內容簡介
本書主要介紹數字圖像處理和圖像通信方面的基本原理、主要技術和典型套用。全書共分13章，系統敘述了數字圖像信號的基本特徵，數字圖像處理的基本原理和方法，靜止和活動圖像的壓縮編碼、網路傳輸，圖像處理和圖像通信領域的部分新技術和新套用。
本書可作為信號處理、通信工程、計算機套用、廣播電視、自動控制、生醫工程、地理信息等領域的工程技術人員、大專院校相關專業的高年級學生或研究生學習、套用圖像處理和圖像通信技術的教材。
目錄
目錄數字圖像處理與圖像通信（第4版）目錄
第1章緒論1
1.1圖像信息和圖像技術1
1.1.1圖像信息的特點1
1.1.2圖像信號3
1.1.3數字圖像技術5
1.2人眼視覺特性和圖像質量評價6
1.2.1人眼視覺特性6
1.2.2圖像質量的評價方法11
1.3圖像系統的構成14
1.3.1圖像系統的線性模型14
1.3.2圖像處理系統15
1.3.3圖像通信系統16
1.4圖像處理與圖像通信的發展簡況17
習題與思考20
第2章數字圖像基礎21
2.1圖像信號的數位化21
2.1.1圖像信號的頻譜22
2.1.2二維採樣定理23
2.1.3量化和編碼26
2.2數字圖像的表示27
2.2.1數字圖像檔案格式27
2.2.2視頻信號的數位化29
2.2.3數字視頻國際標準31
2.3圖像設備和器件34
2.3.1圖像信號的採集34
2.3.2圖像信號的接入38
2.3.3圖像信號的顯示38
2.3.4視頻信號的轉換42
2.3.5圖像信號的處理42
習題與思考44
第3章圖像變換46
3.1離散傅立葉變換46
3.1.1一維離散傅立葉變換46
3.1.2二維離散傅立葉變換51
3.2離散餘弦變換53
3.2.1一維離散餘弦變換54
3.2.2二維離散餘弦變換55
3.3圖像信號的正交基表示56
3.3.1變換核的一般表示56
3.3.2變換的矩陣表示57
3.3.3基本圖像和基本頻譜58
3.4沃爾什和哈達瑪變換*59
3.4.1離散沃爾什變換59
3.4.2離散哈達瑪變換62
3.5離散KL變換*64
3.5.1KL變換64
3.5.2最小均方誤差重建66
習題與思考66
第4章圖像增強68
4.1灰度級修正68
4.1.1灰度變換68
4.1.2直方圖修正70
4.1.3直方圖規定化74
4.2圖像的同態增晰74
4.3圖像的平滑和去噪75
4.3.1圖像噪聲的特性76
4.3.2空間域鄰域平均78
4.3.3頻率域低通濾波79
4.3.4多幅圖像平均80
4.3.5中值濾波81
4.4圖像的銳化82
4.4.1一階微分運算元法83
4.4.2拉普拉斯運算元法85
4.4.3高通濾波法86
4.5圖像的偽彩色處理87
4.5.1圖像的彩色表示87
4.5.2偽彩色處理90
4.6圖像的幾何校正92
4.6.1空間幾何變換93
4.6.2像素點插值94
習題與思考96
第5章圖像復原98
5.1圖像的降質模型98
5.1.1連續圖像的降質模型99
5.1.2幾個典型的降質模型100
5.1.3離散圖像的降質模型104
5.1.4降質模型的矩陣表示106
5.2無約束圖像復原109
5.2.1無約束最小二乘方復原109
5.2.2逆濾波復原110
5.2.3運動模糊的消除111
5.3有約束圖像復原113
5.3.1有約束最小二乘方復原114
5.3.2維納濾波復原115
5.3.3功率譜均衡復原117
5.3.4平滑約束復原118
5.4非線性圖像復原*119
5.4.1最大後驗復原119
5.4.2最大熵復原121
習題與思考123
第6章圖像分割124
6.1圖像分割定義和分類124
6.2基於閾值的圖像分割125
6.2.1直接閾值法125
6.2.2直方圖閾值法127
6.2.3統計最優閾值法128
6.2.4最大類間方差法129
6.3基於邊界的圖像分割130
6.3.1高斯拉普拉斯運算元法130
6.3.2邊界模板匹配法131
6.3.3邊界跟蹤法133
6.3.4邊界擬合法135
6.4基於區域的圖像分割136
6.4.1區域生長法136
6.4.2分裂合併法137
6.5基於二值數學形態學的圖像分割*139
6.5.1數學形態學基本概念139
6.5.2二值數學形態學運算141
6.5.3二值圖像的形態學處理142
習題與思考147
第7章圖像重建149
7.1投影重建基礎149
7.1.1投影重建方式150
7.1.2投影定理151
7.2傅立葉投影重建154
7.2.1基本原理154
7.2.2離散化處理154
7.3卷積逆投影重建155
7.3.1重建過程156
7.3.2重建濾波器157
7.4代數法重建157
7.4.1代數法基本原理158
7.4.2疊代算法159
7.5計算機斷層掃描技術160
習題與思考161
第8章圖像處理新技術162
8.1圖像插值技術162
8.1.1最近鄰插值162
8.1.2雙線性插值163
8.1.3雙立方插值163
8.1.4核回歸插值164
