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本書為《圖像工程》第4版的中冊，主要介紹圖像工程的第二層次圖像分析的基本概念、基本原理、典型方法、實用技術(shù)以及國際上有關(guān)研究的新成果。本書主要分為4個單元。第1單元（包含第2~5章）介紹圖像分割技術(shù)，其中第2章介紹圖像分割的基礎(chǔ)知識和基本方法，第3章介紹一些典型的圖像分割技術(shù)，第4章介紹對基本分割技術(shù)的推廣，第5章介紹對圖像分割的評價研究。第2單元（包含第6~8章）介紹對分割出來的目標的表達描述技術(shù)，其中第6章介紹目標表達技術(shù)，第7章介紹目標描述技術(shù)，第8章介紹進一步的測量和誤差分析內(nèi)容。第3單元（包含第9~12章）介紹目標特性分析技術(shù)，其中第9章介紹紋理分析技術(shù)，第10章介紹形狀分析技術(shù)，第11章介紹運動分析技術(shù)。第12章介紹顯著性和屬性。第4單元（包含第13~15章）介紹一些相關(guān)的數(shù)學工具，其中第13章介紹二值圖像數(shù)學形態(tài)學，第14章介紹灰度圖像數(shù)學形態(tài)學，第15章介紹圖像模式識別原理和方法。書中的附錄介紹了人臉和表情識別的原理和技術(shù)，是與第15章相關(guān)的應用和擴展。書中還提供了大量例題、思考題和練習題，并對部分練習題提供了解答。書末還給出了主題索引。本書可作為信號與信息處理、通信與信息系統(tǒng)、電子與通信工程、模式識別與智能系統(tǒng)、計算機視覺等學科大學本科專業(yè)基礎(chǔ)課或研究生專業(yè)課教材，也可供信息與通信工程、電子科學與技術(shù)、計算機科學與技術(shù)、測控技術(shù)與儀器、機器人自動化、生物醫(yī)學工程、光學、電子醫(yī)療設(shè)備研制、遙感、測繪和軍事偵察等領(lǐng)域的科技工作者參考。

全套書第4版前言

這是《圖像工程》第4版，全套書仍分3冊，分別為《圖像工程（上冊）圖像處理》《圖像工程（中冊）圖像分析》和《圖像工程（下冊）圖像理解》。它們?nèi)娼榻B圖像工程的基礎(chǔ)概念、基本原理、典型方法、實用技術(shù)以及國際上相關(guān)內(nèi)容研究的新成果。

《圖像工程》第3版也分3冊，名稱相同。上、中、下冊均在2012年出版，而2013年出版了《圖像工程》第3版的3冊合訂本。第3版至今已重印13次，總計約3萬多冊。

《圖像工程》第2版也分3冊，名稱相同。上、中、下冊分別在2006年、2005年和2007年出版，2007年還出版了《圖像工程》第2版的3冊合訂本。第2版共重印18次，總計近7萬冊。

《圖像工程》第1版也分3冊，名稱分別為《圖像工程（上冊）圖像處理和分析》《圖像工程（下冊）圖像理解和計算機視覺》和《圖像工程（附冊）教學參考及習題解答》。這三冊分別在1999年、2000年和2002年出版。第1版共重印27次，總計約11萬冊。

《圖像工程》的多次重印表明作者一直倡導的，為了對各種圖像技術(shù)進行綜合研究、集成應用而建立的整體框架圖像工程作為一門系統(tǒng)地研究各種圖像理論、技術(shù)和應用的新的交叉學科得到了廣泛的認可，也在教學中得到大量使用。同時，隨著研究的深入和技術(shù)的發(fā)展，編寫新版的工作也逐漸提到議事日程上來。

第4版的編寫開始于2016年，是年暑假靜心構(gòu)思了全套書的整體框架。其后，根據(jù)框架陸續(xù)收集了一些最新的相關(guān)書籍和文獻（包括印刷版和電子版），并仔細進行了閱讀和做了筆記。這為新版的編寫打下了一個堅實的基礎(chǔ)。期間，還結(jié)合以往課堂教學和學生反饋，對一些具體內(nèi)容（包括習題）進行了整理和調(diào)整。第4版內(nèi)容具有一定的深度和廣度，希望讀者通過本套書的學習，能夠獨立地和全面地了解該領(lǐng)域的基本理論、技術(shù)、應用和發(fā)展。

