全套书第3版前言

这是《图像工程》第3版，全套书仍分3册，分别为《图像工程（上册）——图像处理》、《图像工程（中册）——图像分析》和《图像工程（下册）——图像理解》。该套书全面介绍图像工程的基础概念、基本原理、典型方法、实用技术以及国际上相关内容研究的新成果。

《图像工程》第2版也分3册，名称相同。上、中、下册分别在2006年、2005年和2007年出版。2007年还出版了《图像工程》第2版的3册合订本。至今共计重印20次，总计约合7万多册。

《图像工程》第1版也分3册，名称分别为《图像工程（上册）——图像处理和分析》、《图像工程（下册）——图像理解和计算机视觉》和《图像工程（附册）——教学参考及习题解答》。这3册分别在1999年、2000年和2002年出版。第1版共重印近30次，总计约11万册。

《图像工程》的多次重印表明作者一直倡导的，为了对各种图像技术进行综合研究、集成应用而建立的整体框架——图像工程作为一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的新的交叉学科得到了广泛的认可。同时，随着研究的深入和技术的发展，编写新版的工作也逐渐提到议事日程上来。

第3版的编写开始于2009年，是年暑假静心构思了整书的新框架。其后，根据框架收集了一些最新的相关书籍和文献（包括印刷版和电子版），仔细进行了阅读并做了笔记。这为新版的编写打下了一个坚实的基础。第3版在内容的深度和广度上，仍希望读者能通过本套书的学习，独立和全面地了解该领域的基本理论、技术、应用和发展。

第3版仍如前两版那样，在编写的方针上，力求具有理论性、实用性、系统性、实时性； 在内容叙述上，力求理论概念严谨，论证简明扼要。考虑到图像技术的飞速发展，第3版既保留了第2版中有代表性的经典内容，也削减了一部分近年使用不多的陈旧内容，同时还认真选取了近年的一些最新研究成果和得到广泛使用的典型技术以进行充实。这些新内容既参考了许多有关文献，也结合了作者的一些研究工作和成果以及这些年来的教学教案。为使内容更加集中和紧凑，压缩了扩展性的讨论。第3版在覆盖面有所增加的情况下整体篇幅比第2版有一定的减少。

与上一版相比，第3版有如下几个调整：

第一，各册书均从第2章就开始介绍正式内容，更快进入主题。先修或预备内容分别安排在需先修部分的同一章前，从教学角度来说，更加实用，也突出了主线内容。

第二，除第1章绪论外，各册书的正式内容都结合成4个单元，每个单元都有具体说明，全书的系统性和结构性均得到了加强，也有利于复习考核。

第三，各章中的习题均只给出了少部分习题解答，给教师使用习题更灵活的选择。更多的习题和其余的习题解答将会放在出版社网站上，便于补充、改进，网址为： www.tup.tsinghua.edu.cn。

第四，各册书后均增加了主题索引（并给出了英文），这样一来方便在书中查找有关内容，二来也方便在网上查找有关文献。

从1996年开始编写《图像工程》第1版至今已15年。这期间，作者与许多读者（包括教师、学生、自学者）有过各种形式的讨论和交流，除了面谈外，许多人打过电话或发过电子邮件。这些讨论和交流使作者获得了许多宝贵的意见和建议，在编写这3版中都起到了不可或缺的作用，特别是在解释和描述的详略方面都结合读者反馈意见进行了调整，从而更加容易理解和学习。值得指出的是，书中还汇集了几年来不少听课学生的贡献，许多例题和练习题是在历届学生作业和课堂讨论的基础上提炼出来的，一些图片还直接由学生帮助制作，在选材上也从学生的反馈中受到许多启发。借此机会对他们一并表示衷心的感谢。

