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211千字 字数
2026-01-01 发行日期
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主编推荐语

Python+OpenCV数字图像处理入门与应用实例宝典。

内容简介

本书以Python+OpenCV为主线，系统地介绍了OpenCV在数字图像处理方面的各种算法和应用案例，并在Anaconda或PyCharm集成开发环境下编写程序，对数字图像处理的各种算法进行讲解，为读者继续进行人工智能、机器学习、深度学习等方面的学习和研究打下基础。

本书采用理论与应用实例相结合的方式，在介绍完每个理论算法之后至少提供一个应用实例且每个实例程序均已通过调试，能够正常运行。本书可作为高等学校数字图像处理、智能图像处理等课程的教材或参考书，也可作为智能图像处理初学者的入门读物。

目录

  • 版权信息
  • 前言
  • 第1章图像处理基础
  • 1.1 图像处理简介
  • 1.1.1 图像处理的发展概况
  • 1.1.2 图像处理的应用领域
  • 1.1.3 图像处理的目的和常用方法
  • 1.2 图像的表示方法
  • 1.2.1 数字图像的表示
  • 1.2.2 数字图像的矩阵表示
  • 1.2.3 数字图像处理中的坐标系
  • 1.3 图像像素的基本关系
  • 1.3.1 像素的邻域
  • 1.3.2 图像像素间的距离
  • 1.4 常用的图像处理工具
  • 1.5 Python数字图像处理库
  • 1.6 Python集成环境的安装
  • 1.6.1 Anaconda集成环境的下载与安装
  • 1.6.2 PyCharm集成环境的下载与安装
  • 1.7 习题
  • 第2章数字图像的获取和基本运算
  • 2.1 图像的基本类型
  • 2.1.1 二值图像
  • 2.1.2 灰度图像
  • 2.1.3 索引图像
  • 2.1.4 彩色图像
  • 2.2 图像的格式
  • 2.2.1 静态图像格式
  • 2.2.2 视频图像格式
  • 2.3 图像的获取
  • 2.3.1 图像的读取
  • 2.3.2 图像的显示
  • 2.3.3 图像的保存
  • 2.3.4 图像的属性
  • 2.3.5 图像的复制与克隆
  • 2.4 视频图像的获取
  • 2.4.1 视频文件的读写
  • 2.4.2 实时视频图像的获取
  • 2.5 图像的算术运算
  • 2.5.1 加法运算
  • 2.5.2 减法运算
  • 2.5.3 乘法运算
  • 2.5.4 除法运算
  • 2.6 图像的逻辑运算
  • 2.6.1 按位与运算
  • 2.6.2 按位或运算
  • 2.6.3 按位非运算
  • 2.6.4 按位异或运算
  • 2.6.5 图像的感兴趣区域与感兴趣区域操作
  • 2.6.6 利用mask进行图像叠加
  • 2.7 图形的绘制和添加文字
  • 2.7.1 图像中图形的绘制
  • 2.7.2 图像添加非中文文字
  • 2.7.3 图像添加中文文字
  • 2.8 习题
  • 第3章数字图像的几何变换
  • 3.1 图像的映射变换与插值方法
  • 3.1.1 图像的映射变换
  • 3.1.2 图像变换的插值方法
  • 3.2 图像平移与缩放
  • 3.2.1 图像平移
  • 3.2.2 图像缩放
  • 3.3 图像旋转
  • 3.3.1 图像不完整旋转
  • 3.3.2 图像完整旋转
  • 3.3.3 使用特定函数的旋转
  • 3.4 图像剪切
  • 3.4.1 图像规则剪切
  • 3.4.2 图像不规则剪切
  • 3.5 图像的镜像变换
  • 3.6 图像的仿射变换和透视变换
  • 3.6.1 图像的仿射变换
  • 3.6.2 图像的透视变换
  • 3.7 图像的极坐标变换
  • 3.7.1 数据点坐标系间的转换
  • 3.7.2 图像数据坐标系间的转换
  • 3.7.3 视频图像坐标系间的转换
  • 3.8 习题
  • 第4章图像空域增强
  • 4.1 灰度线性变换
  • 4.1.1 图像亮度增加或降低
  • 4.1.2 增强或减弱图像对比度
  • 4.1.3 图像反色变换
  • 4.1.4 图像分段线性灰度变换
  • 4.2 非线性变换
  • 4.2.1 对数变换
  • 4.2.2 伽马变换
  • 4.3 图像直方图
  • 4.3.1 使用OpenCV中的函数绘制直方图
  • 4.3.2 使用Matplotlib库绘制图像直方图
  • 4.4 直方图均衡化
  • 4.4.1 直方图均衡化原理
  • 4.4.2 使用OpenCV函数实现直方图均衡化
  • 4.4.3 自适应直方图均衡化
  • 4.5 直方图规定化
  • 4.5.1 自定义映像函数实现直方图规定化
  • 4.5.2 直方图反向投影
  • 4.6 习题
