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每门学科都有其特定的一系列概念和术语。图像工程百科丛书参照近30年以来的“中国图像工程”综述系列所统计的图像工程发展情况，分门别类地、全面地介绍图像工程相关领域的名词和术语。本书介绍图像工程中图像处理的相关概念和术语，共有8章和2个附录。前两章为绪论，其中第1章介绍图像，第2章介绍图像工程；后6章围绕图像处理六大研究方向展开，其中第3章介绍图像采集获取，第4章介绍图像投影重建，第5章介绍图像增强和恢复，第6章介绍图像压缩编码，第7章介绍图像信息安全，第8章介绍图像多分辨率处理；最后是两个参考附录，其中附录A介绍图像工程技术应用，附录B介绍相关基础和工具。

1      第1章  图像	1
1.1　图像基础	1
1.1.1　图像基本术语	1
1.1.2　像素灰度和坐标	3
1.1.3　像素间空间关系	4
1.2　图像显示和图像输出	7
1.2.1　图像显示及显示设备	7
1.2.2　图像打印及技术	10
1.3　图像存储和图像传输	12
1.3.1　图像存储	12
1.3.2　图像传输	13
1.3.3　图像文件和格式	14
1.4　图像分类	16
1.4.1　各种类别的图像	16
1.4.2　各种来源的图像	18
1.4.3　各种波长的图像	20
1.4.4　各种属性的图像	22
1.4.5　各种功能的图像	25
1.5　视频和视频技术	27
1.5.1　视频基础	27
1.5.2　模拟视频和数字视频	29
1.5.3　视频格式和类型	30
1.5.4　扫描和显示	32
1.5.5　视频处理技术	34
2      第2章  图像工程	36
2.1　图像工程学科	36
2.1.1　图像工程	36
2.1.2　图像处理	36
2.1.3　图像分析	37
2.1.4　图像理解	38
2.1.5　图像工程文献	38
2.2　相近学科	43
2.2.1　计算机视觉	43
2.2.2　机器视觉	45
2.2.3　计算机图形学	45
2.2.4　基于图像的绘制	46
2.2.5　体视学	48
2.3　相关学科	49
2.3.1　信息论	49
2.3.2　心理物理学	49
2.3.3　虚拟现实和增强现实	51
2.3.4　测绘与制图	51
2.3.5　地形学	52
2.3.6　分形学	53
2.3.7　拓扑学	54
2.3.8　逆向工程	55
3      第3章  图像采集获取	57
3.1  传感器	57
3.1.1  传感器特性	57
3.1.2  传感器功能	58
3.1.3  传感器类型	59
3.1.4  传感器模型	62
3.2  摄像机	63
3.2.1  摄像机基础	63
3.2.2  摄像机种类	65
3.2.3  各种功能的摄像机	67
3.2.4  相机快门	68
3.2.5  摄像机参数	69
3.2.6  摄像机运动	71
3.3  摄像机标定	73
3.3.1  摄像机标定原理	73
3.3.2  摄像机标定方法	75
3.4  镜头	77
3.4.1  镜头特性	77
3.4.2  焦距和聚焦	79
3.4.3  光圈和孔径	80
3.4.4  镜头类别	82
3.4.5  镜头失真和像差	86
3.5  其他成像设备和器件	90
3.5.1  扫描仪	90
3.5.2  摄像管	91
3.5.3  显微镜	91
3.5.4  雷达	93
3.5.5  滤光器和滤色器	94
3.5.6  更多器件	96
3.6  图像数字化	97
3.6.1  数字图像	97
3.6.2  采样	99
3.6.3  采样定理	101
3.6.4  数字化方案	103
4      第4章  图像投影重建	107
4.1  投影成像	107
4.1.1  计算机层析成像	107
4.1.2  透射层析成像	107
4.1.3  发射层析成像	110
4.1.4  反射层析成像	111
4.1.5  光学计算层析成像	111
4.1.6  电阻抗层析成像	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  傅里叶反变换重建	113
4.2.3  反投影重建	115
4.2.4  级数展开重建	116
4.2.5  综合重建	118
5      第5章  图像增强和恢复	120
5.1  图像变换	120
5.1.1  图像变换概况	120
5.1.2  沃尔什和哈达玛变换	122
5.1.3  傅里叶变换	124
5.1.4  傅里叶变换特性和定理	126
5.1.5  离散余弦变换和离散正弦变换	131
5.1.6  小波变换	133
5.1.7  坐标变换	138
5.2  图像增强	146
5.2.1  图像增强概况	147
5.2.2  空域滤波增强	150
5.2.3  线性滤波	153
5.2.4  非线性滤波	156
5.2.5  特殊滤波器	161
5.2.6  频域滤波增强	164
5.2.7  图像间运算	172
5.2.8  图像灰度映射	176
5.2.9  直方图变换	179
5.2.10  模板操作和算子	184
5.3  彩色图像增强	189
5.3.1  彩色增强处理	189
5.3.2  伪彩色增强	192
5.3.3  真彩色增强	195
5.4  图像恢复	199
5.4.1  图像恢复模型	199
5.4.2  图像退化和失真	204
5.4.3  图像噪声	207
5.4.4  图像去噪	214
5.4.5  图像滤波恢复	215
5.4.6  几何失真及校正	218
5.4.7  雾霾消除	221
5.4.8  图像修补	224
5.5  视频增强和恢复	226
6      第6章  图像压缩编码	229
6.1  图像编解码基础	229
6.1.1  图像编解码	229
6.1.2  图像编解码原理	231
6.1.3  图像编解码方法	233
6.2  编码定理和特性	235
6.2.1  编码定理	235
6.2.2  编码分类和特性	236
6.3  熵编码/变长编码	237
6.3.1  熵编码原理	237
6.3.2  变长编码	237
6.4  预测编码	239
6.4.1  无损预测编码	240
6.4.2  有损预测编码	241
6.5  变换编码及系统	243
6.6  更多编码方法	245
6.6.1  位面编码	245
6.6.2  考虑波形的编码	246
6.6.3  考虑内容的编码	249
6.7  视频编码	251
6.7.1  视频编码器	251
6.7.2  运动预测	251
6.8  图像质量及其指标	256
6.8.1  图像质量	256
6.8.2  质量指标	257
6.9  编码国际标准	258
6.9.1  图像编码国际标准	258
6.9.2  视频编码国际标准	260
7      第7章  图像信息安全	264
7.1  图像认证和取证	264
7.2  水印基础	265
7.2.1  水印	265
7.2.2  水印嵌入和检测	266
7.2.3  水印特性	268
7.3  数字水印技术	270
7.4  水印安全	273
7.4.1  水印安全性	273
7.4.2  水印攻击	274
7.5  图像隐藏	275
8      第8章  图像多分辨率处理	279
8.1  多分辨率	279
8.2  多尺度空间	280
8.3  图像金字塔	283
8.4  超分辨率	286
A      附录A  图像工程技术应用	288
A.1  电视、视频及传输	288
A.1.1  电视	288
A.1.2  视频及传输	290
A.2  文档和文本	292
A.3  生物和医学	293
A.4  遥感和测绘	295
A.5  其他应用领域	296
A.5.1  视频监控	296
A.5.2  其他多种应用	298
B      附录B  相关基础和工具	301
B.1  随机场	301
B.1.1  随机过程	301
B.1.2  随机场模型	304
B.2  贝叶斯统计学	308
B.3  图论	313
B.4  压缩感知	317
B.5  人工智能和神经网络	319
B.6  数学形态学	323
B.7  杂项	327
B      词头索引	335

