每门学科都有其特定的一系列概念和术语。图像工程百科全书参照近30年以来的“中国图像工程”综述系列所统计的图像工程发展情况，分门别类、全面地介绍图像工程相关领域的名词和术语。本书介绍图像工程中图像理解的相关概念和术语，共有7章和2个附录。前两章为绪论，其中第1章介绍图像，第2章介绍图像工程；第3～7章围绕图像处理五大研究方向展开，其中第3章介绍图像匹配和融合，第4章介绍景物重建和场景恢复，第5章介绍图像描述和场景解释，第6章介绍基于内容的图像检索，第7章介绍时空技术和行为理解；最后是两个参考附录，其中附录A介绍图像工程技术应用，附录B介绍相关基础和工具。本套书可作为信号与信息处理、通信与信息系统、电子与通信工程、模式识别与智能系统、计算机视觉等学科的本科生和研究生的专业基础课教参，也可供信息与通信工程、电子科学与技术、计算机科学与技术、测控技术与仪器、机器人自动化、生物医学工程、光学、电子医疗设备研制、遥感、测绘和军事侦察等领域的科技工作者参考，还可供对图像工程技术感兴趣的各类人员查阅。

章毓晋，1989年获比利时列日大学应用科学博士学位。1989 — 1993年先后在荷兰德尔夫特大学从事博士后研究并担任专职研究员。1993年到清华大学任教，1997年被聘为教授，1998年被聘为博士生导师，2014年成为教学科研系列长聘教授。2003年学术休假一年，期间同时被聘为新加坡南洋理工大学访问教授。在清华大学，先后开出并讲授过10多门本科生和研究生课程，包括“图象处理”“图象分析”“图象理解”“基于内容的视觉信息检索”等。在南洋理工大学，开出并讲授过研究生课程Advanced Image Analysis。已编写出版了中英文教材30多本（共印刷30多万册）。已在国内外发表了30多篇教学研究论文。主要科研领域为其积极倡导的图像工程（图像处理、图像分析、图像理解及其技术应用）和相关学科。已在国内外发表500多篇图像工程研究论文；出版了专著《图象分割》《基于内容的视觉信息检索》《基于子空间的人脸识别》；编著了《英汉图像工程辞典》（第1版、第2版和第3版）及《图像工程技术选编》《图像工程技术选编（二）》；将Computational Geometry, Topology and Physics of Digital Images with Applications (Springer-Verlag, Germany)翻译为中文；主持编著了Advances in Image and Video Segmentation和Semantic-Based Visual Information Retrieval (IRM Press, USA)，以及Advances in Face Image Analysis: Techniques and Technologies (IGI Global, USA)；编著了Handbook of Image Engineering (Springer Nature, Singapore)，以及A Selection of Image Processing Techniques, A Selection of Image Analysis Techniques, A Selection of Image Understanding Techniques (CRC Press, USA)。现为中国图象图形学学会会士和名誉监事长、国际光学工程学会（SPIE）会士（因在图像工程方面的成就）；曾任第二十四届国际图象处理学术会议（ICIP‘2017）程序委员会主席。

第1章 图像 1
1.1　图像基础 1
1.1.1　图像基本术语 1
1.1.2　像素灰度和坐标 3
1.1.3　像素间空间关系 4
1.2　图像显示和图像输出 7
1.2.1　图像显示及显示设备 7
1.2.2　图像打印及技术 10
1.3　图像存储和图像传输 12
1.3.1　图像存储 12
1.3.2　图像传输 13
1.3.3　图像文件和格式 14
1.4　图像分类 16
1.4.1　各种类别的图像 16
1.4.2　各种来源的图像 18
1.4.3　各种波长的图像 20
1.4.4　各种属性的图像 22
1.4.5　各种功能的图像 25
1.5　视频和视频技术 27
1.5.1　视频基础 27
1.5.2　模拟视频和数字视频 29
1.5.3　视频格式和类型 30
1.5.4　扫描和显示 32
1.5.5　视频处理技术 34
第2章 图像工程 36
2.1　图像工程学科 36
2.1.1　图像工程 36
2.1.2　图像处理 36
2.1.3　图像分析 37
2.1.4　图像理解 38
2.1.5　图像工程文献 38
