數字圖像處理與圖像通信實驗 劉瑜,硃秀昌著 9787563517596 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉瑜，硃秀昌著 著

圖書標籤:

• 數字圖像處理
• 圖像通信
• 實驗
• 劉瑜
• 硃秀昌
• 高等教育
• 教材
• 圖像處理
• 通信技術
• 9787563517596

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齣版社： 北京郵電大學齣版社有限公司

ISBN：9787563517596

商品編碼：29572561478

包裝：平裝

齣版時間：2008-12-01

基本信息

書名：數字圖像處理與圖像通信實驗

定價：16.00元

作者：劉瑜,硃秀昌著

齣版社：北京郵電大學齣版社有限公司

齣版日期：2008-12-01

ISBN：9787563517596

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.281kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是與硃秀昌、劉峰、鬍棟編著的《數字圖像處理與圖像通信》（修訂版）相配套的實驗教材，也可單獨使用。所提供的實驗是根據相關課程的理論知識，利用Visual C 基本實驗平颱和MATLAB工具軟件，對圖像處理和圖像通信（編碼）的基本算法進行編程和實現。
本實驗教材分兩部分：部分（共4章）是圖像實驗基礎部分，主要介紹數字圖像處理係統、Visual C 數字圖像編程基礎和MATLAB數字圖像編程基礎；第2部分是數字圖像實驗編程設計部分，包含16個實驗單元，基本涵蓋瞭圖像處理和圖像編碼的基本內容。本書可作為從事信息與通信工程、計算機應用和廣播電視等專業學生及工程技術人員學習和完成圖像處理與圖像通信實驗的指導參考書。

目錄

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部分 數字圖像實驗基礎
　章　數字圖像處理係統概述
　　1.1　基本硬件環境
　　1.2　基本軟件運行環境
　　1.3　數字圖像處理軟件開發工具
　第2章　Visual C 圖像處理編程基礎
　　2.1　調色闆原理
　　2.2　位圖
　　2.3　與設備無關的位圖
　　2.4　圖像編程應用程序MDI框架
　　2.5　CImage類
　　2.6 CProcess類
　　2.7　Visual C 程序的文件結構
　 2.7.1　工作區文件和項目文件
　 2.7.2　應用程序源文件和頭文件
　 2.7.3　資源文件
　2.7.4　預編譯頭文件
　第3章　MATLAB圖像處理編程基礎
　 3.1　MATLAB工作環境簡介
　 　3.1.1　MATLAB工作界麵
　　3.1.2　M文件的編輯調試環境
　　3.2　數據類型和變量
　 3.2.1　數據類型
　3.2.2　局部變量和全局變量
　　3.3　MATLAB基本運算
　3.3.1　矩陣（數組）的生成
　 3.3.2　矩陣（數組）操作
　 3.3.3　矩陣和數組的算術運算
　3.3.4　關係運算和邏輯運算
　 3.3.5　關係函數和邏輯函數
　 3.4　程序結構
　 3.4.1　順序結構
　 3.4.2　循環結構
　3.4.3　分支結構
　 3.4.4　程序流控製
　 3.5　M文件
　　 3.5.1　M文件的形式
　　 3.5.2 MATLAB函數文件
　　 3.5.3　子函數
　　 3.5.4　函數調用
　　3.5.5　參數傳遞
　 3.6　程序的調試
　 3.6.1　調試的主要功能
　3.6.2　利用M文件編輯器的調試菜單
　第4章　MATLAB圖像處理工具箱簡介
　 4.1　圖像類型和類型轉換
　 4.1.1　MATLAB圖像數據存儲類型
　 4.1.2　圖像類型
　4.1.3　圖像類型轉換
　……
第2部分　數字圖像實驗編程　
　第5章　數字圖像實驗說明　
　第6章　數字圖像實驗
附錄　MATLAB常用函數集

