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实用数字图像处理与分析

点击: 28    发表时间:2016-11-28

由我公司技术总监陈兵旗博士主编
中国农业大学出版社、清华大学出版社联合出版发行
普通高等教育“十一五”国家级规划教材

特点:

·本书以实用为目标,用浅显易懂的语言介绍了图像处理的理论知识。
·提供完整的图像处理算法的C语言源程序。
·本书不仅有传统图像处理算法的内容,也有哈夫变换、几何变换、频率变化、小波变换、模式识别、神经网络、遗传算法、图像压缩等目前被广泛研究和应用的图像处理算法理论介绍和C语言程序。
·附赠光盘附有学习版软件Visual C++工程界面源程序DIPAX和演示版可执行命令DIPA.exe。

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一、内容提要                  

本书共分17章,第一章介绍了图像处理的基本知识,第二章介绍了图像处理编程的基本知识,以后各章分别介绍了区域分割与目标提取、边缘检测与提取、图像平滑、图像增强、特征选择与描述、彩色变换、彩色分割、几何变换、Hough变换、频率变换、小波变换、模式识别、神经网络、遗传算法、图像压缩的基本知识和应用实例,并且都附有相应的C语言图像处理程序。提供有一个Visual                          C++的学习版框架源程序和专业版演示程序,光盘里还附有专业版图像处理软件介绍和图像处理的工程应用介绍。                                            

本书适用于理工类大学本科教学、研究生教学、科研、专业公司和自学者。
          

二、内容介绍

1.特点及内容                   

本书以实用为目标,用浅显易懂的语言介绍了图像处理的理论知识,列举了应用研究实例,给出了图像处理算法的C语言程序,并在光盘里附有学习版软件Visual C++工程界面源程序DIPAX和演示版可执行命令DIPA.exe。读者可以按照本书第二章的介绍,将各章的C语言图像处理程序输入到工程DIPAX里、添加菜单函数和对话框以后,做成自己的图像处理系统。执行命令DIPA.exe既可以用于进行图像处理算法演示,也可以用于读者编写程序时进行功能界面设置的参考。                                            

本书的第一章介绍了图像处理与分析的基础知识;第二章介绍了图像处理与分析编程实现的基本知识,以及利用学习版软件DIPAX进行图像处理编程的基本步骤;以后各章分别介绍了区域分割与目标提取、边缘检测与提取、图像平滑、图像增强、特征选择与描述、彩色变换、彩色分割、Hough变换、几何变换、频率变化、小波变换、模式识别、神经网络、遗传算法、图像压缩等图像处理知识、应用研究实例以及相应的C语言图像处理源程序。                                             

2.使用对象及方法

本书从图像处理的最基本常识开始,到高深的小波变换、神经网络、遗传算法等,由浅入深逐步展开,可以使用于不同的读者和目的。从初次接触图像处理知识和Visual  C++编程的读者,到具有图像处理专业知识的读者,本书都具有参考和使用价值。以下分别介绍本书对于不同使用目的和读者的使用方法。

(1)本科生教学

本书可以满足不同专业的本科生教学,可以根据不同的专业方向,选择不同的内容进行授课。例如,对于信息、机电类专业方向的学生,为了掌握图像处理的基本技能,可以将重点放在图像处理的编程实践上;对于其他专业的学生,作为对图像处理知识的了解,可以将重点放在理论和应用介绍上。如果以实践为主进行授课,需要对第二章内容进行Visual  C++的课堂编程演示讲解,大约需要45个学时,授课老师最好了解Visual  C++编程知识,学生具有C语言基础,有能力的学生在课后可以仿照第二章的方法将各章内容添加到学习版工程界面DIPAX上。如果以了解图像处理知识为目的进行授课,可以不讲解第二章内容,对其他各章只讲解图像处理的理论知识和应用研究实例,并利用DIPA.exe进行课堂演示 以实践为主授课时,学时安排大致如下:第一章一个学时,第二章45个学时,其他各章每章各两个学时。以了解图像处理知识为主授课时,各章学时可以酌情安排。由于各章内容关联性不大,可以按照总学时数取舍授课内容。

(2)研究生教学

研究生教学应该以能进行图像处理编程实践为教学目的,通过该教材的学习,可以使研究生掌握图像处理的理论知识、图像处理的C语言编程技能以及Visual  C++的图像处理界面编程方法。学完本课程后,研究生应该能建立起自己的图像处理系统,通过修改本书提供的图像处理C语言函数代码,能够完成自己的研究课题程序编写。教学应该以编程实践为主,学时安排大致如下:第一章一个学时,第二章45个学时,其他各章一般两个学时。由于大部分学生都是初次接触Visual C++编程,在初期阶段老师需要在课堂上帮助学生调试程序,所以前面章节可能会花费较多学时。第三章以后的教学方法最好是:课堂讲解理论知识、C语言程序、帮助学生调试上一堂课Visual  C++编程出现的问题,学生课后将C语言程序添加到学习版DIPAX的工程界面上,完成本次课内容的Visual  C++编程。开始阶段帮助学生调试程序可能要占课堂一半左右学时。要求老师具有Visual  C++编程知识,最好有调试程序的经验,学生具有C语言基础。既可以以本书为主进行授课,也可以将本书作为辅助教材,用于图像处理的编程实践。

