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商品簡介
作者簡介
目次
商品簡介
每門學科都有其特定的一系列概念和術語。圖像工程百科叢書參照近30年以來的“中國圖像工程”綜述系列所統計的圖像工程發展情況，分門別類地、全面地介紹圖像工程相關領域的名詞和術語。 本書介紹圖像工程中圖像處理的相關概念和術語，共有8章和2個附錄。前兩章為緒論，其中第1章介紹圖像，第2章介紹圖像工程；後6章圍繞圖像處理六大研究方向展開，其中第3章介紹圖像採集獲取，第4章介紹圖像投影重建，第5章介紹圖像增強和恢復，第6章介紹圖像壓縮編碼，第7章介紹圖像信息安全，第8章介紹圖像多分辨率處理；最後是兩個參考附錄，其中附錄A介紹圖像工程技術應用，附錄B介紹相關基礎和工具。
作者簡介
1989年獲比利時列日大學應用科學博士學位。1989 — 1993年先後在荷蘭德爾夫特大學從事博士後研究並擔任專職研究員。1993年到清華大學任教，1997年被聘為教授，1998年被聘為博士生導師，2014年成為教學科研系列長聘教授。2003年學術休假一年，期間同時被聘為新加坡南洋理工大學訪問教授。在清華大學，先後開出並講授過10多門本科生和研究生課程，包括“圖像處理”“圖像分析”“圖像理解”“基於內容的視覺信息檢索”等。在南洋理工大學，開出並講授過研究生課程Advanced Image Analysis。已編寫出版了中英文教材30多本（共印刷30多萬冊）。已在國內外發表了30多篇教學研究論文。主要科研領域為其積極倡導的圖像工程（圖像處理、圖像分析、圖像理解及其技術應用）和相關學科。已在國內外發表500多篇圖像工程研究論文；出版了專著《圖像分割》《基於內容的視覺信息檢索》《基於子空間的人臉識別》；編著了《英漢圖像工程辭典》（第1版、第2版和第3版）及《圖像工程技術選編》《圖像工程技術選編（二）》；將Computational Geometry, Topology and Physics of Digital Images with Applications (Springer-Verlag, Germany)翻譯為中文；主持編著了Advances in Image and Video Segmentation和Semantic-Based Visual Information Retrieval (IRM Press, USA)，以及Advances in Face Image Analysis: Techniques and Technologies (IGI Global, USA)；編著了Handbook of Image Engineering (Springer Nature, Singapore)，以及A Selection of Image Processing Techniques, A Selection of Image Analysis Techniques, A Selection of Image Understanding Techniques (CRC Press, USA)。現為中國圖像圖形學學會會士和名譽監事長、國際光學工程學會（SPIE）會士（因在圖像工程方面的成就）；曾任第二十四屆國際圖像處理學術會議（ICIP‘2017）程序委員會主席。
目次
1 第1章 圖像 1
1.1 圖像基礎 1
1.1.1 圖像基本術語 1
1.1.2 像素灰度和坐標 3
1.1.3 像素間空間關係 4
1.2 圖像顯示和圖像輸出 7
1.2.1 圖像顯示及顯示設備 7
1.2.2 圖像打印及技術 10
1.3 圖像存儲和圖像傳輸 12
1.3.1 圖像存儲 12
1.3.2 圖像傳輸 13
1.3.3 圖像文件和格式 14
1.4 圖像分類 16
1.4.1 各種類別的圖像 16
1.4.2 各種來源的圖像 18
1.4.3 各種波長的圖像 20
1.4.4 各種屬性的圖像 22
1.4.5 各種功能的圖像 25
1.5 視頻和視頻技術 27
1.5.1 視頻基礎 27
1.5.2 模擬視頻和數字視頻 29
1.5.3 視頻格式和類型 30
1.5.4 掃描和顯示 32
1.5.5 視頻處理技術 34
2 第2章 圖像工程 36
2.1 圖像工程學科 36
2.1.1 圖像工程 36
2.1.2 圖像處理 36
2.1.3 圖像分析 37
