本书是冈萨雷斯博士继《数字图像处理》问世后的又一力作。这是图像处理基础理论论述和以MATLAB为主要工具的软件实践方法相对照的一本书,将Gonzalez and Woods[2002]所著的《数字图像处理》的重要理论和MATLAB的图像处理工具有机地结合在一起,为图像处理领域的科技工作者提供了一本通俗实用的参考书。众所周知,MathWorks公司是公认的科学计算方面的引领者,它开发的MATLAB图像处理工具为数字图像处理提供了一个稳定、宽泛的软件实现平台。本书的特色在于它重点强调了怎样通过开发新代码来增强这些软件工具的功能。
本书在介绍MATLAB编程基础知识之后,主要围绕数字图像处理的主干内容展开。这些内容包括:亮度变换、线性和非线性空间滤波、频率域滤波、图像复原与配准、彩色图像处理、小波、图像数据压缩、形态学图像处理、图像分割、区域和边界的表示与描述以及目标识别。全书共分为12章,组织格局与《数字图像处理》一书基本一致,为读者的学习、参考带来了极大的方便。
由于时间仓促,本书的翻译难以达到“信、达、雅”的高标准,退而求其次,尽量做到了译文准确,译文风格统一。此外,为了本书的可实现性,本应对书中的程序进行运行实验,但由于时间关系也没能实现,在此深表歉意。不过大部分语法问题在读者进行实验时都会有相应的提示,加之在本书的网站可以下载所有的可执行文件,因此,不会对读者造成太大的困难。
本书由北京交通大学的阮秋琦教授负责翻译,在翻译过程中得了阮宇智、仵冀颖、江立、陆俊、王萌、张成元、王艳霞等人的帮助,在此深表感谢。由于译者水平所限,书中难免有一些错误及不当之处,恳请读者提出宝贵的建议和批评。
前 言在数字图像处理领域对问题的求解通常需要宽泛的实验工作,包括软件模拟和大量样本图像的测试。虽然典型算法的开发是基于理论支持的,但这些算法的实现几乎总是要求参数估计,并常常进行算法修正与候选求解方案的比较。这样,灵活的、综合的以及由许多资料证明的软件开发环境就是一个关键因素。这些因素在开销、开发时间和图像处理求解方法上都具有重要意义。
尽管它很重要,但却很少有以教材形式编写的涉及数字图像处理的理论原理和软件实现方面的材料。而本书恰好是为此目的而编写的。它的主要目标是提供一个可用现代软件工具实现图像处理算法的基础。本书自成体系,并且对于具有数字图像处理、数学分析及计算机编程基础知识背景的人来说更易阅读,所有这些内容在技术学科初级或高级课程中都可以找到。同时,也希望读者具备MATLAB的初级知识。
为了达到这一目的,需要两个关键要素。其一是选择图像处理材料,它在该领域中涵盖在正规课程中;其二是选择被充分支持和证明了的软件工具,该工具在现实世界中有着广泛的应用。
为了满足第一个目的,本书后续章节中的大多数理论概念是从冈萨雷斯和伍兹所著的《数字图像处理》一书中选择的,而该书在20多年中被全世界教育