前言
PREFACE

1974年，数码相机之父塞尚发明和设计了第一台基于CCD的数码原型机，从此，数字图像技术逐步进入了大众生活；20世纪60年代末，阿波罗登月计划实现了月球和地球之间数以万计的图像传输和处理，从此，图像处理技术引起了美国、中国、俄罗斯及欧洲一些科技大国的重视。特别是近20年来，数字图像处理技术得到快速发展，随着人工智能、大数据、物联网、数字地球、智慧城市、机器人技术及Internet的广泛应用，信息传输总量急剧增长。在各种信息中，图像信息以其信息量大和直观性、准确性、可靠性等一系列优点，成为人类获取信息的主要来源和利用信息的重要手段。

现代社会，图像处理技术已经应用和渗透到科学研究和日常生活的方方面面，并日益受到重视，在航天、军事、医学、科学研究等许多领域发挥着越来越重要的作用。在航空航天领域，图像处理技术已被用于高效、快速传输从宇宙空间拍摄各种图像，并进行快速处理，处理结果用于火箭发射监控、飞行控制、姿态调整、飞船返回等，或用于资源勘探、天体研究、地图测绘、气象预报、大气污染防控等研究。近年来，我国成功发射了嫦娥三号、天宫2号、天舟1号飞船，无论发射和回收，还是着陆地点选择、发射过程监测、飞行控制、舱内设备控制、故障检测和故障唤醒，图像处理技术始终发挥着不可替代的作用。在生物医学工程领域，图像处理的应用也非常广泛，它已用于各种射线照片、CT成像、超声影像、内窥镜像、核磁成像分析，帮助医生对疾病进行快速、准确诊断，挽回了无数人的生命。在军事领域，图像处理技术已成功用于卫星和遥感照片识别、无人机飞行与导航、高精度夜视瞄准设备等。数字图像处理技术的应用不胜枚举，基于图像处理技术开发出来的现代新型装备，其很多功能都是人工难以企及的。

实践的需要和成果的积淀促进了图像处理技术向更高水平发展，数字图像处理技术正是在这种应用的迫切需要和自身的不断发展之中得到迅速发展的学科。未来，图像处理技术的发展及应用与人类未来的生活联系之紧密、影响之深远是不可估量的。

本书共分12章，内容可以分为3大部分。第1部分（第1、2章）是数字图像处理的基础知识，主要内容包括图像处理学科概况、图像处理系统、研究内容、基本概念、图像类型、图像数字化方法、图像文件基本格式、图像质量评价、灰度直方图及图像的统计特征等。第2部分（第3～9章）是数字图像处理的核心内容，系统地讨论了数字图像处理中的各种基本理论、算法和应用，包括图像处理中的各种变换方法、图像基本运算、图像空域增强、图像频域增强、彩色图像处理、图像复原和图像编码等。第3部分（第10～12章）是图像分析方面的重要内容，由浅入深地介绍了图像分割与边缘检测、数学形态学、图像特征与理解方面的内容，为深入应用奠定坚实的基础。

本书是作者在多年从事图像处理开发和教学科研的基础上撰写而成的，力图体现以下三个特点：第一，将图像处理理论和图像处理的应用紧密结合起来，理论严谨、概念清晰、结构合理，系统介绍数字图像处理技术的知识、内容和应用领域，使读者对数字图像处理学科有一个全面的了解；第二，紧密结合相关专业本科生和研究生的培养规划，介绍图像处理技术方面的新理论、新技术、新标准和新应用，使读者充分了解图像处理技术的新发展和新应用；第三，注重理论和实际的结合，各有关章节内容既具有一定的理论深度，也对典型的应用做了较详细的介绍，各章均安排了重要应用实例，为读者编程和进一步的应用研究打下扎实的基础。

本书可作为高等院校电子信息工程、通信工程、信息与信号处理、电子科学技术、信息工程、计算机科学与技术、软件工程、自动化、电气工程、生物医学工程、物联网、电视技术和遥感遥测等相关专业的高年级学生和研究生的图像处理教材，也可以作为工程技术人员或其他相关人员的参考书。为方便教学，本书同步更新了电子教案及教材的全部源程序，如有需要，可到清华大学出版社网站下载或与作者联系。

在本书的撰写过程中，西安电子科技大学姜建国教授提出了宝贵意见，清华大学信息工程学院电子信息系章毓晋教授提出了有益的建议，在2017年11月召开的教育部电子信息类专业教学指导委员会会议上还听取了很多专家的建议，在此表示衷心的感谢。

由于作者水平有限，书中缺点和疏漏之处在所难免，恳请读者批评指正。欢迎读者对本书提出宝贵意见和建议。作者的联系方式：cth188@sina.com，cth188@hotmail.com。

作者

2019年1月