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刘瑜，朱秀昌著 著

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• 信号处理
• 通信原理

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563517596

商品编码：29761244450

包装：平装

出版时间：2008-12-01

基本信息

书名:数字图像处理与图像通信实验

定价：16.00元

售价：10.9元,便宜5.1元,折扣68

作者:刘瑜,朱秀昌著

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2008-12-01

ISBN：9787563517596

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.281kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是与朱秀昌、刘峰、胡栋编著的《数字图像处理与图像通信》（修订版）相配套的实验教材，也可单独使用。所提供的实验是根据相关课程的理论知识，利用Visual C 基本实验平台和MATLAB工具软件，对图像处理和图像通信（编码）的基本算法进行编程和实现。
本实验教材分两部分：部分（共4章）是图像实验基础部分，主要介绍数字图像处理系统、Visual C 数字图像编程基础和MATLAB数字图像编程基础；第2部分是数字图像实验编程设计部分，包含16个实验单元，基本涵盖了图像处理和图像编码的基本内容。本书可作为从事信息与通信工程、计算机应用和广播电视等专业学生及工程技术人员学习和完成图像处理与图像通信实验的指导参考书。

目录

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部分 数字图像实验基础
　章　数字图像处理系统概述
　　1.1　基本硬件环境
　　1.2　基本软件运行环境
　　1.3　数字图像处理软件开发工具
　第2章　Visual C 图像处理编程基础
　　2.1　调色板原理
　　2.2　位图
　　2.3　与设备无关的位图
　　2.4　图像编程应用程序MDI框架
　　2.5　CImage类
　　2.6 CProcess类
　　2.7　Visual C 程序的文件结构
　 2.7.1　工作区文件和项目文件
　 2.7.2　应用程序源文件和头文件
　 2.7.3　资源文件
　2.7.4　预编译头文件
　第3章　MATLAB图像处理编程基础
　 3.1　MATLAB工作环境简介
　 　3.1.1　MATLAB工作界面
　　3.1.2　M文件的编辑调试环境
　　3.2　数据类型和变量
　 3.2.1　数据类型
　3.2.2　局部变量和全局变量
　　3.3　MATLAB基本运算
　3.3.1　矩阵（数组）的生成
　 3.3.2　矩阵（数组）操作
　 3.3.3　矩阵和数组的算术运算
　3.3.4　关系运算和逻辑运算
　 3.3.5　关系函数和逻辑函数
　 3.4　程序结构
　 3.4.1　顺序结构
　 3.4.2　循环结构
　3.4.3　分支结构
　 3.4.4　程序流控制
　 3.5　M文件
　　 3.5.1　M文件的形式
　　 3.5.2 MATLAB函数文件
　　 3.5.3　子函数
　　 3.5.4　函数调用
　　3.5.5　参数传递
　 3.6　程序的调试
　 3.6.1　调试的主要功能
　3.6.2　利用M文件编辑器的调试菜单
　第4章　MATLAB图像处理工具箱简介
　 4.1　图像类型和类型转换
　 4.1.1　MATLAB图像数据存储类型
　 4.1.2　图像类型
　4.1.3　图像类型转换
　……
第2部分　数字图像实验编程　
　第5章　数字图像实验说明　
　第6章　数字图像实验
附录　MATLAB常用函数集

