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本書為高等教育教材。本書摒棄了傳統圖像處理教材的像素—塊—變換的邏輯結構，模擬了人眼視覺對圖像的觀察和理解過程，以像素—特征—語義分割為主線，介紹了圖像的基礎知識、圖像的特征、圖像語義分割，闡述了圖像表示、圖像顏色分析和圖像質量評價，講述了圖像平滑及多尺度空間、圖像邊緣檢測、圖像區域及其表示，結合平滑算子分析了圖像平滑和邊緣檢測的共性和差異性，啟發學生提出新圖像特征提取算法，以圖像多尺度空間為出發點，介紹了基于神經網絡的圖像語義分割。本書附有相關的程序代碼，有助學生編寫圖像處理相關內容的代碼及仿真，實現理論和實踐相結合的教學，有助于培養學生的建模能力，激發學生為彌補其局限性提出新的思維。書中附有習題和討論，內容均是目前圖像處理中有待進一步解決的問題，有助于師生互動，在一定程度上為學生創新思想提出指明方向。

何坤：四川大學計算機學院副教授，主要承擔本科多門課程的理論教學和碩士研究生教學，從事圖像處理分析的研究，研究方向為圖像處理、視頻處理、語義分割和模式識別等，在權威國際國內學術期刊和國際會議上發表多篇文章。 嚴斌宇：四川大學計算機學院副教授，主要承擔本科課程的教學，從事計算機網絡、圖像處理分析的研究，在權威國際國內學術期刊和國際會議上發表多篇文章。