前的一位學生完成的：在一個用固定的相機獲得且具有復雜運動背景的視頻序列中進行目標檢測和跟蹤的係統。將這個案例研究包括在內的目的是總結第2部分（和全書）的討論，提醒讀者在此時他們將應該具有足夠的知識以完成類似的項目（教師可在課程結束項目中布置）。
　　在附錄A中的材料與圖像和視頻處理係統非常相關，因為它解釋瞭人類視覺係統特性與其在構建相似係統的設計決策中影響的聯係。教師也可考慮將它（或部分）在課程的更早階段介紹。
　　附錄B是一個對開發MATLAB應用GUI的實用指導。它應該能讓學生在它們的MATLAB項目中開發視覺上吸引人、具有交互性和功能性的界麵。
　　還有一個對MATLAB和章末教程的注解。使用MATLAB（和它的特性處理工具箱）十多年後，我完全同意Rudra Pratap [Pra02]所寫的話，“MATLAB的易用性是它的主要特徵”。MATLAB有一個平緩的學習麯綫，允許用戶加入到一個交互學習的方式中，在一定程度上提升用戶正確應對挑戰的技能，並逐步提高。本書中所包含的MATLAB教程也是在這個理念下構思的。
　　網站
　　本書配套的網站（(http://www.ogemarques.com）包含很多為學生和教師準備的補充材料：書中所有MATLAB教程的代碼，所選圖片的MATLAB代碼，測試圖像和視頻序列，補充問題，教程和項目（不能製成印刷版），以及一個不斷增長和經常維護的網站名單，包括圖像處理會議、軟件、硬件、研究團體、測試圖像庫以及更多內容（的鏈接）。
　　Oge Marques
　　緻謝
　　我深深地感謝許多為此項目（直接或間接）閤作過的人。這本書沒有他們的幫助是不可能完成的。
　　我希望感謝許多在圖像和視頻處理以及相關領域給我以指導的教授、導師和同事，特彆是Maria G. Te Vaarwerk、Wim Hoeks、Bart de Greef、Eric Persoon、John Bernsen、Borko Furht和Bob Cooper。
　　特彆感謝我的朋友和同事Hugo Vieira Neto，他在該項目中從早期規劃階段到完成都給予瞭極大的支持。
　　我深深感謝Gustavo Benvenutti Borba在創建這本書中大部分圖片中的齣色工作，他有見地的評論和意見、持續的鼓勵，以及很多小時的時間投入是不能用僅若乾行的感謝所迴報的。
　　還要感謝Liam M. Mayron在這個項目所有步驟中的鼓勵、支持和專業幫助。
　　這本書沒有Jeremy Jacob的寶貴貢獻將不能齣版，他編寫、修訂並記錄瞭書和教程中相關的MATLAB代碼，並貢獻瞭附錄B中的內容。
　　特彆要感謝這些年來MathWorks圖書計劃（Courtney Esposito、Naomi Fernandes和Meg Vulliez）的支持。
　　若乾個朋友和同事審閱瞭書中所選部分的草稿：Liam M. Mayron、Hugo Vieira Neto、Mathias Lux、Gustavo Benvenutti Borba、Pierre Baillargeon、Humberto Remigio Gamba、Vladimir Nedovic、Pavani Chilamakuri和Joel Gibson。我想對他們仔細審稿和有見地的意見和建議錶示感謝。我已經盡力修改瞭他們指齣的錯誤並根據他們的建議改進瞭書裏的內容。如果還有任何遺留的錯誤，它將完全是我的責任而不是他們的。如果你發現瞭任何錯誤，請給我發郵件：omarques@ieee.org。我將在以後印刷這本書時改正它們。
　　我的最大感謝給我的齣版商JohnWiley & Sons以及George J. Telecki和他的優秀工作人員。他們在這個項目的整個期間耐心地與我一起工作：Lucy Hitz、RachelWitmer和Melissa Valentine。他們的善良和敬業精神使得此書的齣版是一個非常愉快的過程。
　　感謝Amy Hendrickson（TeXnology Inc.）在有關LATEX方麵的專業幫助。
　　最後但肯定不是最不重要的是，我要感謝我的傢庭始終如一的慈愛、耐心和理解。
　　Oge Marques

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善惡終有報，天道好輪迴。不信抬頭看，蒼天饒過誰！

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善惡終有報，天道好輪迴。不信抬頭看，蒼天饒過誰！

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善惡終有報，天道好輪迴。不信抬頭看，蒼天饒過誰！

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希望不要誤人錢財和時間。

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圖像處理Matlab的書，不錯，很好

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因為最近一直在學圖像，視頻，加上之前學瞭個MATLAB所以想買本試試，視頻部分很少，看著還行，有待考察

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正版，相信京東自營的品質

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很快，很喜歡。送貨速度也很快

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非常滿意

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