作者介绍

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文摘

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序言

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《数字图像处理与图像通信实验》：一场跨越光影与信息的探索之旅 本书是一本理论与实践紧密结合的实验教材，旨在为读者构建一个深入理解数字图像处理与图像通信核心概念的平台。它并非简单罗列枯燥的算法，而是通过一系列精心设计的实验，引导读者亲手实践，在代码的跳跃与图像的变换中，领略数字世界的神奇魅力。这本书的诞生，源于对现代信息技术发展脉络的深刻洞察，以及对培养具备扎实理论基础和卓越动手能力的研究型、开发型人才的迫切需求。 内容概览： 本书的结构安排，犹如一次循序渐进的知识攀登。从最基础的图像表示与基本操作入手，逐步深入到复杂的图像增强、复原、分割、编码以及最终的图像通信系统构建。每一章的实验都围绕一个核心主题展开，既有理论的铺垫，又有实际的演练，确保读者在掌握知识的同时，也能熟练运用相关工具。 第一部分：数字图像处理基础 1. 图像表示与基本操作： 这一章节是通往数字图像世界的敲门砖。读者将学习图像在计算机中的存储方式——像素点、灰度值、颜色空间（如RGB、HSV、CMYK）的含义与转换。通过实验，我们将掌握如何读取、显示、裁剪、缩放、旋转图像，理解这些基本操作背后涉及的数学原理和算法。例如，在像素层面进行加减乘除运算，会直观地看到图像亮度的变化；理解插值算法（如最近邻插值、双线性插值、双三次插值）的原理，并通过实验比较它们在图像缩放后质量上的差异，从而理解“信息丢失”与“信息生成”的微妙平衡。 2. 图像增强： 图像增强旨在改善图像的视觉质量，使其更适合人类观察或进一步处理。本章将深入探讨点运算和区域运算两种增强策略。 点运算： 读者将亲手实现和应用直方图均衡化，观察其如何拉伸图像的灰度范围，改善对比度，使图像细节更清晰。反向投影、伽马校正等实验也将帮助理解如何调整图像的亮度与对比度，以达到特定的视觉效果。 区域运算： 滤波是区域运算的核心。我们将从最简单的平滑滤波（如均值滤波、高斯滤波）开始，理解它们如何去除噪声，但同时也会带来图像模糊的副作用。接着，我们将学习锐化滤波（如Sobel算子、Laplacian算子），体验如何增强图像边缘，突出细节，并分析其可能引入的噪声放大问题。通过对比不同滤波器的效果，读者将深刻理解“以何种代价换取何种改善”。 3. 图像复原： 与图像增强主观改善不同，图像复原旨在尽可能地去除图像退化（如模糊、噪声）并恢复其原始质量。本章将聚焦于解卷积技术。 噪声模型与去噪： 读者将模拟生成不同类型的噪声（高斯噪声、椒盐噪声），并学习如何使用各种滤波器（中值滤波、维纳滤波）来抑制这些噪声。实验将引导读者理解不同噪声类型对滤波效果的影响，以及选择合适滤波器的关键。 模糊复原： 我们将模拟图像在成像过程中发生的模糊（如运动模糊、离焦模糊），并学习如何通过逆滤波、维纳滤波等方法尝试恢复清晰图像。实验将直观地展示逆滤波的局限性（噪声放大）以及维纳滤波在噪声和模糊之间取得的折衷。 4. 图像分割： 图像分割是将图像划分为具有相似特征的若干个区域的过程，是图像分析和理解的关键步骤。本章将介绍几种经典的分割方法。 阈值分割： 读者将学习Otsu方法等自动阈值选取算法，并实现基于阈值的区域提取。通过调整阈值，观察不同前景和背景区域的划分效果，理解灰度分布在分割中的重要性。 边缘检测： Canny边缘检测算法的实现将是本章的重点。读者将一步步理解高斯平滑、梯度计算、非极大值抑制和滞后阈值这些关键步骤，并观察它们如何精确地勾勒出图像的轮廓。 区域生长与区域分裂合并： 这些基于区域的方法将帮助读者理解如何根据像素的相似性（如灰度、纹理）来划分区域，体验不同生长准则和停止准则对分割结果的影响。 5. 形态学处理： 形态学处理是基于图像中物体形状的数学形态学方法。本章将介绍腐蚀、膨胀、开运算、闭运算等基本操作。 结构元素： 读者将通过实验理解结构元素（也称为模板）在形态学处理中的作用，尝试不同形状和大小的结构元素，观察其对图像中物体形状的影响。 