2.1.4 圖像理解 38
2.1.5 圖像工程文獻 38
2.2 相近學科 43
2.2.1 計算機視覺 43
2.2.2 機器視覺 45
2.2.3 計算機圖形學 45
2.2.4 基於圖像的繪製 46
2.2.5 體視學 48
2.3 相關學科 49
2.3.1 信息論 49
2.3.2 心理物理學 49
2.3.3 虛擬現實和增強現實 51
2.3.4 測繪與製圖 51
2.3.5 地形學 52
2.3.6 分形學 53
2.3.7 拓撲學 54
2.3.8 逆向工程 55
3 第3章 圖像採集獲取 57
3.1 傳感器 57
3.1.1 傳感器特性 57
3.1.2 傳感器功能 58
3.1.3 傳感器類型 59
3.1.4 傳感器模型 62
3.2 攝像機 63
3.2.1 攝像機基礎 63
3.2.2 攝像機種類 65
3.2.3 各種功能的攝像機 67
3.2.4 相機快門 68
3.2.5 攝像機參數 69
3.2.6 攝像機運動 71
3.3 攝像機標定 73
3.3.1 攝像機標定原理 73
3.3.2 攝像機標定方法 75
3.4 鏡頭 77
3.4.1 鏡頭特性 77
3.4.2 焦距和聚焦 79
3.4.3 光圈和孔徑 80
3.4.4 鏡頭類別 82
3.4.5 鏡頭失真和像差 86
3.5 其他成像設備和器件 90
3.5.1 掃描儀 90
3.5.2 攝像管 91
3.5.3 顯微鏡 91
3.5.4 雷達 93
3.5.5 濾光器和濾色器 94
3.5.6 更多器件 96
3.6 圖像數字化 97
3.6.1 數字圖像 97
3.6.2 採樣 99
3.6.3 採樣定理 101
3.6.4 數字化方案 103
4 第4章 圖像投影重建 107
4.1 投影成像 107
4.1.1 計算機層析成像 107
4.1.2 透射層析成像 107
4.1.3 發射層析成像 110
4.1.4 反射層析成像 111
4.1.5 光學計算層析成像 111
4.1.6 電阻抗層析成像 112
4.1.7 磁共振成像 112
4.2 投影重建 113
4.2.1 投影重建原理 113
4.2.2 傅裡葉反變換重建 113
4.2.3 反投影重建 115
4.2.4 級數展開重建 116
4.2.5 綜合重建 118
5 第5章 圖像增強和恢復 120
5.1 圖像變換 120
5.1.1 圖像變換概況 120
5.1.2 沃爾什和哈達瑪變換 122
5.1.3 傅裡葉變換 124
5.1.4 傅裡葉變換特性和定理 126
5.1.5 離散余弦變換和離散正弦變換 131
5.1.6 小波變換 133
5.1.7 坐標變換 138
5.2 圖像增強 146
5.2.1 圖像增強概況 147
5.2.2 空域濾波增強 150
5.2.3 線性濾波 153
5.2.4 非線性濾波 156
5.2.5 特殊濾波器 161
5.2.6 頻域濾波增強 164
5.2.7 圖像間運算 172
5.2.8 圖像灰度映射 176
5.2.9 直方圖變換 179
5.2.10 模板操作和算子 184
5.3 彩色圖像增強 189
5.3.1 彩色增強處理 189
5.3.2 偽彩色增強 192
5.3.3 真彩色增強 195
5.4 圖像恢復 199
5.4.1 圖像恢復模型 199
5.4.2 圖像退化和失真 204
5.4.3 圖像噪聲 207
5.4.4 圖像去噪 214
5.4.5 圖像濾波恢復 215
5.4.6 幾何失真及校正 218
5.4.7 霧霾消除 221
5.4.8 圖像修補 224
5.5 視頻增強和恢復 226
6 第6章 圖像壓縮編碼 229
6.1 圖像編解碼基礎 229
6.1.1 圖像編解碼 229
6.1.2 圖像編解碼原理 231
6.1.3 圖像編解碼方法 233
6.2 編碼定理和特性 235
6.2.1 編碼定理 235
6.2.2 編碼分類和特性 236
6.3 熵編碼/變長編碼 237
6.3.1 熵編碼原理 237
6.3.2 變長編碼 237
6.4 預測編碼 239
6.4.1 無損預測編碼 240
6.4.2 有損預測編碼 241
6.5 變換編碼及系統 243
6.6 更多編碼方法 245
6.6.1 位面編碼 245
6.6.2 考慮波形的編碼 246
6.6.3 考慮內容的編碼 249
