Image Quality And System Performance II pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Society of Photo Optical

作者:Rasmussen, Rene (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:80

装帧:Pap

isbn号码:9780819456410

丛书系列:

图书标签:

• Image Quality
• System Performance
• Image Processing
• Computer Vision
• Digital Imaging
• Optical Engineering
• Image Sensors
• Display Technology
• Human Visual System
• Metrics & Evaluation

图像质量与系统性能：从理论到实践的深度探索 图书名称：图像质量与系统性能 II 图书简介： 本卷深入探讨了现代数字图像系统中，从传感器到最终显示器件的各个环节中，如何精确量化、评估和优化图像质量与整体系统性能的复杂议题。本书并非对前作的简单延续，而是聚焦于当前计算视觉、深度学习在图像处理中应用日益广泛的背景下，对传统质量评估体系的深化与革新。 第一部分：高级图像采集与传感器技术 本部分首先对当前主流CMOS和CCD图像传感器的工作原理进行了细致的剖析，着重于噪声源的建模与抑制。我们不仅关注光子散粒噪声、暗电流噪声等经典噪声模型，更深入研究了在低照度、高动态范围（HDR）场景下，传感器读取噪声和固定模式噪声（FPN）的非线性特性。 高动态范围成像（HDRi）： 详细阐述了多重曝光合成、对数域合成以及基于单次曝光的梯度域合成等主流HDR技术。重点讨论了在不同光照梯度下，如何通过精确的局部色调映射（Tone Mapping）算法，在保持高光细节与暗部信息的同时，有效抑制色调分离和伪影的产生。 拜耳阵列与色彩保真度： 探讨了色彩采样阵列（如Bayer、Quad-Bayer）对最终图像色彩还原能力的限制。引入了先进的色彩校准矩阵（CCM）的构建方法，特别是结合了基于人眼视觉系统（HVS）的加权优化策略，以确保色彩的感知准确性。 量子效率与调制传递函数（MTF）的系统级分析： 阐述了如何将单个光学元件（镜头）和单个电子元件（传感器）的MTF参数进行有效级联，以预测整个成像链的整体空间频率响应。这包括对离焦效应、微振动对MTF的动态影响的量化分析。 第二部分：计算摄影中的图像质量指标革新 随着计算摄影的兴起，传统的基于失真度或峰值信噪比（PSNR）的评估方法已显露出局限性。本部分致力于介绍和构建更符合人眼感知的质量评估体系。 感知质量评估（PQA）： 全面梳理了结构相似性指数（SSIM）的扩展版本，如MS-SSIM、FSim，并重点介绍了基于视觉信息保真度（VIF）和视觉误差图谱（Visual Error Map）的分析方法。这些方法通过模拟人类视觉皮层的处理机制，对图像的结构、对比度和纹理信息进行差异化加权。 深度学习驱动的质量度量（DL-QM）： 本章是本书的重点之一。详细介绍了如何利用深度卷积神经网络（CNN）来训练端到端（End-to-End）的图像质量评估模型（如NIQE、BRISQUE的最新变体）。重点讨论了如何构建包含多种失真类型（如JPEG压缩、模糊、降噪处理后的伪影）的综合训练数据集，并探讨了模型泛化性不足的问题及其缓解策略。 实时系统中的质量预测： 针对嵌入式系统和实时视频流，提出了基于特征提取的轻量级质量预测模型。讨论了如何在保证低延迟计算的前提下，对运动模糊、编码错误等瞬时质量下降进行实时预警与反馈。 第三部分：系统性能的优化与瓶颈分析 图像质量的实现依赖于整个系统的性能。本部分将焦点从像素层面扩展到处理流程的整体架构。 去噪与增强算法的性能权衡： 深入分析了基于稀疏表示、字典学习以及最新的Transformer架构的图像去噪算法。关键在于探讨这些算法在保持纹理细节与抑制噪声之间的内在矛盾。例如，在非局部均值（NLM）算法中，如何优化相似块搜索策略以适应高噪声环境，同时又不引入过度的平滑效应。 实时ISP（图像信号处理器）流水线设计： 详细介绍了现代ISP流水线中各个模块（如自动曝光/自动增益 AAE/AAG、白平衡 AWB、降噪 NR、锐化 Sharpening）之间的相互依赖性。通过实例分析，展示了如果某一模块的参数设置不当，如何级联性地损害后续模块的优化效果，例如，过度的降噪可能导致锐化算法捕获到的是残余的量化噪声而非真实边缘。 内存带宽与延迟对实时渲染的影响： 探讨了在4K及以上分辨率下，图像数据的传输带宽如何成为制约系统性能的关键瓶颈。分析了如何通过智能的ROI（感兴趣区域）处理、数据压缩（非破坏性或感知性压缩）以及片上存储优化来缓解带宽压力，从而确保高性能图像处理流程的流畅运行。 第四部分：跨模态与应用场景的质量评估 本书最后探讨了图像质量评估在特定专业领域中的特殊要求和挑战。 医学影像（Medical Imaging）： 针对X射线、MRI、超声等模态，分析了不同采集方式对图像质量指标的影响。强调了在诊断准确性优先的场景下，如何评估和量化伪影对组织结构边界判定的干扰，而非仅仅关注视觉美观度。 遥感与机器视觉： 在这些领域，图像的几何精度和光谱保真度与感知质量同等重要。讨论了如何将几何畸变分析、光谱带间一致性（Band-to-Band Registration）纳入整体系统性能评估框架中。 压缩与传输中的稳健性： 评估了在有损网络传输中，图像质量如何随丢包率和抖动波动。介绍了面向感知质量的鲁棒性编码策略，确保即使在恶劣传输条件下，关键视觉信息仍能得到最大程度的保留。 本书旨在为图像处理工程师、系统架构师以及高级研究人员提供一套全面、深入且面向实践的理论框架与量化工具，以应对下一代高分辨率、高动态范围成像系统带来的性能挑战。内容聚焦于如何通过精确的度量和优化的系统设计，实现视觉体验与计算效率的最佳平衡。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