书中有相当内容基于作者和他人共同研究的成果，特别是历年的学生边辉、蔡伟、陈权崎、陈挺、陈伟、陈正华、程正东、戴声扬、段菲、冯上平、傅卓、高永英、葛菁华、侯乐天、胡浩基、黄英、黄翔宇、贾波、贾超、贾慧星、姜帆、李娟、李乐、李品一、李勍、李睿、李硕、李小鹏、李雪、刘宝弟、刘锴、刘青棣、刘惟锦、刘晓旻、刘忠伟、陆海斌、罗惠韬、罗沄、钱宇飞、秦暄、秦垠峰、阮孟贵（Nguyen Manh Quy）、赛义（Saeid Bagheri）、沈斌、谭华春、汤达、王树徽、王宇雄、王志明、文熙安（Tristan Vincent）、吴高洪、吴玮、夏尔雷（Charley Paulus）、向振、徐丹、徐枫、徐洁、徐培、徐寅、薛菲、薛景浩、严严、杨劲波、杨翔英、姚玉荣、鱼荣珍（Eo Young Jin）、俞天利、于信男、袁静、张宁、赵雪梅、郑胤、朱小青、朱云峰，博士后高立志、王怀颖以及进修教师崔京守（Choi Jeong Swu）、石俊生、杨卫平、曾萍萍、张贵仓等，第1版、第2版和第3版采用的图片除作者本人制作的外，也包括他们在研究工作中收集和实验得到的。该书应该说是多人合作成果的体现。

最后，感谢妻子何芸、女儿章荷铭以及父母在各方面的理解和支持！

章毓晋

2012年元旦于清华大学

通信： 北京清华大学电子工程系，100084

办公： 清华大学，罗姆楼，6层305室

电话： (010)62798540

传真： (010)62770317

电邮： zhangyj@tsinghua.edu.cn

主页： oa.ee.tsinghua.edu.cn/~zhangyujin/

本册书概况和使用建议

本册书为《图像工程》第3版的中册，主要介绍图像工程的第二层次——图像分析的基本概念、基本原理、典型方法、实用技术以及国际上有关研究的新成果。

本册书第1章是绪论，介绍图像分析基础并概述全书。主要内容分别在4个单元中介绍。第1单元（包含第2、3、4、5章）介绍图像分割技术； 其中第2章介绍图像分割的基础知识和基本方法，第3章介绍一些典型的图像分割技术，第4章介绍对基本分割技术的推广，第5章介绍对图像分割的评价研究。第2单元（包含第6、7、8章）介绍对分割出目标的表达描述技术，其中第6章介绍目标表达技术，第7章介绍目标描述技术，第8章介绍进一步的特征测量和误差分析内容。第3单元（包含第9、10、11章）介绍目标特性分析技术，其中第9章介绍纹理分析技术，第10章介绍形状分析技术，第11章介绍运动分析技术。第4单元（包含第12、13、14章）介绍一些相关的数学工具，其中第12章介绍二值图像数学形态学，第13章介绍灰度图像数学形态学，第14章介绍图像模式识别原理和方法。书中的附录介绍了人脸和表情识别的原理和技术，是与第14章相关的应用和扩展。

本册书包括14章正文，1个附录，以及“部分习题解答”、“参考文献”和“索引”。在这18个一级标题下共有82个二级标题（节），再下还有132个三级标题（小节）。全册书共有文字（也包括图片、绘图、表格、公式等）约50多万字。本册书共有编了号的图379个（包括398幅图片）、表格45个、公式606个。为便于教学和理解，本册书共给出各类例题110个。为便于检查教学和学习效果，各章后均有12个思考题和练习题，全书共有168个，对其中的28个（每章2个）练习题提供了参考答案（更多的习题解答将考虑另行提供）。另外，统一列出了直接引用和提供参考的近280篇文献的目录，最后，书末还给出了500多个主题索引（及英译）。

本册书各章内容和长度基本平衡，根据学生的基础和背景，每章可用3～4个课堂学时讲授，另外还需2～3个课外学时练习和复习。本书电子教案可在出版社网站http://www.tup.tsinghua.edu.cn或作者主页http://oa.ee.tsinghua.edu.cn/~zhangyujin/下载。

本册书主要介绍图像分析的内容，需要有一定的图像处理基础，最好作为学习图像技术的第二本书来学习（如果自学的话，最好在学习完上册的前两个单元后进行）。当学时比较紧张时，可先学习完本册书前两个单元，再在后两个单元中选取部分内容。