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字圖像處理與圖像通信》 內容簡介 本書係統地闡述瞭數字圖像處理和圖像通信領域的核心理論、關鍵技術與典型應用。內容涵蓋瞭圖像的獲取、錶示、增強、復原、分割、特徵提取、識彆與理解，以及圖像在信息傳輸、編碼壓縮、加密安全等方麵的應用。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的知識框架，幫助理解數字圖像處理與通信的原理，掌握相關的算法和技術，並能將其應用於實際問題。 第一部分：數字圖像處理基礎 第一章：數字圖像基礎 圖像的形成與錶示： 介紹光學成像原理，人眼視覺機製，以及數字成像的采樣與量化過程。詳細講解數字圖像的離散化模型，像素的概念，圖像的空間域和灰度域錶示。討論不同類型的數字圖像，如二值圖像、灰度圖像、彩色圖像（RGB、HSV、CMYK等），以及它們在存儲和處理上的差異。 圖像的數學描述： 深入探討圖像的數學模型，包括圖像作為二維函數、矩陣錶示等。引入圖像的頻譜分析，傅裏葉變換在圖像處理中的基礎作用，講解一維、二維傅裏葉變換的原理、性質及在圖像平滑、去噪等方麵的初步應用。 圖像處理係統的基本流程： 概述典型的數字圖像處理係統的組成部分，包括圖像采集、預處理、特徵提取、分析理解以及輸齣顯示等環節。強調各環節之間的邏輯關係和相互影響。 第二章：圖像增強 空間域增強： 點運算： 講解灰度變換的基本方法，包括綫性變換（對比度拉伸、灰度拉伸）、非綫性變換（對數變換、指數變換、伽馬校正）。詳細分析直方圖的概念及其在圖像增強中的重要性，介紹直方圖均衡化和直方圖規定化算法，並討論其優缺點和適用場景。 鄰域運算： 闡述基於像素鄰域的濾波方法。重點介紹平滑濾波器（均值濾波、高斯濾波、中值濾波）及其在消除噪聲方麵的作用，分析不同濾波器的平滑效果和對圖像細節的影響。講解銳化濾波器（梯度算子Sobel, Prewitt, Roberts，拉普拉斯算子），以及二階微分算子在突齣圖像邊緣和細節方麵的原理。 頻率域增強： 傅裏葉變換與圖像增強： 介紹利用傅裏葉變換在頻率域進行圖像增強的方法。詳細講解低通濾波（理想低通、Butterworth低通、指數低通）在平滑圖像、去除高頻噪聲中的應用。分析高通濾波（理想高通、Butterworth高通、指數高通）在銳化圖像、增強邊緣細節中的作用。講解帶通濾波和帶阻濾波在選擇性頻率增強或抑製方麵的應用。 同態濾波： 介紹同態濾波器的原理，其如何同時處理圖像的非均勻光照和噪聲，並恢復圖像的細節。 第三章：圖像復原 圖像退化模型： 建立圖像退化過程的數學模型，包括模糊（綫性模糊、非綫性模糊）、噪聲（加性噪聲、乘性噪聲、周期噪聲）等。 逆濾波： 介紹最簡單的復原方法——逆濾波，分析其對噪聲的敏感性，並講解其局限性。 維納濾波： 詳細闡述維納濾波器的原理，它是一種基於最小均方誤差的最優綫性濾波器，能夠平衡圖像復原和噪聲抑製。分析維納濾波器的參數選擇對復原效果的影響。 約束最小二乘濾波： 介紹約束最小二乘濾波器，它在復原能力和噪聲抑製能力之間取得摺衷。 圖像復原中的其他技術： 簡要介紹迭代濾波、基於神經網絡的復原方法等。 第四章：彩色圖像處理 彩色模型： 詳細介紹常用的彩色模型，如RGB（紅、綠、藍）、CMY（青、品紅、黃）、YIQ（亮度、色度）、HSV（色調、飽和度、亮度）等。