(3)大学教师

大学教师可以利用本教材进行教学和科研,无论进行教学或者科研,最好拥有配套的源代码专业版软件DIPA。该专业版软件是Visual C++的源代码工程软件,内容包含本书各章后面附录的图像处理C语言源代码函数和Visual C++的界面源代码,需要另行购买。在进行教学时,按照该源代码帮助学生进行软件调试,可以大大缓解教师调试程序的工作量。在进行科研时,可以按照自己课题的需要,直接复制或者修改程序源代码,以最快捷的方式来完成自己的科研课题。

(4)科研人员

      图像处理与分析在各行各业都有着广泛的应用,在国家每年的科研立项中能够应用图像处理技术的项目越来越多,承担这些项目的科研人员在本专业上都是专家能手,但是在图像处理方面往往不是太精通,本教材和配套的源代码专业版软件DIPA给这些科研人员提供了掌握和利用图像处理技术的捷径。该教材的浅显易懂使科研人员可以轻松地掌握图像处理理论知识,源代码专业版软件DIPA可以为科研人员解决不知从何入手的难题,通过移植和修改源代码可以快速完成课题研究,节省大量宝贵时间。  

(5)图像处理实验室

以本教材和配套的专业版源代码软件DIPA为基础建设图像处理实验室,将是教学和科研兼顾的最佳选择。在教学方面,学生可以集中进行编程学习,老师可以进行集中辅导,学生可以通过拷贝、模仿专业版软件DIPA来完成自己的学习版系统DIPAX,可以将老师从帮助学生调试程序的繁忙劳动中解放出来。在科研方面,除了前面介绍的好处以外,为了强化实验室的科研功能,在进行实验室建设时,可以另外配套通用图像处理系统ImageSys和二维运动测量分析系统MIAS,以开拓学生的视野、增强实验室功能和提高实验室的档次。有关图像处理实验室的建设,请参看光盘里附录的实验室建设方案。

(6)专业公司

本书不仅浅显易懂,而且附录的图像处理函数都比较经典,作为专业图像处理软件开发公司或者工程项目开发公司,不仅可以将本书作为新人技术培训教材,而且可以通过直接拷贝或者修改专业版DIPA的源代码,用于自己的软件系统或者工程项目。

(7)  一般自学者

有许多研究生或者科研人员由于课题的需要,不得不学习图像处理知识和编写图像处理程序,而且其中的绝大部分人,既没有条件参加专业培训、也没有条件购买专业图像处理软件,本书是这些人的最佳选择。图像表示、图像存取、Visual                          C++的工程界面设定等等,这些虽然与图像处理没有直接关系,但是在编写图像处理程序时又是不得不首先解决的令人头疼的问题,这些问题往往成为图像处理编程初学者难以逾越的障碍。本书配套的学习版软件DIPAX实现了上述功能,读者只需要按要求将书后的C语言程序输入工程、加上菜单和窗口即可完成图像处理编程,能够使读者轻松地进入图像处理编程状态,降低了学习图像处理编程的门槛。本书浅显易懂的论述风格,也能使自学者轻松地理解图像处理知识。  

3.技术支持
      
读者在使用本教材时遇到的任何技术问题,可以直接与北京现代富博科技有限公司联系。网站:
http://www.fubo-tech.com;电话:010-62966687,62966689;电子信箱:service@fubo-tech.com  

4.编程环境
      为了方便大多数读者使用,本书采用Visual   C++ 6.0为讲解蓝本,对于Visual  C++.NET的用户,书中给出了相应的项目升级办法。本书配套的学习版DIPAX是一套完全可执行的Visual C++界面源代码,界面内容包括图像的表示、读入和保存,主要用于学生的课后编程练习、自学以及研究开发平台。专业版软件DIPA是Visual  C++ 的开放源代码软件,包含了教材上的全部图像处理C语言程序和Visual  C++的界面程序,需要另行购买。安装学习版软件DIPAX后,会自动安装专业版DIPA的演示版软件,用于教学演示。                                             

5.配套光盘内容简介

 1.学习版DIPAX

打开文件夹DIPAX,执行SetUp,按提示安装DIPAX。该教材各个章节的处理图像都包含在安装后的文件夹…DIAPXImage里。学习版DIPAX也可以从北京现代富博科技有限公司的网站http://www.fubo-tech.com免费下载。                                             

2.DIPA演示版

是专业版软件DIPA的执行命令,可以对本教材图像进行演示处理,主要用于教学演示和编程实践参考。安装学习版DIPAX后,DIPA演示版会自动显示在桌面上。                                             

3.专业图像处理软件系统介绍

(1)与本教材配套的专业版源代码软件DIPA简介

(2)通用图像处理系统ImageSys简介

(3)二维运动图像测量分析系统MIAS简介

(4)三维运动图像测量分析系统MIAS3D简介                                         

4.图像处理实验室建设方案

(1)教学型图像处理实验室

(2)教学科研型图像处理实验室

(3)科研型图像处理实验室

(4)运动测量图像处理实验室                                           

5.图像处理工程应用实例介绍

(1)国家体育总局奥运攻关项目:羽毛球比赛技战术参数的图像测量

(2)电子图像桩考仪系统

(3)排种器多功能智能检测试验台

(4)红外动物(昆虫)行为捕捉及分析系统

(5)智能图像监控系统