6.7 視頻編碼 251
6.7.1 視頻編碼器 251
6.7.2 運動預測 251
6.8 圖像質量及其指標 256
6.8.1 圖像質量 256
6.8.2 質量指標 257
6.9 編碼國際標準 258
6.9.1 圖像編碼國際標準 258
6.9.2 視頻編碼國際標準 260
7 第7章 圖像信息安全 264
7.1 圖像認證和取證 264
7.2 水印基礎 265
7.2.1 水印 265
7.2.2 水印嵌入和檢測 266
7.2.3 水印特性 268
7.3 數字水印技術 270
7.4 水印安全 273
7.4.1 水印安全性 273
7.4.2 水印攻擊 274
7.5 圖像隱藏 275
8 第8章 圖像多分辨率處理 279
8.1 多分辨率 279
8.2 多尺度空間 280
8.3 圖像金字塔 283
8.4 超分辨率 286
A 附錄A 圖像工程技術應用 288
A.1 電視、視頻及傳輸 288
A.1.1 電視 288
A.1.2 視頻及傳輸 290
A.2 文檔和文本 292
A.3 生物和醫學 293
A.4 遙感和測繪 295
A.5 其他應用領域 296
A.5.1 視頻監控 296
A.5.2 其他多種應用 298
B 附錄B 相關基礎和工具 301
B.1 隨機場 301
B.1.1 隨機過程 301
B.1.2 隨機場模型 304
B.2 貝葉斯統計學 308
B.3 圖論 313
B.4 壓縮感知 317
B.5 人工智能和神經網絡 319
B.6 數學形態學 323
B.7 雜項 327
B 詞頭索引 335
1.1 圖像基礎 1
1.1.1 圖像基本術語 1
1.1.2 像素灰度和坐標 3
1.1.3 像素間空間關係 4
1.2 圖像顯示和圖像輸出 7
1.2.1 圖像顯示及顯示設備 7
1.2.2 圖像打印及技術 10
1.3 圖像存儲和圖像傳輸 12
1.3.1 圖像存儲 12
1.3.2 圖像傳輸 13
1.3.3 圖像文件和格式 14
1.4 圖像分類 16
1.4.1 各種類別的圖像 16
1.4.2 各種來源的圖像 18
1.4.3 各種波長的圖像 20
1.4.4 各種屬性的圖像 22
1.4.5 各種功能的圖像 25
1.5 視頻和視頻技術 27
1.5.1 視頻基礎 27
1.5.2 模擬視頻和數字視頻 29
1.5.3 視頻格式和類型 30
1.5.4 掃描和顯示 32
1.5.5 視頻處理技術 34
2 第2章 圖像工程 36
2.1 圖像工程學科 36
2.1.1 圖像工程 36
2.1.2 圖像處理 36
2.1.3 圖像分析 37
2.1.4 圖像理解 38
2.1.5 圖像工程文獻 38
2.2 相近學科 43
2.2.1 計算機視覺 43
2.2.2 機器視覺 45
2.2.3 計算機圖形學 45
2.2.4 基於圖像的繪製 46
2.2.5 體視學 48
2.3 相關學科 49
2.3.1 信息論 49
2.3.2 心理物理學 49
2.3.3 虛擬現實和增強現實 51
2.3.4 測繪與製圖 51
2.3.5 地形學 52
2.3.6 分形學 53
2.3.7 拓撲學 54
2.3.8 逆向工程 55
3 第3章 圖像採集獲取 57
3.1 傳感器 57
3.1.1 傳感器特性 57
3.1.2 傳感器功能 58
3.1.3 傳感器類型 59
3.1.4 傳感器模型 62
3.2 攝像機 63
3.2.1 攝像機基礎 63
3.2.2 攝像機種類 65
3.2.3 各種功能的攝像機 67
3.2.4 相機快門 68
3.2.5 攝像機參數 69
3.2.6 攝像機運動 71
3.3 攝像機標定 73
3.3.1 攝像機標定原理 73
3.3.2 攝像機標定方法 75
3.4 鏡頭 77
3.4.1 鏡頭特性 77
3.4.2 焦距和聚焦 79
3.4.3 光圈和孔徑 80
3.4.4 鏡頭類別 82
3.4.5 鏡頭失真和像差 86
3.5 其他成像設備和器件 90
3.5.1 掃描儀 90
3.5.2 攝像管 91
3.5.3 顯微鏡 91
3.5.4 雷達 93
3.5.5 濾光器和濾色器 94
3.5.6 更多器件 96
3.6 圖像數字化 97
3.6.1 數字圖像 97
3.6.2 採樣 99
3.6.3 採樣定理 101
3.6.4 數字化方案 103