解釋不同彩色模型之間的轉換關係，以及它們在圖像顯示、印刷、處理等方麵的應用。 彩色圖像增強： 介紹彩色圖像的增強方法，包括基於不同彩色空間的增強技術，如對RGB分量分彆進行增強，或在HSV空間中對亮度和色度分量進行獨立增強。 僞彩色處理： 講解如何將灰度圖像轉換為彩色圖像，以增強圖像的可視化效果，突齣圖像的細節和特徵。 第五章：圖像分割 圖像分割的意義與挑戰： 闡述圖像分割在目標識彆、場景理解等高級圖像分析任務中的關鍵作用，以及其麵臨的挑戰，如噪聲、光照變化、目標邊界模糊等。 基於閾值的方法： 介紹全局閾值和局部閾值的方法，包括Otsu算法（最大類間方差法）等自適應閾值確定技術。 基於區域的方法： 講解區域生長法和區域分裂閤並法，分析其工作原理和適用條件。 基於邊緣的方法： 邊緣檢測算子： 詳細介紹Sobel, Prewitt, Roberts, Laplacian of Gaussian (LoG), Canny等邊緣檢測算子，分析其檢測原理、優缺點以及對噪聲的敏感性。 霍夫變換： 介紹霍夫變換用於檢測直綫、圓等幾何形狀的原理與應用。 形態學方法： 基本形態學運算： 講解腐蝕、膨脹、開運算、閉運算等基本形態學操作，分析它們對圖像形狀和結構的改變。 形態學在分割中的應用： 介紹形態學在去除椒鹽噪聲、連接斷裂的邊緣、提取連通區域等方麵的應用。 分水嶺算法： 介紹分水嶺算法在圖像分割中的原理和應用，尤其是在處理圖像的連通區域和梯度信息時。 第六章：圖像特徵提取與描述 特徵的重要性： 闡述特徵在圖像識彆、匹配、檢索等任務中的核心作用，以及特徵的魯棒性和區分度要求。 幾何特徵： 介紹輪廓特徵（周長、麵積、質心、方嚮）、形狀特徵（矩不變量、傅裏葉描述符）等。 紋理特徵： 講解統計特徵（灰度共生矩陣、高階統計量）、頻域特徵（傅裏葉變換、小波變換）等用於描述圖像紋理的方法。 角點和關鍵點檢測： 介紹Harris角點檢測、SIFT（尺度不變特徵變換）、SURF（加速魯棒特徵）等特徵點檢測算法，分析其尺度、鏇轉、光照不變性。 特徵描述： 講解如何對提取到的特徵點進行描述，形成具有區分度的特徵描述符。 第七章：圖像識彆與理解 模式識彆基礎： 介紹模式識彆的基本概念，包括分類、迴歸等。 監督學習分類器： 決策樹： 講解決策樹的構建原理，及其在圖像分類中的應用。 支持嚮量機（SVM）： 介紹SVM的原理，核函數的作用，以及其在圖像分類任務中的優勢。 神經網絡與深度學習： 概述人工神經網絡的基本結構（感知機、多層感知機），介紹捲積神經網絡（CNN）的原理、捲積層、池化層、全連接層等，以及其在圖像識彆領域的突破性進展。 無監督學習聚類： 介紹K-Means聚類等算法，用於將圖像中的像素或特徵進行分組。 圖像檢索： 介紹基於內容的圖像檢索（CBIR）的基本原理，如何利用圖像特徵進行相似性匹配。 第二部分：圖像通信 第八章：圖像信號的變換與錶示 離散餘弦變換（DCT）： 詳細介紹DCT的原理、性質及其在圖像壓縮中的重要作用，特彆是JPEG標準中的應用。 小波變換： 介紹多分辨率分析的概念，小波變換的原理，以及它在圖像去噪、特徵提取、壓縮等方麵的優勢。 其他變換： 簡要介紹K-L變換（主成分分析）等。 第九章：圖像數據壓縮 數據壓縮的基本原理： 講解無損壓縮和有損壓縮的概念，以及它們在圖像數據存儲和傳輸中的意義。 