应用： 学习如何利用形态学操作来去除噪声、连接断裂的物体、填充小的空洞，以及提取物体骨架。例如，使用开运算去除小的椒盐噪声点，使用闭运算连接物体内部的细小断裂。 6. 图像编码与压缩： 为了在存储和传输过程中节省资源，图像需要进行编码压缩。本章将介绍无损压缩和有损压缩的基本原理。 无损压缩： 霍夫曼编码和游程编码的实现将帮助读者理解如何利用像素值的统计特性来减小数据量，同时保证图像信息不丢失。 有损压缩： 离散余弦变换（DCT）和量化是JPEG等有损压缩算法的核心。读者将理解DCT如何将图像的空间域信息转换到频率域，以及量化如何丢弃人眼不敏感的高频信息。实验将直观地展示压缩率与图像质量之间的权衡。 第二部分：图像通信系统 7. 信源编码与信道编码： 在图像传输之前，需要对图像数据进行有效的编码。 信源编码： 本章将延续上一部分的图像压缩知识，重点在于将压缩后的图像数据转化为适合信道传输的比特流。 信道编码： 为了抵抗传输过程中的噪声干扰，需要引入冗余信息。读者将学习纠错码的基本原理，例如海明码，并通过实验理解它们如何检测和纠正传输错误，提高图像的传输可靠性。 8. 调制与解调： 将信源编码后的数字信号加载到载波上传输，需要进行调制。 基本调制方式： 通过实验，读者将理解幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等基本调制方式的原理，以及它们在将数字信号转换为模拟信号以适应传输信道上的应用。 解调： 学习如何从接收到的信号中恢复原始的数字信息，理解不同解调器的作用。 9. 多路复用与多址技术： 在实际通信系统中，往往需要同时传输多路图像信号。 频分复用（FDM）与时分复用（TDM）： 通过实验，读者将理解如何将不同的图像信号分配到不同的频率带宽或时间段，从而实现高效的信道利用。 多址技术： 了解码分多址（CDMA）等技术在共享通信资源时的作用。 10. 图像通信系统的设计与仿真： 本章将综合运用前述的理论知识，引导读者设计和仿真一个简单的图像通信系统。 系统架构： 从信源编码、信道编码、调制、传输，到解调、信道译码、信源译码，读者将构建一个完整的系统流程。 性能评估： 学习如何通过信噪比（SNR）、误码率（BER）、峰值信噪比（PSNR）等指标来评估系统的传输质量和性能。 应用场景： 讨论在视频会议、远程医疗、安防监控等不同应用场景下，对图像通信系统提出的不同要求和设计考量。 实验环境与工具： 本书的实验部分将主要基于MATLAB/Simulink平台进行。MATLAB凭借其强大的矩阵运算能力、丰富的图像处理函数库和友好的编程环境，是进行数字图像处理和通信系统仿真的理想选择。Simulink则提供了一个直观的图形化界面，能够方便地构建和仿真复杂的通信系统模型。同时，书中也会提及一些Python（配合OpenCV、NumPy、SciPy等库）等其他常用工具，为读者提供更广泛的选择。 本书的价值与读者收获： 理论与实践的完美融合： 通过亲手编写代码和运行实验，读者能够将抽象的数学公式和理论模型转化为具体的图像变化和通信信号，深刻理解理论知识的应用价值。 问题解决能力的培养： 实验过程中会遇到各种预设和潜在的问题，读者需要分析问题、调试代码、优化参数，从而有效地提升自身的问题分析与解决能力。 系统性知识体系的构建： 从图像的形成到最终的通信传输，本书构建了一个完整、系统的知识体系，帮助读者建立起对数字图像处理与图像通信全局的认知。 为进一步学习和研究奠定基础： 本书内容涵盖了该领域的许多核心技术，为读者在毕业设计、科研项目、职业发展等方面的深入探索打下坚实的基础。 直观的学习体验： 相比于纯理论书籍，本书的实验设计让学习过程更加生动有趣，读者可以在“玩”中学习，提升学习效率和兴趣。 本书的目标读者： 本书非常适合计算机科学、电子工程、通信工程、自动化等相关专业的本科生、研究生，以及对数字图像处理和图像通信技术感兴趣的在职工程师和研究人员。无论您是初学者还是希望深化理解的专业人士，本书都能为您提供宝贵的学习资源。 结语： 《数字图像处理与图像通信实验》不仅仅是一本教材，它更是一扇通往数字世界的大门，一次点亮信息光芒的探索。我们相信，通过本书的引导，读者定能在这场跨越光影与信息的旅程中，收获知识、技能，并激发无限的创新可能。

