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      在數字圖像處理領域，本書作為主要教材已有30多年。這一版本是作者在前兩版的基礎上修訂而成的，是前兩版的發展與延續。除保留了前兩版的大部分內容外，根據讀者的反饋，作者在13個方面對本書進行了修訂，新增了400多幅圖像、200多幅圖表及80多道習題，融入了近年來數字圖像處理領域的重要進展，因而本書特色鮮明且與時俱進。全書仍分為12章，即緒論、數字圖像基礎、灰度變換與空間濾波、頻率域濾波、圖像復原與重建、彩色圖像處理、小波和多分辨率處理、圖像壓縮、形態學圖像處理、圖像分割、表示與描述、目標識別。

       前 言  When something can be read without effort, great effort has gone into its writing. Enrique Jardiel Poncela  第三版是本書的一次重要修訂。如同由Gonzalez和Wintz編寫的1977年版和1988年版，以及由Gonzalez和Woods編寫的1992年版和2002年版那樣，這一版同樣是為學生和教師考慮而準備的。本書的主要目的仍是介紹數字圖像處理的基本概念和方法，并為讀者在該領域進一步學習和研究打下堅實的基礎。為實現這一目的，我們仍將重點放在基礎知識和普通應用上。本書要求讀者的數學知識具備大學本科高年級和研究生一年級的水平，即需要掌握數學分析、向量、矩陣、概率、統計、線性系統和計算機編程方面的基本知識。 

      本書的Web網站為讀者提供了所需背景知識的回顧指南。 本書在數字圖像處理領域處于引領地位30多年的主要原因是，我們對讀者不斷變化的教育需求給予了極大的關注。第三版是在我們廣泛調查的基礎上編寫的，這些調查涉及32個國家的134所高校和研究機構的教師、學生與自學者。根據調查的反饋情況，

      本書做了如下修訂： ? 更早、更全面地介紹了圖像處理中所用的數學工具。 ? 擴充說明了直方圖處理技術。 ? 逐步敘述了復雜的算法。 ? 擴充說明了空間相關和卷積的內容。 ? 介紹了模糊集合理論及其在圖像處理中的應用。 ? 修訂了頻率域處理的內容，從基本原理開始，說明了如何從數據取樣得出離散傅里葉變換。 ? 覆蓋了關于計算機斷層（CT）的內容。 ? 清楚地敘述了小波的基本概念。 ? 修訂了關于數據壓縮的內容，包含了更多的視頻壓縮技術、標準和水印。 ? 擴充了形態學的章節，包含了形態學重建的內容，修訂了灰度形態學的內容。 ? 擴充了圖像分割的內容，包含了更先進的技術，如坎尼算法的邊緣檢測技術，更全面地探討了圖像的閾值處理。 ? 更新了圖像表示與描述章節的內容。 ? 精簡了關于結構目標識別的內容。 第三版中的新內容和重新組織的內容試圖在論述的嚴密性、描述的清晰性和市場調查的反饋之間保持平衡，同時盡量將篇幅控制在合理的范圍內。第三版的主要改動如下。

       第1章：更新了圖片，并根據后續章節的變化重寫了正文部分。

       第2章：本章約修訂了50%的內容，包含了新圖像和更清晰的說明。主要修訂包括：新增了關于圖像內插的一節，以及綜述本書所用主要數學工具的一節。此前分散在全書中的大量圖像處理應用現在整合到了第2章中。例如，我們把圖像平均和圖像相減移到了這一章。這遵循了我們在第二版中就開始的做法，即在討論中盡可能把許多應用前移，以便更好地引導讀者。學完重新組織的第2章后，讀者可基本了解數字圖像加工和處理的方式。本章是編寫本書其余章節的堅實基礎。

       第3章：本章的主要修訂是，詳細探討了空間相關、卷積及利用空間模板對圖像濾波的應用。我們在進行市場調查時發現了讀者普遍關心的一個問題，即要求用大量實例來說明直方圖均衡化和規定化，對這一問題的回應是，我們增加了一些說明這些處理工具的例子。模糊集合及其在圖像處理中的應用也是調查反饋普遍要求的內容，因此本章中納入了模糊集合理論基礎及其在灰度變換與空間濾波兩種圖像處理中的主要應用。

