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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