冗餘的類型： 分析圖像數據中的空間冗餘、統計冗餘、感知冗餘等。 編碼技術： 熵編碼： 介紹哈夫曼編碼、算術編碼等無損熵編碼方法，分析其壓縮效率。 行程長度編碼（RLE）： 介紹RLE在處理連續重復像素時的應用。 有損壓縮算法： 預測編碼： 介紹預測編碼的基本思想，如DPCM（差分脈衝編碼調製）。 變換編碼： 詳細分析基於DCT的JPEG壓縮算法，包括分塊、量化、編碼等步驟。 小波變換壓縮： 介紹基於小波變換的圖像壓縮方法，如JPEG2000標準。 視頻壓縮基礎： 簡要介紹視頻壓縮與圖像壓縮的區彆，如利用幀間冗餘的運動估計與補償。 第十章：圖像傳輸與信道編碼 圖像傳輸模型： 建立圖像信號在通信信道中傳輸的模型，包括信源、信道編碼、調製、信道、解調、信道解碼、信宿等環節。 信道編碼： 檢錯碼： 介紹奇偶校驗碼、循環冗餘校驗碼（CRC）等。 糾錯碼： 講解綫性分組碼、捲積碼、Turbo碼、LDPC碼等，分析它們在提高傳輸可靠性方麵的作用。 圖像在網絡中的傳輸： 討論TCP/IP協議棧在圖像數據傳輸中的作用，以及UDP協議在實時圖像傳輸中的應用。 傳輸速率與帶寬： 分析圖像數據量與傳輸速率、帶寬之間的關係。 第十一章：圖像加密與安全 數字圖像的安全性需求： 討論圖像在存儲、傳輸過程中麵臨的各種安全威脅，如非法訪問、篡改、復製等。 對稱加密算法： 介紹DES、AES等對稱加密算法在圖像數據加密中的應用。 非對稱加密算法： 講解RSA等非對稱加密算法在密鑰交換和數字簽名中的作用。 圖像水印技術： 介紹數字水印的基本原理，包括不可見水印（魯棒性、不可感知性）和可見水印，以及其在版權保護、身份認證等方麵的應用。 混沌理論在圖像加密中的應用： 介紹利用混沌係統的僞隨機性和敏感性進行圖像加密的原理。 第十二章：圖像通信的典型應用 多媒體通信： 探討圖像在視頻會議、IP電話、流媒體等應用中的作用。 遙感與地理信息係統（GIS）： 介紹遙感圖像的處理與分析，以及其在環境監測、資源管理等領域的應用。 醫學圖像處理： 講解醫學影像（X光、CT、MRI）的獲取、處理、診斷，以及其在疾病診斷和治療規劃中的應用。 虛擬現實與增強現實： 討論圖像處理與通信技術在構建沉浸式虛擬環境和增強現實體驗中的作用。 安防監控： 介紹視頻監控係統的圖像采集、分析、識彆技術，以及其在公共安全領域的應用。 本書內容涵蓋瞭從基礎的圖像像素錶示到復雜的圖像識彆、從高效的圖像壓縮到安全的圖像傳輸。通過理論講解、算法分析和案例分析相結閤的方式，幫助讀者建立起紮實的理論基礎，掌握實用的技術方法，為進一步深入研究或實際應用奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書在細節處理上做得非常到位。作者在講解每一個概念的時候，都力求做到嚴謹且全麵，不會遺漏任何重要的細節。例如，在介紹圖像增強技術時，作者不僅僅列舉瞭幾種常用的方法，還會詳細說明每種方法的適用範圍、優缺點以及可能存在的副作用。這種細緻的講解讓我能夠更深入地理解每種技術的本質，也能夠根據實際需求做齣更明智的選擇。此外，書中對一些數學公式的推導過程也寫得非常詳細，每一步都有清晰的解釋，即使是數學基礎稍弱的讀者，也能跟得上思路。我尤其欣賞作者在處理一些復雜算法時，會將其分解為若乾個小步驟，並逐一進行講解，這大大降低瞭理解的難度。這本書的編排方式，也充分考慮到瞭讀者的學習習慣，使得閱讀過程非常順暢。

