《國外電子與通信教材系列：數字圖像處理》是數字圖像處理理論與實踐相結合的成功之作，強調如何應用理論知識解決工業和科學研究中常見的實際問題。《數字圖像處理》著重闡述了數字圖像處理的基本概念和實用技術，使讀者能夠使用這些技術解決數字圖像處理過程中所遇到的各種問題。全書共22章，第1章至第5章講述數字化圖像及其顯示，圖像處理軟件；第6章至第8章講授點、代數和幾何運算；第9章至第15章講授線性系統理論、傅里葉變換、離散圖像變換和小波變換；第16章至第20章講授圖像復原、圖像壓縮及模式識別；第21章至第22章講授彩色、多光譜圖像處理以及三維圖像處理。
《國外電子與通信教材系列：數字圖像處理》可供大學本科生和研究生作為教材或參考書，也可作為從事數字圖像處理研究和開發的技術人員的參考書。
Kenneth R.Castleman，于1967年和1970年在Texas大學Austin分校獲電子工程碩士和生物醫學工程博士學位，早年曾在CalTech任教和從事研究工作，講授“數字圖像處理”課程。其后的幾十年里，曾在USC、UCLA、NASA／JPL等著名學校或重要機構任職，1991年至今任Perceptive Scientific Instruments（PSI）公司主管R&D的副總裁，從事醫學圖像研究和應用產品開發。
第一部分
第1章 圖像及其數字處理
1.1 引言
1.2 數字圖像處理概述
1.3 哲學觀點
1.4 數字圖像處理的實踐
習題
參考文獻
第2章 圖像數字化
2.1 概述
2.2 圖像數字化器的性能
2.3 圖像數字化器的類型
2.4 圖像數字化器的組成元件
2.5 電子成像管攝像機
2.6 固態攝像機
2.7 膠片掃描
2.8 小結
習題
作業
參考文獻
第3章 數字圖像顯示
3.1 引言
3.2 顯示特性
3.3 暫時顯示
3.4 永久顯示
3.5 小結
習題
作業
參考文獻
第4章 圖形處理軟件
4.1 引言
4.2 圖像處理系統
4.3 用戶界面
4.4 軟件開發過程
4.5 小結
習題
作業
參考文獻
第5章 灰度直方圖
5.1 引言
5.2 直方圖的用途
5.3 直方圖與圖像的關系
5.4 小結
習題
作業
參考文獻
第6章 點運算
6.1 引言
6.2 點運算和直方圖
6.3 點運算的應用
6.4 小結
習題
作業
第7章 代數運算
7.1 引言
7.2 代數運算和直方圖
7.3 代數運算的應用
7.4 小結
習題
作業
第8章 幾何運算
8.1 引言
8.2 灰度級插值
8.3 空間變換
8.4 幾何運算的應用
8.5 小結
習題
作業
參考文獻
第二部分
第9章 線性系統理論
9.1 引言
9.2 調諧信號與復信號分析
9.3 卷積
9.4 若干有用的函數
9.5 卷積濾波
9.6 結論
9.7 小結
習題
作業
參考文獻
第10章 傅里葉變換
10.1 引言
10.2 傅里葉變換的性質
10.3 線性系統和傅里葉變換
10.4 二維傅里葉變換
10.5 相關和能量譜
10.6 傅里葉變換性質總結
10.7 小結
習題
作業
參考文獻
第11章 濾波器設計
11.1 引言
11.2 低通濾波器
11.3 帶通和帶阻濾波器
11.4 高頻增強濾波器
11.5 最優線性濾波器設計
11.6 排序統計濾波器
11.7 小結
習題
作業
參考文獻
第12章 采樣數據的處理
12.1 引言
12.2 采樣和插值
12.3 頻譜計算
12.4 混疊
12.5 截取
12.6 數字處理
12.7 混疊誤差的控制
12.8 線性濾波的數字實現
12.9 小結
習題
作業
參考文獻
第13章 離散圖像變換
13.1 引言
13.2 線性變換
13.3 基函數和基圖像
13.4 正弦型變換
13.5 方波型變換
13.6 基于特征向量的變換
13.7 變換域濾波
13.8 小結
習題
作業
參考文獻
第14章 小波變換
14.1 引言
14.2 連續小波變換
14.3 小波級數展開
14.4 離散小波變換
14.5 小波的選取
14.6 應用
14.7 小結
習題
作業
參考文獻
第15章 光學和系統分析
15.1 引言
15.2 光學和成像系統
15.3 由衍射效應限制的光學系統
15.4 成像系統的像差
15.5 成像系統的分辨率
15.6 整個系統的分析
15.7 例子
15.8 小結
習題
作業
參考文獻
第三部分
第16章 圖像復原
16.1 引言