  • 第5章图像空域滤波
  • 5.1 图像噪声
  • 5.1.1 通过NumPy数组库添加噪声
  • 5.1.2 通过skimage库添加噪声
  • 5.2 空域滤波
  • 5.2.1 线性空域滤波和非线性滤波
  • 5.2.2 图像滤波边界处理
  • 5.3 图像平滑
  • 5.3.1 均值滤波
  • 5.3.2 方框滤波
  • 5.3.3 高斯滤波
  • 5.3.4 中值滤波
  • 5.3.5 自适应中值滤波
  • 5.3.6 高斯双边滤波
  • 5.3.7 均值迁移滤波
  • 5.3.8 导向滤波
  • 5.3.9 非局部均值滤波
  • 5.4 图像锐化
  • 5.4.1 拉普拉斯滤波
  • 5.4.2 自定义卷积核滤波
  • 5.4.3 非锐化掩模和高频提升滤波
  • 5.5 习题
  • 第6章图像频域滤波
  • 6.1 傅里叶变换
  • 6.1.1 NumPy中的傅里叶变换
  • 6.1.2 OpenCV中的傅里叶变换
  • 6.2 低通滤波
  • 6.2.1 理想低通滤波
  • 6.2.2 巴特沃斯低通滤波
  • 6.2.3 高斯低通滤波
  • 6.3 高通滤波
  • 6.3.1 理想高通滤波
  • 6.3.2 巴特沃斯高通滤波
  • 6.3.3 高斯高通滤波
  • 6.4 带通和带阻滤波
  • 6.4.1 带通滤波
  • 6.4.2 带阻滤波
  • 6.5 同态滤波
  • 6.6 习题
  • 第7章图像退化和复原
  • 7.1 图像退化与复原的机理
  • 7.1.1 图像退化
  • 7.1.2 图像复原
  • 7.2 图像的模糊
  • 7.2.1 运动模糊退化模型
  • 7.2.2 湍流模糊退化模型
  • 7.3 图像的逆滤波复原
  • 7.3.1 运动模糊图像的逆滤波
  • 7.3.2 湍流模糊图像的逆滤波
  • 7.4 图像的维纳滤波复原
  • 7.5 约束最小二乘滤波复原
  • 7.6 几何均值滤波复原
  • 7.7 图像修复与复原
  • 7.8 图像质量的评价
  • 7.8.1 主观评价方法
  • 7.8.2 客观评价方法
  • 7.9 习题
  • 第8章图像数学形态学
  • 8.1 结构元素
  • 8.1.1 使用OpenCV生成结构元素
  • 8.1.2 使用NumPy生成结构元素
  • 8.2 腐蚀
  • 8.2.1 OpenCV中的腐蚀函数
  • 8.2.2 skimage中的腐蚀函数
  • 8.3 膨胀
  • 8.3.1 OpenCV中的膨胀函数
  • 8.3.2 skimage中的膨胀函数
  • 8.3.3 OpenCV形态学处理原型函数
  • 8.4 开运算
  • 8.4.1 OpenCV中的开运算
  • 8.4.2 skimage中的开运算
  • 8.5 闭运算
  • 8.5.1 OpenCV中的闭运算
  • 8.5.2 skimage中的闭运算
  • 8.6 高帽运算
  • 8.6.1 OpenCV中的高帽运算
  • 8.6.2 skimage中的高帽运算
  • 8.7 黑帽运算
  • 8.7.1 OpenCV中的黑帽运算
  • 8.7.2 skimage中的黑帽运算
  • 8.8 形态学梯度
  • 8.9 灰度形态学
  • 8.9.1 灰度图像的腐蚀运算
  • 8.9.2 灰度图像的膨胀运算
  • 8.9.3 灰度图像的开运算和闭运算
  • 8.10 形态学运算检测图像的边缘和角点
  • 8.10.1 检测图像边缘
  • 8.10.2 检测图像角点
  • 8.11 击中和击不中运算
  • 8.12 习题
  • 第9章边缘检测
  • 9.1 一阶微分算子
  • 9.1.1 Roberts算子
  • 9.1.2 Prewitt算子
  • 9.1.3 Sobel算子
  • 9.1.4 Scharr算子
  • 9.2 二阶微分算子
  • 9.2.1 拉普拉斯算子
  • 9.2.2 高斯拉普拉斯算子
  • 9.2.3 高斯差分算子
  • 9.3 Canny算子
  • 9.4 霍夫变换
  • 9.4.1 霍夫变换的基本原理
  • 9.4.2 霍夫变换检测直线
  • 9.4.3 霍夫变换检测圆环
  • 9.4.4 skimage库中的霍夫变换
  • 9.5 图像金字塔
  • 9.5.1 高斯金字塔
  • 9.5.2 拉普拉斯金字塔
  • 9.5.3 基于拉普拉斯金字塔的图像融合
  • 9.6 习题
  • 第10章图像分割
  • 10.1 图像阈值分割
  • 10.1.1 全局阈值分割
  • 10.1.2 自适应阈值
  • 10.1.3 Otsu’s算法
  • 10.1.4 三角形法
  • 10.2 图像区域分割
  • 10.2.1 区域生长
  • 10.2.2 区域分裂合并
  • 10.3 图像的边缘分割
  • 10.4 直方图分割法
  • 10.5 图像连接组件标记算法
  • 10.6 分水岭算法
