计算机图形显示和图象处理的算法PDF电子书下载

目录 1

第一章 绪论 1

1.1 计算机图形显示、图象处理和模式识别 1

1.2 图象数据的形式 4

1.2.1 第一类：全灰度图象和彩色图象 4

1.2.2 第二类：二值或“少色图象 4

1.2.3 第三类：连续的曲线和直线 5

1.2.4 第四类：点或多边形 6

1.3 图象的输入 7

1.4 显示设备 9

1.5 矢量图形显示 11

1.6 光栅图形显示 12

1.7 通用的基本图形显示指令 15

1.8 矢量图形显示和光栅图形显示的比较 17

1.9 图象的编辑程序 17

1.10 图象的变换 19

1.11 算法符号 21

1.12 关于复杂度的几句话 23

1.13 文献注释 24

习题 25

第二章 灰度图象的数字化 26

2.1 导言 26

2.2 傅里叶和其它变换的回顾 26

2.3 取样 30

2.3.1 一维取样 30

2.3.2 二维取样 33

2.4 混叠 35

2.5 量化 37

2.6 文献注释 39

习题 40

附录2.A 快速傅里叶变换 41

第三章 灰度图象的处理 44

3.1 导言 44

3.2 直方图和直方图均衡 46

3.3 共生矩阵 50

3.4 线性图象滤波 53

3.5 非线性图象滤波 56

3.5.1 方向滤波器 57

3.5.2 两部件滤波器 57

3.6 文献注释 58

3.5.3 函数逼近滤波器 58

习题 59

第四章 分割 61

4.1 导言 61

4.2 置定门限 62

4.3 边缘检测 63

4.4 用区域生长分割 64

4.4.1 用平均亮度电平分割 65

4.4.2 其它均匀性准则 68

4.5 文献注释 68

习题 69

第五章 投影 70

5.1 导言 70

5.2 重建技术概述 70

5.3 一类重建算法 73

5.4 投影用于形状分析 78

5.5 文献注释 83

习题 84

附录5.A 一个基本的重建程序 85

第六章 数据结构 94

6.1 导言 94

6.2 图遍历算法 95

6.3　分页 98

6.4　金字塔或四叉树 100

6.4.1　四叉树的建立 101

6.4.2　由四叉树重建图象 103

6.4.3　用四叉树压缩图象 105

6.5　二叉图象树 106

6.6 分裂和合并算法 107

6.7 行编码和行相邻图 111

6.8 区域编码和区域相邻图（RAG） 115

6.9 图象表示 117

6.10 显示所用的数据结构 117

6.11 文献注释 118

习题 118

附录6.A 图的概述 120

第七章 二值图象 121

7.1 导言 121

7.2 取样和拓扑 122

7.3 离散几何初步 125

7.4 第二类图象的取样定理 129

7.5 轮廓跟踪 133

7.5.1 单个轮廓的跟踪 134

7.5.2 一个区域的所有轮廓的遍历 135

7.6 离散栅格上的曲线和直线 138

7.6.1 何时一个象素的集合不是一条曲线 140

7.6.2　何时一个象素的集合是一条曲线 142

7.7　多重象素 142

7.8　形状分析概述 148

7.9　文献注释 152

习题 152

第八章　轮廓填充 154

8.1 导言 154

8.2　边缘填充 156

8.3　用奇偶检验作轮廓填充 160

8.3.1　算法8.3正确性的证明 163

8.3.2　奇偶检验算法的实现 166

8.4　用连通性作轮廓填充 167

8.4.1　递归的连通性填充 167

8.4.2　非递归的连通性填充 168

8.4.3　连通性填充所用的过程 169

8.4.4　主算法的描述 170

8.5　比较和结合 176

8.6　文献注释 178

习题 179

第九章　细化算法 180

9.1　导言 180

9.2　经典的细化算法 182

9.3　异步细化算法 185

9.4　一种异步细化算法的实现 187

9.5　快速细化算法 191

9.6　结构的形状分析 193

9.7　二值图象至线条画的变换 194

9.8　文献注释 197