評分☆☆☆☆☆

這是一本令人印象深刻的圖書，雖然我還沒有完全讀完，但前幾章的內容已經讓我受益匪淺。我尤其喜歡它在理論講解上的循序漸進，從最基礎的像素概念到復雜的傅裏葉變換，都解釋得非常清晰易懂，即便是初學者也能很快掌握。書中穿插的案例和圖示更是恰到好處，將抽象的數學原理具象化，讓我能夠更直觀地理解圖像處理的算法。例如，在講解直方圖均衡化時，作者通過一個生動的例子，展示瞭如何調整圖像的對比度，讓原本灰濛濛的圖像煥發生機，這比單純的公式推導要有效得多。此外，作者在描述某些算法時，並沒有僅僅停留在理論層麵，而是會提及一些實際應用場景，比如在醫學影像分析、安防監控等領域，這讓我對這些技術有瞭更深刻的認識，也激發瞭我進一步探索的興趣。整體而言，這本書的內容組織非常閤理，既有深度又不失廣度，是一本值得推薦的入門和進階讀物。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受就是它的實用性。書中的實驗部分設計得非常巧妙，能夠將前麵學到的理論知識付諸實踐。我特彆喜歡其中關於圖像去噪的實驗，通過調整不同的濾波器參數，觀察圖像質量的變化，讓我真切地體會到不同算法的優劣之處。書中提供的代碼示例清晰明瞭，即使是對編程不太熟悉的讀者，也能根據指導完成實驗。我嘗試著運行瞭其中一個邊緣檢測的算法，發現效果相當不錯，能夠有效地勾勒齣圖像的輪廓，這對於後續的圖像分割和目標識彆非常有幫助。此外，關於圖像壓縮的部分也給我留下瞭深刻印象，瞭解到不同的壓縮技術是如何在保證圖像質量的前提下減小文件大小的，這在實際的圖像存儲和傳輸中至關重要。總而言之，這本書不僅僅是理論的堆砌，更是一個將知識轉化為實踐能力的絕佳平颱，對於想在數字圖像處理領域有所建樹的人來說，無疑是一本不可多得的工具書。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對圖像處理充滿好奇的讀者，我發現這本書為我打開瞭一扇新的大門。書中關於圖像復原的部分，讓我領略到瞭如何從模糊、失真的圖像中恢復齣清晰的原貌，這在我看來簡直是“化腐朽為神奇”的過程。作者對各種復原算法的原理和實現進行瞭詳盡的闡述，並結閤實際案例，展示瞭這些算法在各種場景下的應用。我印象最深刻的是關於運動模糊復原的章節，作者通過一個非常形象的比喻，解釋瞭如何通過逆濾波和維納濾波來消除運動帶來的模糊，讓我豁然開朗。此外，書中對圖像分割的講解也讓我受益匪淺，瞭解到如何將圖像中的不同對象區分開來，這對於後續的目標識彆和分析至關重要。這本書的整體風格嚴謹而又不失趣味，充分激發瞭我對數字圖像處理領域的探索熱情。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的驚喜遠不止於對理論和實驗的理解，它還拓展瞭我對圖像通信領域的視野。在閱讀到關於圖像編碼和解碼的章節時，我纔真正意識到，我們每天習以為常的圖像傳輸背後，蘊含著多麼精密的算法和技術。作者對不同編碼標準的介紹，比如JPEG和MPEG，都進行瞭深入淺齣的講解，讓我明白瞭它們是如何在有限的帶寬下實現高質量圖像傳輸的。特彆是關於量化和熵編碼的解釋，雖然涉及一些數學概念，但作者通過類比和圖示，將其變得生動有趣，讓我不再覺得枯燥。我嘗試著去理解其中的原理，並思考如何在實際的通信係統中應用這些技術，這讓我對整個信息技術産業有瞭更全麵的認識。這本書讓我看到，數字圖像處理與圖像通信是緊密相連的，它們共同構建瞭我們豐富多彩的數字世界。