2.2　相近学科 43
2.2.1　计算机视觉 43
2.2.2　机器视觉 45
2.2.3　计算机图形学 45
2.2.4　基于图像的绘制 46
2.2.5　体视学 48
2.3　相关学科 49
2.3.1　信息论 49
2.3.2　心理物理学 49
2.3.3　虚拟现实和增强现实 51
2.3.4　测绘与制图 51
2.3.5　地形学 52
2.3.6　分形学 53
2.3.7　拓扑学 54
2.3.8　逆向工程 55
第3章 图像匹配和融合 57
3.1 图像匹配 57
3.1.1 图像匹配技术 57
3.1.2 基于光栅的匹配 60
3.1.3 基于特性的匹配 61
3.1.4 广义匹配技术 63
3.1.5 图匹配和图同构 67
3.1.6 线条图匹配 68
3.1.7 匹配度量 71
3.2 图像配准 73
3.2.1 图像配准方法 73
3.2.2 可变形状配准 75
3.3 图像融合 77
3.3.1 融合及效果 77
3.3.2 分层融合技术 81
3.3.3 图像拼接 85
第4章 景物重建和场景恢复 88
4.1 采集成像 88
4.1.1 图像采集 88
4.1.2 摄像机模型 90
4.1.3 成像方式 91
4.1.4 成像坐标系统 95
4.1.5 视点 98
4.1.6 光源 100
4.1.7 照明 103
4.1.8 曝光 108
4.2 立体成像 110
4.2.1 立体成像方式 110
4.2.2 透视 115
4.2.3 投影 117
4.2.4 摄影测量 120
4.3 立体视觉 122
4.3.1 立体视觉基础 122
4.3.2 立体视觉种类 125
4.3.3 约束 126
4.3.4 视差 128
4.3.5 图像矫正 130
4.3.6 双目立体视觉技术 133
4.3.7 多目立体视觉技术 135
4.4 场景恢复 139
4.4.1 立体重建 139
4.4.2 深度信息 140
4.4.3 从X恢复形状 143
4.4.4 光度立体 145
4.4.5 运动立体 147
4.4.6 单目单图像物体恢复 150
4.4.7 纹理及变化 152
4.4.8 影调和阴影 155
第5章 图像描述和场景解释 158
5.1 理论和模型 158
5.1.1 视觉计算理论 158
5.1.2 图像理解模型 161
5.2 知识和学习 163
5.2.1 知识和控制 163
5.2.2 模型 168
5.2.3 知识表达模型 169
5.2.4 知识表达方法 171
5.2.5 机器学习 173
5.2.6 学习方法 176
5.2.7 推理 178
5.3 场景解释和理解 182
5.3.1 场景解释 182
5.3.2 场景分析 184
5.3.3 场景理解 185
5.3.4 软计算和标记 186
5.3.5 模糊推理 188
5.3.6 场景分类 190
5.4 视频计算 193
5.4.1 视频分析 193
5.4.2 视频理解 194
第6章 基于内容的图像检索 197
6.1 信息检索基础 197
6.1.1 视觉信息检索 197
6.1.2 基于内容的图像检索 199
6.1.3 检索性能评价指标 201
6.2 基于特征的图像检索 204
6.3 视频组织和检索 208
6.3.1 镜头组织策略 208
6.3.2 视频检索应用 210
6.4 语义检索 212
6.4.1 语义基础 212
6.4.2 多层图像描述模型 214
第7章 时空技术和行为理解 216
7.1 时空技术 216
7.1.1 时空和空时 216
7.1.2 时空行为理解 218
7.2 动作和姿态 220
7.2.1 动作建模 220
7.2.2 姿态分析 222
7.3 活动分析 223
7.3.1 活动 223
7.3.2 自动活动分析 225
7.4 行为和事件 226
7.4.1 行为概况 226
7.4.2 行为解释 228
7.4.3 事件理解 229
附录A 图像工程技术应用 231
A.1 电视、视频及传输 231
A.1.1 电视 231
A.1.2 视频及传输 233
A.2 文档和文本 235
A.3 生物和医学 236
A.4 遥感和测绘 238
A.5 其他应用领域 239
A.5.1 视频监控 239
A.5.2 其他多种应用 241
附录B 相关基础和工具 244
B.1 随机场 244
B.1.1 随机过程 244
B.1.2 随机场模型 247
B.2 贝叶斯统计学 251
B.3 图论 256
B.4 压缩感知 260
B.5 人工智能和神经网络 262
B.6 数学形态学 266
B.7 杂项 270
词头索引 278