       第4章：過去4年，讀者抱怨得最多的是對第一版和第二版的第4章所做的更改。當時做出這些改變時，目的是為了簡化傅里葉變換和頻率域的表述。顯然，我們走得太遠，因為讀者抱怨新內容太淺。第三版糾正了這一問題。現在的內容從連續變量的傅里葉變換開始，再用取樣和卷積的基本概念進一步推導了離散傅里葉變換。這種變化的優點是，更直觀地引入了取樣定理。然后，我們將一維情形推廣到了二維情形，并給出了說明數字圖像取樣效果的一些例子。再后，我們介紹了二維離散傅里葉變換，推導和總結了一些重要性質。這些概念是頻率域濾波的基礎。最后，我們討論了問題實現，如變換分解和快速傅里葉變換算法的推導。學完本章后，讀者可掌握從一維函數的取樣到離散傅里葉變換基礎的清晰推導過程，以及其在數字圖像處理中的某些重要應用。

        第5章：本章增加了關于從投影重建圖像的一節，重點在于計算機斷層(CT)。CT的內容用投影重建圖像的基本原理和實踐中所用成像模型的例子開始。然后，推導了雷登變換和傅里葉切片定理，并以它們為基礎清楚地說明了濾波反投影的概念。討論了平行光束和扇形光束重建，并用一些例子進行了說明。這些內容較老，但對本書是重要的補充。

        第6章：本章只做了符號表示的澄清和更正，未增加新內容。

        第7章：讀者反饋從前一章過渡到小波對初學者來說較為困難，因此我們重寫了一些基礎內容。

        第8章：為使內容跟上發展形勢，本章已完全重寫。新編碼技術內容擴展到了視頻，修訂了標準，介紹了圖像水印處理。這種新的編排方式更易于學生掌握。

        第9章：本章的主要變化是包含了形態學重建的新內容，修訂了灰度級形態學的內容，并詳細介紹了二值圖像和灰度級圖像的形態學重建，以便學生開發出更復雜、更有用的形態學算法。

        第10章：本章做了大量修訂。組織方式與之前相同，但新增了關于分割技術的內容，詳細討論并說明了邊緣模型及其性質。介紹先進的邊緣檢測技術時，包含了Marr-Hildreth邊緣檢測器和坎尼邊緣檢測器。重寫了關于閾值處理的一節，包含了較為流行的Otsu方法，這種方法易于理解和實現，且應用廣泛。關于貝葉斯方法的內容則移到第12章介紹，那時還會詳細探討貝葉斯決策規則。此外，還討論了如何利用邊緣信息來改進閾值處理，并給出了自適應閾值處理的新例子。關于形態學分水嶺和運動分割應用的內容，除闡述更為清楚外，基本上未做改動。 

        第11章：本章的主要變化是邊界跟蹤算法，詳細推導了用最小周長多邊形擬合數字邊界的算法，增加了用于紋理描述的共生矩陣內容。與11.4節的所有例子一樣，11.2節和11.3節中的許多例子都是新的。 第12章：本章的變化是，新增了關于相關匹配的內容，以及用貝葉斯分類器識別多光譜圖像中感興趣區的新例子。結構分類方面的章節只限于討論串匹配。

        以上修訂，導致了本書新增了400多幅圖像、200多幅圖表和80多道習題。書中適當的位置給出了復雜處理過程的逐步算法。同時，更新了參考文獻。 本書的Web網站在第二版發行期間就已完成，并取得了很大的成功，每月的訪問量都在20 000以上。相應于第三版本，我們重新設計和升級了這一網站。關于該網站的詳細功能和內容，請讀者參閱后面的“本書網站”和“致謝”部分。 第三版反映了2002年以來讀者不斷變化的需求。自1977年首次出版以來，本書在全球范圍內被讀者廣泛接受的原因之一是，本書一直強調基本概念，包括試圖提供盡快引出知識主體的穩定方法。我們遵循相同的原則編寫了本書的第三版。  Rafael C. Gonzalez Richard E. Woods