16.2 經典復原濾波器
16.3 線性代數復原
16.4 限制較少的復原
16.5 超分辨率
16.6 系統辨識
16.7 噪聲模型
16.8 實現方法
16.9 小結
習題
作業
參考文獻
第17章 圖像壓縮
17.1 引言
17.2 無損壓縮技術
17.3 圖像有損編碼
17.4 圖像的變換編碼
17.5 圖像壓縮的標準
17.6 小結
習題
作業
參考文獻
第18章 模式識別：圖像分割
18.1 引言
18.2 圖像分割處理
18.3 使用閾值進行圖像分割
18.4 基于梯度的圖像分割方法
18.5 邊緣檢測和連接
18.6 區域增長
18.7 二值圖像處理
18.8 分割圖像的結構化
18.9 小結
習題
作業
參考文獻
第19章 模式識別：物體測量
19.1 引言
19.2 尺寸測量
19.3 形狀分析
19.4 紋理分析
19.5 曲線和曲面擬合
19.6 小結
習題
作業
參考文獻
第20章 模式識別：分類與估計
20.1 引言
20.2 分類
20.3 特征選擇
20.4 統計分類方法
20.5 神經網絡
20.6 比例估計
20.7 小結
習題
作業
參考文獻
第21章 彩色和多光譜圖像處理
21.1 引言
21.2 多光譜圖像分析
21.3 彩色圖像處理
21.4 小結
習題
作業
參考文獻
第22章 三維圖像處理
22.1 引言
22.2 三維圖像
22.3 計算機軸向斷層掃描
22.4 立體投影術
22.5 體視圖像顯示
22.6 帶陰影的表面顯示
22.7 小結
習題
參考文獻
附錄1 數字圖像處理詞匯表
附錄2 參考書目
附錄3 數學基礎
許多處理運算背后的理論實際上是基于對連續函數進行的分析，這種辦法確實能很好地解決問題。而另一些處理過程則更適于用對各個像素進行邏輯運算來構思，這時離散的方法就更好些。經常是兩種方法都能描述一個過程，我們必須選其一。在許多情況下，我們會發現，分別采用連續分析和離散技術的兩種方案，會導致相同的答案。但是沿著不同思路對問題的理解會大不相同。
由于數字圖像是以離散為基礎的，因此一味堅持連續的觀點而忽略離散這個基本特性是危險的。有時，當以連續的方式考慮問題時，所處理的圖像會呈現出乎意料的、不正常性質，比方說一個可見的奇怪圖像（如Moire條紋圖形）或一個特別沒道理的測量結果。當處理結果和用連續函數分析的結果有顯著不同時，我們稱之為采樣效應（sampling effect）。
由于圖像所對應的景物中的物體及成像的設備用連續函數能更好地表示，因此將思路只局限于離散數學和邏輯運算同樣是不明智的。例如，在圖像復原中，可以使用數字方法（即離散方法）對源自連續（模擬）形式、以連續形式退化而且將以連續形式顯示和觀察的圖像進行改善。如果將數字圖像方法只當成是離散數學的運用，那就忽略了圖像處理的主體。只有當一幅圖像源于且終于數字形式時，使用離散方法才是合理的。
在大多數情況下，采用離散的技術來處理連續世界的圖像。圖像的原本狀態是連續的，處理的結果一般也要以連續的形式演繹。只是當使用數字計算機作為工具來實現我們的算法時，圖像才臨時變成離散的形式。即使圖像是以數字形式提供出來的，我們也不能忽略它原本的連續性。
因此，“數字圖像處理”不是指“處理數字圖像”，而是指“圖像的數字處理”。這個區別盡管微妙，但卻是我們對這一學科所采取方法的基礎。
方法總結現將所采取的方法總結如下：首先，希望能夠刻畫對原本是連續形式的圖像施行數字化后所產生的影響。第二，我們尋求的是在由模擬到數字再由數字到模擬的轉換過程中，能保證感興趣的內容不丟失或不明顯損失的方法。第三，希望能夠預測采樣效應，在它們發生時能夠識別，并能采取有效的步驟消除它們或將其降低到可以容忍的地步。這樣就將連續和離散的處理過程集成為一個更通用的方法。第12章和第15章將討論如何建立和維持這種方法。
當遵循上述方法時，所處理的數字圖像在本質上等價于它所表示的連續圖像，這是因為：（1）可以在任何時候采取適當的圖像顯示或打印過程恢復成它原有的連續圖像；（2）可以采用數字的方法實現由原來等價的物理過程才能產生的效果。在上述條件下，可以在每一步而且在方便的時候自由選擇用連續還是離散的分析方法，因為它們導致同樣的結果。因此，最理想的情況是，能夠方便地和沒有混淆地以任一種觀點來看待數字圖像處理。
……
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