8.2超解析度圖像重建167
8.2.1超解析度的基本概念167
8.2.2基於重建的超解析度方法169
8.2.3基於學習的超解析度方法171
8.3圖像水印技術175
8.3.1圖像水印的分類175
8.3.2圖像水印的嵌入和提取176
8.3.3圖像水印的基本算法178
8.3.4圖像水印系統的性能181
8.4基於模型的圖像分割技術183
8.4.1分水嶺分割算法183
8.4.2基於主動輪廓模型的分割185
第9章圖像壓縮188
9.1圖像的統計特性188
9.1.1圖像的信息熵188
9.1.2圖像的自相關函式190
9.2壓縮編碼原理192
9.2.1無失真編碼192
9.2.2有限失真編碼199
9.2.3編碼性能參數203
9.3預測編碼和變換編碼204
9.3.1預測編碼原理204
9.3.2最佳線性預測205
9.3.3變換編碼原理206
9.3.4分塊DCT編碼208
9.4量化209
9.4.1標量量化209
9.4.2矢量量化210
9.4.3量化壓縮機理212
9.4.4結合量化的整數變換*212
習題與思考214
第10章靜止圖像編碼216
10.1靜止圖像的編碼傳輸216
10.2方塊編碼217
10.2.1基本方法217
10.2.2參數選擇218
10.2.3改進方法220
10.3比特面編碼221
10.3.1次最佳編碼221
10.3.2子塊再劃分編碼222
10.3.3其他改進方法222
10.4多解析度編碼223
10.4.1四叉樹編碼223
10.4.2金字塔編碼225
10.5二值圖像編碼225
10.5.1跳過白色塊編碼226
10.5.2遊程長度編碼227
10.5.3JBIG標準228
10.6JPEG與JPEG 2000標準230
10.6.1JPEG標準230
10.6.2JPEG 2000標準232
習題與思考236
第11章活動圖像編碼238
11.1視頻編碼傳輸系統238
11.1.1系統結構238
11.1.2解析度和編碼方式239
11.2幀間預測編碼240
11.2.1幀間預測的依據240
11.2.2簡單的幀間預測241
11.2.3編碼模式的選擇242
11.3運動估計與運動補償242
11.3.1運動補償的幀間預測242
11.3.2基於塊的運動補償預測243
11.3.3像素遞歸運動估計244
11.3.4塊匹配運動估計245
11.4混合編碼247
11.4.1混合編碼結構247
11.4.2H.261混合編碼方案248
11.5視頻編碼的國際標準250
11.5.1H.261/H.263建議250
11.5.2MPEG1/MPEG2標準253
11.5.3MPEG4標準256
11.5.4H.264/AVC標準257
11.5.5HEVC標準260
11.6壓縮視頻的差錯控制技術264
11.6.1信道的傳輸特性264
11.6.2信道編碼技術264
11.6.3差錯掩蓋技術265
11.6.4抗誤碼編碼技術266
習題與思考267
第12章圖像編碼新方法270
12.1小波變換與圖像編碼270
12.1.1連續小波變換270
12.1.2多解析度分析*274
12.1.3離散小波變換276
12.1.4小波變換的提升算法278
12.1.5圖像的小波變換279
12.2可分級編碼和多描述編碼280
12.2.1可分級視頻編碼281
12.2.2多描述視頻編碼284
12.2.3可分級編碼與多描述編碼的差異287
12.3分散式視頻編碼287
12.3.1分散式編碼原理287
12.3.2分散式視頻編碼框架289
12.3.3解碼和邊信息估計292
12.4圖像的壓縮感知293
12.4.1壓縮感知基礎293
12.4.2信號的稀疏表示294
12.4.3隨機測量矩陣295
12.4.4最佳化重建算法296
12.4.5視頻的壓縮感知編碼298
第13章圖像的網路傳輸302
13.1通信網基礎302
13.1.1拓撲結構和服務質量302
13.1.2信息交換方式303
13.1.3三種通信網路304
13.1.4信息傳輸方式306
13.1.5下一代網路307
13.1.6軟交換309
13.2通信網接入技術310
13.2.1電話網接入310
13.2.2光纖寬頻接入312
13.2.3區域網路接入312
13.2.4寬頻無線接入312
13.2.5移動通信網接入313
13.3模擬視頻基帶信號314
13.3.1噪聲影響315
13.3.2線性失真315
13.3.3非線性失真316
13.3.4清晰度和信號頻寬317
13.4基帶信號的數字調製317
13.4.1多相相移鍵控調製318
13.4.2多電平正交幅度調製318
13.4.3正交頻分復用調製319
13.4.4殘留邊帶調製321
13.5圖像通信套用系統323
13.5.1會議電視系統323
13.5.2遠程監控系統325
13.5.3網路視頻327
習題與思考331
