Классика жанра

Книга "Цифровая обработка изображений" первый раз была издана в 1977 году. Уже одно это делает ее брендом. С тех пор она четыре раза переиздавалась и поменяла одного из авторов. Она постоянно занимает лидирующие места в рейтингах продаж крупнейших книготорговых организаций. Последнее издание этой книги в прошлом году было переведено на русский язык.

Гонсалес Р., Вудс Р. "Цифровая обработка изображений" М.: Техносфера, 2005.- 1072 стр.

В книге освещены такие темы как восприятие и регистрация цифрового изображения, улучшение и восстановление цифровых изображений, преобразования изображений в пространственной и частотной областях, вейвлет-преобразования изображений, сжатие изображений, морфологическая обработка изображений, высокоуровневый анализ изображений. Обсуждаются также вопросы сегментации, распознавания образов, описания и представления деталей изображений. В издании освещены теоретические вопросы и даны описания практических методов применения теории.

Книга поделена на главы, которые можно читать либо последовательно, либо пропуская части, не входящие в область интереса читателя - главы написаны максимально независимо друг от друга. В конце каждой главы дан список литературы для более детального изучения затронутых вопросов. Все разделы сопровождаются большим количеством примеров и иллюстраций. Многие из приведенных алгоритмов реализованы в широко известных пакетах компьютерной обработки изображений.

Несмотря на глубокие математические основы, излагающиеся в книге, написана она легким языком, и читать ее может даже неподготовленный читатель, знакомый с основами математического анализа и статистики. Переводчики (к.т.н. Рубанов Л.И., к.ф.-м.н. Сушко Д.В. и к.т.н. Чочиа П.А.) составили очень ценные примечания, уточняющие и дополняющие основное изложение книги, делающие ее еще более привлекательной.

Первая глава вводит читателя в предметную область. Приводятся примеры цифровых изображений и области их применения.

Вторая глава описывает механизм восприятия изображений человеком, в частности устройство человеческого глаза. Описываются и классифицируются устройства механизмов регистрации цифровых изображений (фотоаппараты, сканеры и т.п.).

Третья и четвертая главы посвящены алгоритмам обработки изображений с целью их улучшения (для субъективного восприятия человеком). Если в третьей главе основное внимание уделяется пространственным методам обработки, таким как работа с гистограммой изображения, то в четвертой главе упор дан на частотно-временную фильтрацию. Подробно разобран механизм Фурье-преобразований, понимание которого необходимо для освоения темы, даны описания преобразований свертки и корреляции изображений. Разобраны пространственные и частотные методы сглаживания изображения и повышения резкости изображения.

В пятой главе вводится модель искажающего преобразования (в том числе модели шумов) и приводятся примеры фильтров, как частотных, так и пространственных, для избавления изображения от внесенных изменений. Этот процесс назван восстановлением изображений, поскольку носит объективный характер, в отличие от улучшения изображений.

До этого места повествование ведется в терминах одноканальных изображений в градациях серого. В шестой главе вводится понятие цветного изображения, разбираются системы представления цвета, описывается теория света и цвета. Большое внимание уделено системам RGB, CMY и HSI. Дается общее понятие обработки цветного изображения, разобрано, в чем обработка цветного изображения отлична от обработки изображения в градация серого. К сожалению, вопросы применения спектра рассматриваются достаточно бегло, и другие цветовые системы лишь упоминаются, но не описаны подробно, и совсем не рассматриваются специфические методы работы с полноцветными изображениями - такими, как, например, перекраска изображений.

Следующая глава посвящена многомасштабной обработке изображений и теории вейвлетов. Схема изложения такая же как в главе о частотно-временных преобразованиях. Вводится понятие Z-разложения изображения, описываются свойства этого разложения, и даются примеры разложений изображений и работы с ними.

Восьмая глава описывает различные подходы к задаче сжатия изображений. Даны базовые понятия теории информации, описываются наиболее употребимые алгоритмы сжатия с потерями и без потерь, в том числе LZW, трансформационное и вейвлет-кодирование. Описаны действующие стандарты сжатия изображений, такие как JPEG и JPEG-2000, телевизионные стандарты сжатия.

Последние главы посвящены высокоуровневой обработке изображений, таким как морфологические преобразования, сегментация изображений, распознавание образов на изображении. Отдельная глава посвящена представлению и описанию изображений.