习题 197

第十章　曲线拟合与曲线显示 199

10.1 导言 199

10.2 多项式插值 200

10.3 Bezier多项式 204

10.4 Bezier多项式的计算 206

10.5 Bezier多项式的某些性质 210

10.6 圆弧 213

10.7 线和曲线的显示 217

10.7.1 通过微分方程实现曲线的显示 218

10.7.2 显示中舍入误差的影响 220

10.8 编辑程序 221

10.8.1 点编辑程序的数据结构 222

10.8.2 点编辑程序的输入和输出 225

10.9 文献注释 226

习题 226

第十一章 样条曲线拟合 229

11.1 导言 229

11.2 基本定义 230

11.3 B-样条 233

11.4 B-样条计算 239

11.5 插值的B-样条 240

11.6 图形显示中的B-样条 244

11.7 形状描述和B-样条 248

11.8 文献注释 250

习题 251

第十二章 曲线逼近 253

12.1 导言 253

12.2 积累平方误差逼近 254

12.3 B-样条逼近 256

12.4　具有可变间断点的样条逼近 257

12.5　多边形逼近 259

12.5.1 次最佳直线拟合算法 261

12.5.2 简单的多边形拟合算法 265

12.5.3 算法12.2的性质 267

12.6.1 用点编辑程序处理点群 269

12.6 图形显示中曲线逼近的应用 269

12.6.2 求某些简单的逼近曲线 270

12.7 文献注释 273

习题 273

第十三章 曲面拟合与曲面显示 275

13.1 导言 275

13.2 曲面的某些简单性质 276

13.3 曲面的奇异点 278

13.4 线性和双线性的插值曲面分块 279

13.5 放样曲面 281

13.6 孔斯（Coons）曲面 282

13.7 导引曲面 285

13.7.1 Bezier曲面 285

13.7.2 B-样条曲面 286

13.8 曲面分划的选择 287

13.9 曲面和遮荫的显示 288

13.10 文献注释 290

习题 291

第十四章 二维图形显示的数学 292

14.1 导言 292

14.2 二维变换 294

14.3 齐次坐标 297

14.3.1 由两点定义的直线方程 298

14.3.2 用两直线交点定义的点的坐标 299

14.3.3 对偶性 299

14.4 线段问题 300

14.4.1 点相对于线的位置 302

14.4.2 线段的相交 303

14.4.3 点相对于多边形的位置 305

14.4.4 线段阴影 306

14.5 文献注释 307

习题 307

第十五章 多边形剪裁 309

15.1 导言 309

15.2 凸多边形剪裁线段 309

15.3 正矩形剪裁线段 315

15.4 线剪裁任意多边形 318

15.5 两多边形的相交 321

15.6 有效的多边形相交 323

15.7 文献注释 327

习题 328

16.1 导言 329

第十六章 三维图形显示的数学 329

16.2 齐次坐标 330

16.2.1 点相对于平面的位置 331

16.2.2 三角形的相交 333

16.3 三维变换 334

16.3.1 数学准备 334

16.3.2 围绕通过原点的轴线旋转 335

16.4 正交投影 337

16.5 透视投影 339

16.6 文献注释 343

习题 343

第十七章 建立三维图形显示 345

17.1 导言 345

17.2.1 曲面阴影 347

17.2 隐藏线和隐藏面问题 347

17.2.2 解决可见性问题的方法 349

17.2.3 单个凸物体的可见性 350

17.3 四叉树可见性算法 350

17.4 光栅线扫描可见性算法 354

17.5 相关性 356

17.6 非线性物体描述 359

17.7 建立自然感的显示 363

17.8 文献注释 365

习题 366

照片 368

参考文献 381

主题索引 392

算法索引 402