  • 10.6.1 基于距离变换的分水岭算法
  • 10.6.2 基于标记点的分水岭算法
  • 10.6.3 基于均值漂移算法的图像分割
  • 10.7 基于梯度的分水岭算法
  • 10.7.1 基于Sobel梯度的分水岭算法
  • 10.7.2 基于形态学梯度的分水岭算法
  • 10.7.3 基于轮廓标记的分水岭算法
  • 10.7.4 鼠标交互标记的分水岭算法
  • 10.8 基于k均值聚类的区域分割
  • 10.9 习题
  • 第11章 彩色图像的处理
  • 11.1 彩色模型和色彩空间的转换
  • 11.1.1 彩色模型
  • 11.1.2 色彩空间的转换
  • 11.2 彩色图像通道的分离与合并
  • 11.2.1 彩色图像通道的分离
  • 11.2.2 彩色图像通道的合并
  • 11.3 全彩色图像处理
  • 11.3.1 彩色图像变换
  • 11.3.2 彩色图像直方图处理
  • 11.3.3 彩色图像的平滑和锐化
  • 11.4 RGB色彩空间的图像分割
  • 11.4.1 全局阈值的图像分割
  • 11.4.2 局部阈值的图像分割
  • 11.4.3 Otsu’s阈值的图像分割
  • 11.4.4 颜色信息的图像分割
  • 11.5 HSV色彩空间的图像分割
  • 11.5.1 基于颜色阈值表的图像分割
  • 11.5.2 基于颜色条的图像分割
  • 11.6 伪彩色图像处理
  • 11.6.1 灰度图像形成彩色图像
  • 11.6.2 多光谱图像合成彩色图像
  • 11.7 习题
  • 第12章图像特征的提取与描述
  • 12.1 图像特征简介
  • 12.2 图像的轮廓特征
  • 12.2.1 图像轮廓的查找和绘制
  • 12.2.2 边缘检测后的轮廓
  • 12.2.3 使用轮廓绘制功能提取前景图像
  • 12.3 图像的几何特征
  • 12.3.1 面积与周长
  • 12.3.2 外接矩形
  • 12.3.3 最小外接圆和内接椭圆
  • 12.3.4 近似轮廓
  • 12.3.5 轮廓凸包
  • 12.3.6 拟合直线
  • 12.3.7 形状特征
  • 12.4 图像特征矩
  • 12.4.1 图像特征矩简介
  • 12.4.2 Hu矩
  • 12.4.3 形状匹配
  • 12.5 图像的角点检测
  • 12.5.1 Harris角点检测
  • 12.5.2 Shi-Tomasi角点检测
  • 12.5.3 SIFT角点检测
  • 12.6 图像匹配
  • 12.6.1 ORB特征检测+暴力匹配
  • 12.6.2 k最近邻匹配
  • 12.6.3 FLANN匹配
  • 12.7 图像拼接
  • 12.7.1 SIFT+暴力匹配算法实现图像的拼接
  • 12.7.2 Stitcher全景拼接
  • 12.8 习题
  • 第13章综合应用实例
  • 13.1 Haar特征和级联分类器的目标检测
  • 13.1.1 Haar特征和级联分类器
  • 13.1.2 基于Haar特征分类器的车牌检测
  • 13.1.3 基于Haar特征分类器的人脸检测
  • 13.2 答题卡的检测与分割
  • 13.2.1 答题卡轮廓检测
  • 13.2.2 答题卡不同区域的提取
  • 13.2.3 识别填涂答案
  • 13.2.4 答题卡用户界面的设计与封装
  • 13.3 基于CNN模型的手势识别
  • 13.3.1 手势图像数据的采集
  • 13.3.2 神经网络模型的创建与训练
  • 13.3.3 实时手势数字的识别
  • 13.4 基于深度学习的花卉识别系统
  • 13.4.1 花卉图像数据的采集
  • 13.4.2 数据集的分类
  • 13.4.3 MobileNet神经网络模型的设计与测试
  • 13.4.4 图形用户界面设计
  • 13.5 口罩佩戴的检测
  • 13.5.1 口罩数据集的采集与处理
  • 13.5.2 数据集的划分
  • 13.5.3 数据集的训练
  • 13.5.4 检测是否佩戴口罩
  • 13.5.5 视频实时监测口罩佩戴情况
  • 参考文献
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出版方

机械工业出版社

机械工业出版社是全国优秀出版社，自1952年成立以来，坚持为科技、为教育服务，以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨，以“服务社会和人民群众需求，传播社会主义先进文化”为己任，产业结构不断完善，已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸，现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社，涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。