评分☆☆☆☆☆

第二段 装帧质量上乘，纸张厚实，印刷清晰度极高，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这种对读者体验的重视，在现在的技术书籍中实属难得。我特别留意了一下图表的展示效果，那些复杂的算法流程图和数据可视化图表，颜色搭配得当，线条分明，即便是涉及多层嵌套的结构，也能一眼看出其内在逻辑，这对于理解那些抽象的数学模型至关重要。很多技术书籍的插图往往模糊不清，或者色彩过渡生硬，但这本书在这方面做得非常出色，可以说是达到了艺术品级别的标准。我发现作者似乎花了不少心思去优化那些关键公式的排版，那些希腊字母和上下标的对齐都堪称完美，这极大地提升了阅读的舒适度和准确性。翻阅过程中，我能明显感觉到这本书的韧性很好，书脊的处理非常扎实，即便是频繁翻阅查找特定内容，也不用担心书页松脱，这对于需要经常查阅的工具书来说，是非常重要的实用价值。总之，这是一本在物理层面就让人感到愉悦的书籍，让人愿意把它放在手边，时常翻阅。

评分☆☆☆☆☆

第四段 我喜欢这本书中那种深入浅出的叙事风格，它仿佛在不断地与读者进行一场高质量的对话。作者在讲解复杂概念时，总能找到最贴切的比喻，这些比喻不是那种敷衍了事的简单类比，而是经过深思熟虑，能够直击问题本质的精妙类比。比如，在解释某一滤波器的收敛性时，作者用了一个非常形象的生活场景来描述迭代过程中的“震荡与稳定”，一下子就让原本晦涩的数学概念变得具象化了。此外，书中对历史脉络的梳理也做得非常到位，它不是孤立地介绍某项技术，而是将其置于整个技术发展的时间轴上，让我们能够理解为什么这项技术会应运而生，以及它在后续技术演进中扮演的角色。这种带有“故事性”的学习体验，极大地激发了我的求知欲，让我不仅仅是为了应付考试而学习，而是真正产生了对知识本身的浓厚兴趣。每一次阅读，都像是在揭开一个科学谜团，充满了发现的惊喜。

评分☆☆☆☆☆

第一段 这本书的排版真是让人眼前一亮，设计感十足，那种严谨又不失活泼的风格，一下子就抓住了我的眼球。我拿到手里的时候，光是翻阅封面和目录，就感觉到了作者在内容组织上的用心。整体的结构布局非常清晰，从基础理论到前沿技术的过渡自然流畅，完全没有那种生硬的拼接感。尤其是对于那些初学者来说，这种循序渐进的编排方式简直是福音，它没有直接抛出复杂的公式，而是先用生动的语言和丰富的实例来铺垫概念，让人感觉学习的过程是轻松愉快的。我个人非常欣赏作者在细节处理上的精准，每一个章节的小标题都像是精心打磨过的宝石，准确地概括了本节的核心内容。读起来，就像是有一位经验丰富的老师在旁边细心地为你讲解，时不时还会穿插一些行业内的“小道消息”或者历史背景，让枯燥的技术知识瞬间变得有血有肉。这本书的语言风格也很有特点，既有学术的严谨性，又不乏一种亲和力，读起来完全不会感到压力，反而会有一种探索的乐趣。我甚至觉得，光是看它的目录结构，就能对整个领域的发展脉络有一个宏观的认识，这本身就是一种很高的设计成就。

评分☆☆☆☆☆

第五段 这本书的价值远超出了其作为一本学习资料的范畴，它更像是一部系统性的工具箱和思维指南。作者在章节的末尾设置的那些“思考与拓展”部分，设计得极其巧妙，它们往往不是直接给出答案的习题，而是引导性的开放问题，旨在激发读者的批判性思维和创新能力。我尝试着去回答其中几个问题，发现它们需要综合运用前面学到的多项知识点，并且要求读者结合自身对未来技术走向的理解来构想解决方案，这极大地锻炼了我的综合分析能力。再者，书中对参考文献的引用规范和详尽程度也值得称赞，每一个重要结论后面都有清晰的出处标记，这对于希望进一步深挖特定主题的读者来说，提供了非常便捷的路径。整本书散发着一种严谨的学术态度和对知识精益求精的追求，它不仅仅教会了我“是什么”和“怎么做”，更重要的是，它教会了我“如何像一个研究者那样去思考”和“如何保持对技术的好奇心与探索欲”，这种思维模式的培养，才是它最宝贵的馈赠。

评分☆☆☆☆☆

第三段 这本书的学术深度与广度达到了一个非常令人赞叹的平衡点。它没有停留在教科书式的概念罗列，而是巧妙地融入了许多最新的研究动态和产业应用案例，这使得内容极具时效性和前瞻性。阅读过程中，我发现作者在阐述基础理论时，总是能追溯到其最原始的数学推导和物理意义，这使得我对每一个算法的“为什么”都有了深刻的理解，而不是简单地停留在“怎么用”的层面。更难能可贵的是，书中穿插了许多作者本人的工程经验和心得体会，那些关于实际工程中遇到的陷阱、调试技巧和性能优化的建议，这些“内幕消息”是其他纯理论书籍无法提供的宝贵财富。这些经验性的总结，往往比理论推导更能帮助读者跨越从理论到实践的鸿沟。我特别喜欢其中对几种主流框架的对比分析，分析得极其到位，既指出了各自的优势，也毫不避讳地揭示了它们的局限性，这种客观公正的态度，体现了作者深厚的专业素养。读完后，我感觉自己对整个领域的知识体系建立起了一个坚固且灵活的认知框架。