Цифровая обработка изображений. (Digital Image Processing)

СОДЕРЖАНИЕ: Предисловие научного редактора перевода (12). Предисловие к английскому изданию (15). Благодарности (19). Об авторах (20). ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ (23). 1.1. Что такое цифровая обработка изображений? (23). 1.2. Истоки цифровой обработки изображений (26). 1.3. Примеры областей применения цифровой обработки изображений (31). 1.3.1. Формирование изображений с помощью гамма-лучей (33). 1.3.2. Рентгеновские изображения (35). 1.3.3. Изображения в ультрафиолетовом диапазоне (37). 1.3.4. Изображения в видимом и инфракрасном диапазонах (38). 1.3.5. Изображения в микроволновом диапазоне (48). 1.3.6. Изображения в диапазоне радиоволн (48). 1.3.7. Примеры, иллюстрирующие другие способы формирования изображений (49). 1.4. Основные стадии цифровой обработки изображений (56). 1.5. Компоненты системы обработки изображений (60). Заключение (64). Ссылки и литература для дальнейшего изучения (65). ГЛАВА 2. ОСНОВЫ ЦИФРОВОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ (73). Введение (73). 2.1. Элементы зрительного восприятия (74). 2.1.1. Строение человеческого глаза (74). 2.1.2. Формирование изображения в глазу (78). 2.1.3. Яркостная адаптация и контрастная чувствительность (79). 2.2. Свет и электромагнитный спектр (85). 2.3. Считывание и регистрация изображения (89). 2.3.1. Регистрация изображения с помощью одиночного сенсора (90). 2.3.2. Регистрация изображения с помощью линейки сенсоров (92). 2.3.3. Регистрация изображения с помощью матрицы сенсоров (94). 2.3.4. Простая модель формирования изображения (96). 2.4. Дискретизация и квантование изображения (98). 2.4.1. Основные понятия, используемые при дискретизации и квантовании (99). 2.4.2. Представление цифрового изображения (102). 2.4.3. Пространственное и яркостное разрешения (105). 2.4.4. Эффекты муара и наложения спектров (112). 2.4.5. Увеличение и уменьшение цифровых изображений (114). 2.5. Некоторые фундаментальные отношения между пикселями (117). 2.5.1. Соседи отдельного элемента (117). 2.5.2. Смежность, связность, области и границы (118). 2.5.3. Меры расстояния (120). 2.5.4. Поэлементные операции над изображениями (122). 2.6. Линейные и нелинейные преобразования (123). Заключение (123). Ссылки и литература для дальнейшего изучения (124). Задачи (125). ГЛАВА 3. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ МЕТОДЫ УЛУЧШЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ (131). Введение (131). 3.1. Предпосылки (132). 3.2. Некоторые основные градационные преобразования (135). 3.2.1. Преобразование изображения в негатив (135). 3.2.2. Логарифмическое преобразование (137). 3.2.3. Степенные преобразования (138). 3.2.4. Кусочно-линейные функции преобразований (143). 3.3. Видоизменение гистограммы (148). 3.3.1. Эквализация гистограммы (150). 3.3.2. Приведение гистограммы (задание гистограммы) (158). 3.3.3. Локальное улучшение (167). 3.3.4. Использование гистограммных статистик для улучшения изображения (169). 3.4. Улучшение на основе арифметико-логических операций (175). 3.4.1. Вычитание изображений (177). 3.4.2. Усреднение изображений (180). 3.5. Основы пространственной фильтрации (185). 3.6. Сглаживающие пространственные фильтры (189). 3.6.1. Линейные сглаживающие фильтры (190). 3.6.2. Фильтры, основанные на порядковых статистиках (194). 3.7. Пространственные фильтры повышения резкости (196). 3.7.1. Основы (197). 3.7.2. Улучшение изображений с использованием вторых производных: лапласиан (200). 3.7.3. Улучшение изображений с использованием первых производных: градиент (209). 3.8. Комбинирование методов пространственного улучшения (213). Заключение (219). Ссылки и литература для дальнейшего изучения (219). Задачи (220). ГЛАВА 4 ЧАСТОТНЫЕ МЕТОДЫ УЛУЧШЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ (228). 4.1. Предварительные замечания (229). 4.2. Введение в фурье-анализ. Преобразование Фурье и частотная область (231). 4.2.1. Одномерное преобразование Фурье и его обращение (231). 4.2.2. Двумерное ДПФ и его обращение (238). 4.2.3. Фильтрация в частотной области (242). 4.2.4. Соответствие между фильтрацией в пространственной области и фильтрацией в частотной области (249). 4.3. Сглаживающие частотные фильтры (257). 4.3.1. Идеальные фильтры низких частот (257). 4.3.2. Фильтры низких частот Баттерворта (265). 4.3.3. Гауссовы фильтры низких частот (268). 4.3.4. Дополнительные примеры низкочастотной фильтрации (269). 4.4. Частотные фильтры повышения резкости (273). 4.4.1. Идеальные фильтры высоких частот (274). 4.4.2. Фильтры высоких частот Баттерворта (277). Аннотация издательства: Монография раскрывает базовые понятия и методологию компьютерной обработки изображений, дает основы для дальнейшего изучения этой многогранной и быстро развивающейся области. Книга является одним из наиболее популярных, известных в мире и полных учебников в области теории и методов цифровой обработки видеоинформации. Многие из приведенных в ней алгоритмов реализованы в широко известных пакетах компьютерной обработки изображений. Рассмотрены все основные направления обработки и анализа изображений, включая основы теории восприятия и регистрации видеоинформации, методы фильтрации, вейвлет-преобразования, улучшения, восстановления и сжатия черно-белых и цветных изображений. Обсуждаются также вопросы сегментации, распознавания образов, описания и представления деталей, морфологического анализа изображения. Все разделы сопровождаются большим количеством примеров и иллюстраций. Книга рассчитана на научных работников и профессиональных программистов, специалистов по компьютерному дизайну, студентов и преподавателей.