图像是人类一睁眼就可看到的一种媒体，含有丰富的信息。人类从外界获得的信息大部分都来自视觉系统，可以说是从图像中“看”出来的。
图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的新的交叉学科，目前包括三个层次，即图像处理、图像分析和图像理解。借助这三个层次的图像技术，可以对图像进行采集、加工，并且提取其中的信息，识别其中的内容，从而对客观场景做出解释，以指导工作和行动。
要了解一门学科，就需要具体学习其特定的一系列概念和术语；要在一个领域开展工作，就需要对其范围、分支有整体的、系统的认识。本套丛书参考近30年来对图像工程研究应用及其发展的统计综述情况，全面地、分门别类地对图像工程进行介绍。整套丛书共分3册（篇），分别为图像处理篇、图像分析篇、图像理解篇。
本套丛书采用词条的形式组织内容，通过对词头名词的定义和描述，利用相应的图、表、公式对词头名词进行全面、细致的解释。为了建立相关词头名词间的联系，书中使用了三级引导标记，分别是、、。这些标记主要用来强调不同词条间的相互关系。同一个下引导的词条有一定的从属关系，但不同下引导的词条并没有严格的同级关系。一个下的词条与前一个或下引导的词条有联系，而一个下引导的词条与前一个或下引导的词条也有联系。另外，书中用黑体字表示的名词也作为词头，可通过参阅相应词条获得进一步介绍，以增加对当前词条的了解。
本书内容聚焦图像工程的第一个层次——图像处理。其中，第?1?章介绍图像，第2章介绍图像工程，第3章介绍图像采集获取，第4章介绍图像投影重建，第5章介绍图像增强和恢复，第6章介绍图像压缩编码，第7章介绍图像信息安全，第8章介绍图像多分辨率处理。附录A介绍图像工程技术应用，附录B介绍相关基础和工具，相当于先修知识和参考资料。
本书在8章和2个附录下共分成了51节（二级标题）、132小节（三级标题）。在每个小节下，包括若干（一般为十多个到几十个，平均约为20个）词条，全书共有2617个词条。有些词条的词头名词还包括同义词、简称或缩写词（在词头处用隔开），全书共有?557?个同义词和缩写词。所有词头名词及同义词、简称或缩写词均列在书末的索引中，可以按拼音顺序查找。全书还包括编了号的238幅插图和25个表格。
一方面，本套丛书可作为相关学科专业高年级本科生全面了解和深入学习图像工程的参考书，也可供其他专业本科生在用到图像工程相关技术名词时进行查阅，帮助他们了解相关技术的基本原理并开展科研活动，以及完成毕业设计和学位论文。另一方面，本套丛书也适合相关领域研究单位和公司的研发人员阅读，以了解图像工程中的各种技术和方法并作为科研参考。
感谢出版社编辑认真细致的加工。
最后，感谢妻子何芸、女儿章荷铭等家人在各方面的理解和支持。

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图像工程百科（图像处理篇）