数字图像处理基础:核心技术解析
"Principles of Digital Image Processing: Fundamental Techniques" 是一本专注于数字图像处理基础技术的教科书,属于Undergraduate Topics in Computer Science(UTiCS)系列,旨在为计算机科学和信息科学领域的本科生提供高质量的教学内容。该系列教材采用简洁、现代的方法,适合自学或一至两个学期的课程使用。本书由权威专家 Wilhelm Burger 和 Mark J. Burge 共同撰写,并经过国际顾问委员会的审阅,包含丰富的示例和习题,许多还附有完整的解答。 本书深入探讨了数字图像处理的基本概念和技术,是学习该领域的入门读物。以下是其中可能涵盖的一些关键知识点: 1. **数字图像基础**:介绍数字图像的基本元素,如像素、图像的表示(如灰度图像、彩色图像)、图像的分辨率和位深度等。 2. **图像获取**:讨论图像捕获设备,如数码相机、扫描仪等,以及它们如何将光学信号转换为数字图像。 3. **图像数字化**:包括采样理论和量化过程,阐述奈奎斯特定理在图像采样中的应用,以及量化对图像质量的影响。 4. **图像增强**:介绍各种图像增强技术,如直方图均衡化、空间滤波(低通滤波、高通滤波、锐化滤波)、对比度拉伸等,以改善图像视觉效果。 5. **图像变换**:讲解傅立叶变换在图像处理中的应用,包括离散傅立叶变换(DFT)、快速傅立叶变换(FFT),以及傅立叶域的图像分析和滤波。 6. **图像分割**:介绍用于分离图像中不同区域或对象的技术,如阈值分割、边缘检测(如Canny算法)、区域生长方法等。 7. **几何变换**:包括平移、旋转、缩放等基本变换,以及更复杂的仿射变换和透视变换,这些都是图像校正和配准的基础。 8. **颜色理论**:探讨RGB、CMYK、HSV等颜色模型,以及颜色空间转换的重要性。 9. **图像编码与压缩**:介绍无损和有损压缩方法,如霍夫曼编码、游程编码、JPEG、JPEG 2000等标准及其原理。 10. **图像分析与理解**:涉及特征提取(如角点检测、边缘检测)、模板匹配、物体识别和机器学习在图像分类中的应用。 11. **实践应用**:书中可能涵盖图像处理在医学成像、遥感、安全监控、机器视觉等领域的实际应用案例。 通过本书,读者不仅可以掌握数字图像处理的基本原理和技术,还能通过实例和习题来加深理解并提升解决问题的能力。无论是对计算机视觉、图像处理感兴趣的初学者,还是专业研究者,都能从中受益。
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