图像处理与识别 【第2版】

第1章绪论1

1.1引言1

1.2图像处理与识别的相关术语2

1.3图像处理与识别的发展历史5

1.4图像处理与识别的应用领域7

习题19

第2章图像变换10

2.1傅里叶变换10

2.1.1连续傅里叶变换10

2.1.2离散傅里叶变换12

2.1.3快速傅里叶变换16

2.2离散余弦变换17

2.3正弦变换20

2.4沃尔什哈达玛变换21

2.5KL变换24

2.5.1KL变换的定义24

2.5.2KL变换的基本性质25

习题225

第3章图像增强27

3.1灰度级修正27

3.1.1直方图27

3.1.2灰度变换28

3.1.3直方图修正30

3.2图像平滑33

3.2.1邻域平均法34

3.2.2中值滤波35

3.2.3空间低通滤波38

3.3图像锐化38

3.3.1微分算子方法39

3.3.2Sobel算子40

3.3.3拉普拉斯算子41

3.3.4空域高通滤波44

3.4图像滤波44

3.4.1低通滤波45

3.4.2高通滤波47

3.4.3同态滤波48

3.5几何变换49

3.5.1几何变换过程49

3.5.2灰度级插值50

习题352



第4章图像编码53

4.1概述53

4.1.1图像数据的冗余53

4.1.2图像压缩的性能评价54

4.2统计编码55

4.2.1编码效率与冗余度55

4.2.2霍夫曼编码57

4.2.3香农费诺编码58

4.2.4算术编码60

4.3预测编码62

4.3.1预测编码的基本原理62

4.3.2差值脉冲编码调制63

4.3.3*优线性预测64

4.4变换编码65

4.4.1变换编码系统结构65

4.4.2正交变换编码66

4.5轮廓编码69

4.5.1轮廓算法70

4.5.2轮廓编码算法的应用实例72

4.6国际标准简介74

4.6.1JPEG75

4.6.2MPEG系列标准75

4.6.3H.26X系列标准77

4.6.4AVS标准79

习题479

第5章图像分割80

5.1图像分割的一般模型80

5.2阈值分割81

5.3基于变换直方图选取阈值84

5.4Hough变换86

5.5串行区域分割87

5.5.1区域生长87

5.5.2分裂合并法89

5.6基于形态学的图像分割90

5.6.1膨胀和腐蚀91

5.6.2开启和闭合93

5.6.3数学形态学在图像处理中的应用94

习题596

第6章图像特征分析97

6.1拓扑特性97

6.1.1邻接与连通97

6.1.2距离98

6.2轮廓的表达98

6.2.1轮廓的链码表达98

6.2.2轮廓的近似表达100

6.3区域的骨架表达101

6.4边界的描述101

6.4.1边界的简单描述102

6.4.2边界的特征描述103

6.5区域的描述106

6.5.1区域的简单描述106

6.5.2区域的形状描述107

6.6尺度不变特征转换描述子109

6.7梯度方向直方图描述子113

习题6115

第7章图像识别117

7.1图像识别概述117

7.2判别函数和判别规则118

7.2.1线性判别函数118

7.2.2*小距离判别函数120

7.2.3*近邻域判别函数121

7.2.4非线性判别函数121

7.3特征的提取和选择122

7.4统计模式识别方法122

7.4.1基本概念122

7.4.2贝叶斯(Bayes)分类器123

7.5深度神经网络图像识别125

7.5.1深度神经网络概述125

7.5.2卷积神经网络简介127

7.5.3经典图像分类卷积神经网络模型129

7.5.4防止过拟合策略136

7.6图像分类常用评价指标137

7.7常用图像分类数据库141

习题7145

第8章目标检测146

8.1目标检测相关知识147

8.1.1选择性搜索148

8.1.2非极大值抑制149

8.1.3常用数据库150

8.1.4目标检测常用评价指标151

8.2二阶段的目标检测方法152

8.2.1RCNN152

8.2.2SPPnet154

8.2.3Fast RCNN155

8.2.4Faster RCNN156

8.2.5FPN158

8.3一阶段的目标检测方法161

8.3.1YOLOv1161

8.3.2SSD163

8.3.3YOLOv2164

8.3.4YOLOv3166

8.3.5CornerNet167

8.3.6CenterNet170

8.3.7FCOS173

习题8 175

第9章语义分割与实例分割177

9.1图像分割数据库177

9.2图像分割常用评价指标178

9.3语义分割180

9.3.1FCN180

9.3.2DeconvNet182

9.3.3UNet183

9.3.4DeepLabv1184

9.3.5DilatedConvNet185

9.3.6DeepLabv2187

9.3.7PSPNet188

9.3.8ICNet190

9.3.9HRNet192

9.3.10FastFCN194

9.4实例分割196

9.4.1Mask RCNN196

9.4.2YOLACT198

9.4.3PolarMask200

9.4.4SOLO203

习题9204

第10章图像生成206

10.1图像生成的相关概念206

10.1.1KL散度207

10.1.2JS散度207

10.1.3*大似然估计207

10.1.4纳什均衡209

10.1.5图像生成模型的评价指标210

10.2VAE212

10.2.1CVAE213

10.2.2SketchRNN214

10.2.3VQVAE217

10.3GAN219

10.3.1DCGAN221

10.3.2AgecGAN223

10.3.3StackGAN224

10.3.4Pix2Pix225

10.3.5CycleGAN227

习题10228

参考文献229