4 第4章 圖像投影重建 107
4.1 投影成像 107
4.1.1 計算機層析成像 107
4.1.2 透射層析成像 107
4.1.3 發射層析成像 110
4.1.4 反射層析成像 111
4.1.5 光學計算層析成像 111
4.1.6 電阻抗層析成像 112
4.1.7 磁共振成像 112
4.2 投影重建 113
4.2.1 投影重建原理 113
4.2.2 傅裡葉反變換重建 113
4.2.3 反投影重建 115
4.2.4 級數展開重建 116
4.2.5 綜合重建 118
5 第5章 圖像增強和恢復 120
5.1 圖像變換 120
5.1.1 圖像變換概況 120
5.1.2 沃爾什和哈達瑪變換 122
5.1.3 傅裡葉變換 124
5.1.4 傅裡葉變換特性和定理 126
5.1.5 離散余弦變換和離散正弦變換 131
5.1.6 小波變換 133
5.1.7 坐標變換 138
5.2 圖像增強 146
5.2.1 圖像增強概況 147
5.2.2 空域濾波增強 150
5.2.3 線性濾波 153
5.2.4 非線性濾波 156
5.2.5 特殊濾波器 161
5.2.6 頻域濾波增強 164
5.2.7 圖像間運算 172
5.2.8 圖像灰度映射 176
5.2.9 直方圖變換 179
5.2.10 模板操作和算子 184
5.3 彩色圖像增強 189
5.3.1 彩色增強處理 189
5.3.2 偽彩色增強 192
5.3.3 真彩色增強 195
5.4 圖像恢復 199
5.4.1 圖像恢復模型 199
5.4.2 圖像退化和失真 204
5.4.3 圖像噪聲 207
5.4.4 圖像去噪 214
5.4.5 圖像濾波恢復 215
5.4.6 幾何失真及校正 218
5.4.7 霧霾消除 221
5.4.8 圖像修補 224
5.5 視頻增強和恢復 226
6 第6章 圖像壓縮編碼 229
6.1 圖像編解碼基礎 229
6.1.1 圖像編解碼 229
6.1.2 圖像編解碼原理 231
6.1.3 圖像編解碼方法 233
6.2 編碼定理和特性 235
6.2.1 編碼定理 235
6.2.2 編碼分類和特性 236
6.3 熵編碼/變長編碼 237
6.3.1 熵編碼原理 237
6.3.2 變長編碼 237
6.4 預測編碼 239
6.4.1 無損預測編碼 240
6.4.2 有損預測編碼 241
6.5 變換編碼及系統 243
6.6 更多編碼方法 245
6.6.1 位面編碼 245
6.6.2 考慮波形的編碼 246
6.6.3 考慮內容的編碼 249
6.7 視頻編碼 251
6.7.1 視頻編碼器 251
6.7.2 運動預測 251
6.8 圖像質量及其指標 256
6.8.1 圖像質量 256
6.8.2 質量指標 257
6.9 編碼國際標準 258
6.9.1 圖像編碼國際標準 258
6.9.2 視頻編碼國際標準 260
7 第7章 圖像信息安全 264
7.1 圖像認證和取證 264
7.2 水印基礎 265
7.2.1 水印 265
7.2.2 水印嵌入和檢測 266
7.2.3 水印特性 268
7.3 數字水印技術 270
7.4 水印安全 273
7.4.1 水印安全性 273
7.4.2 水印攻擊 274
7.5 圖像隱藏 275
8 第8章 圖像多分辨率處理 279
8.1 多分辨率 279
8.2 多尺度空間 280
8.3 圖像金字塔 283
8.4 超分辨率 286
A 附錄A 圖像工程技術應用 288
A.1 電視、視頻及傳輸 288
A.1.1 電視 288
A.1.2 視頻及傳輸 290
A.2 文檔和文本 292
A.3 生物和醫學 293
A.4 遙感和測繪 295
A.5 其他應用領域 296
A.5.1 視頻監控 296
A.5.2 其他多種應用 298
B 附錄B 相關基礎和工具 301
B.1 隨機場 301
B.1.1 隨機過程 301
B.1.2 隨機場模型 304
B.2 貝葉斯統計學 308
B.3 圖論 313
B.4 壓縮感知 317
B.5 人工智能和神經網絡 319
B.6 數學形態學 323
B.7 雜項 327
B 詞頭索引 335
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