第4版在編寫的方針上，仍如前3版那樣力求具有理論性、實用性、系統(tǒng)性、實時性；在內(nèi)容敘述上，力求理論概念嚴謹，論證簡明扼要。在內(nèi)容方面，第4版基本保留了第3版中有代表性的經(jīng)典內(nèi)容，同時考慮到圖像技術(shù)的飛速發(fā)展，還認真選取了近年的一些最新研究成果和得到廣泛使用的典型技術(shù)進行充實。這些新內(nèi)容既參考了許多有關(guān)文獻，也結(jié)合了作者的一些研究工作和成果以及這些年來的教學教案。除每冊書均增加了一章全新內(nèi)容外，還各增加了多個節(jié)和小節(jié)，特別還增加了許多例題，其中有些是介紹一些新的選學內(nèi)容，有些則從其他的角度來補充解釋已有的概念和方法。這些例題可根據(jù)課時安排、學生基礎(chǔ)等選擇使用，比較靈活�？傮w來說，第4版的內(nèi)容覆蓋面更廣，介紹更全面細致，整體篇幅比第3版有約20%的增加。

第4版在具體結(jié)構(gòu)和章節(jié)安排方面仍然保留了上一版的特點：

第一，各冊書均從第2章就開始介紹正式內(nèi)容，更快進入主題。先修或預備內(nèi)容分別安排在需要先修部分的同一章前部，從教學角度來說，更加實用，也突出了主線內(nèi)容。

第二，除第1章緒論外，各冊書的正式內(nèi)容仍都結(jié)合成4個主題相關(guān)的單元（并畫在封面上），每個單元都有具體說明，幫助選擇學習。全書有較強的系統(tǒng)性和結(jié)構(gòu)性，也有利于復習考核。

第四，各冊書后均仍有主題索引（并給出了英文），這樣既方便在書中查找有關(guān)內(nèi)容，又方便在網(wǎng)上查找有關(guān)文獻和解釋。

第4版還增加了一項新的舉措。書中的彩色圖片印刷后均為黑白的，但可以通過手機掃描圖片旁的二維碼，調(diào)出存放在出版社網(wǎng)站上的對應彩色圖片，獲得更多的信息和更好的觀察效

從1996年開始編寫《圖像工程》第1版以來至今已20多年。期間，作者與許多讀者（包括教師、學生、自學者等）有過各種形式的討論和交流，除了與一些同行面談外，許多人打來電話或發(fā)來電子郵件。這些討論和交流使作者獲得了許多寶貴的意見和建議，在編寫這4版中都起到了不可或缺的作用，特別是在解釋和描述的詳略方面都結(jié)合讀者反饋意見進行了調(diào)整，從而更加容易理解和學習。值得指出的是，書中還匯集了多年來不少聽課學生的貢獻，許多例題和練習題是在歷屆學生作業(yè)和課堂討論的基礎(chǔ)上提煉出來的，一些圖片還直接由學生幫助制作，在選材上也從學生的反饋中受到許多啟發(fā)。借此機會對他們一并表示衷心的感謝。

書中有相當內(nèi)容基于作者和他人共同研究的成果，特別是歷年研究室的學生（按姓名拼音排）：卜莎莎、邊輝、蔡偉、陳權(quán)崎、陳挺、陳偉、陳正華、崔崟、程正東、戴聲揚、段菲、方慕園、馮上平、傅卓、高永英、葛菁華、侯樂天、胡浩基、黃英、黃翔宇、黃小明、賈波、賈超、賈慧星、姜帆、李佳童、李娟、李樂、李品一、李勍、李睿、李碩、李聞天、李相賢（LEE Sang Hyun）、李小鵬、李雪、梁含悅、劉寶弟、劉晨陽、劉峰、劉鍇、劉青棣、劉惟錦、劉曉旻、劉忠偉、陸海斌、陸志云、羅惠韜、羅沄、樸寅奎（PARK In Kyu）、錢宇飛、秦暄、秦垠峰、阮孟貴（NGUYEN Manh Quy）、賽義（Saeid BAGHERI）、沈斌、譚華春、湯達、王樹徽、王宇雄、王志國、王志明、王鐘緒、溫宇豪、文熙安（Tristan VINCENT）、吳高洪、吳緯、夏爾雷（Charley PAULUS）、向振、徐丹、徐楓、徐潔、徐培、徐寅、許翔宇、薛菲、薛景浩、嚴嚴、楊勁波、楊翔英、楊忠良、姚玉榮、游錢皓喆、魚榮珍（EO Young Jin）、俞天利、于信男、袁靜、贠亮、張寧、趙雪梅、鄭胤、周丹、朱施展、朱小青、朱云峰，博士后高立志、王懷穎以及進修教師崔京守（CHOI Jeong Swu）、郭紅偉、石俊生、楊衛(wèi)平、曾萍萍、張貴倉等。第1版、第2版、第3版和第4版采用的圖表除作者本人制作的外，也包括他們在研究工作中收集和實驗得到的。該書應該說是多人合作成果的體現(xiàn)。

最后，感謝妻子何蕓、女兒章荷銘在各方面的理解和支持！

章毓晉

2018年元旦于書房

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