冯志林编写的《拓扑纹理图像预处理技术与应用》是关于拓扑纹理图像去噪、图像色彩复原、图像分割、图像修补和图像配准技术及其应用研究的最新成果总结，内容注重理论与实践并重，针对性与系统性较强。适合从事计算机视觉、通信与图像工程、智能信息处理、模式识别、生物医学工程等信息学科相关专业高年级本科生、研究生学习参考使用，同样也非常适合数字信号处理和数字图像分析及处理专业相关研究人员阅读。

《拓扑纹理图像预处理技术与应用》从拓扑纹理图像的目标特性出发，采用Allen-Cahn模型、马尔科夫模型、相位场模型、Mumford-Shah模型和光流场模型等数学工具，解决拓扑纹理图像预处理过程中的关键问题，系统阐述了相关理论、方法和数值实现算法，为推进拓扑纹理图像在工程领域中的深入应用提供理论方法指导。

《拓扑纹理图像预处理技术与应用》由冯志林编写。

第1章 绪论

　1.1 拓扑纹理图像的定义

　1.2 拓扑纹理图像预处理的研究内容

　1.3 拓扑纹理图像预处理的研究现状

 　1.3.1 保细节图像去噪研究现状

 　1.3.2 保色彩图像恢复研究现状

 　1.3.3 精确图像分割研究现状

 　1.3.4 精细图像修补研究现状

 　1.3.5 精准图像配准研究现状

　1.4 目前存在的主要问题

　1.5 研究内容和本书结构

　参考文献

第2章 基于Allen-Cahn模型的拓扑纹理图像去噪研究

　2.1 图像去噪理论

　2.2 拓扑纹理图像的去噪方法

 　2.2.1 拓扑纹理去噪的基本思路

 　2.2.2 Allen-Cahn非线性抛物方程

 2.3 基于Allen-Cahn方程的去噪模型

 　2.3.1 面积保留的MCM模型

 　2.3.2 非局部形式Allen-Cahn方程的水平集表示

 　2.3.3 边界演化的行为控制

 2.4  Allen-Cahn去噪模型的水平集求解

 　2.4.1 快速行进算法

 　2.4.2 Hermes算法

 　2.4.3 快速水平集演化算法

　2.5 提花织物纹理图像的去噪应用

　2.6 小结

　参考文献

第3章 基于马尔可夫随机场模型的拓扑纹理图像色彩复原研究

　3.1 彩色图像复原理论

 　3.1.1 彩色图像增强技术

 　3.1.2 彩色图像恢复技术

 3.2 拓扑纹理图像的彩色复原方法

 　3.2.1 拓扑纹理图像彩色复原的基本思路

 　3.2.2 马尔可夫随机场图像模型

 3.3 基于MRF的彩色拓扑纹理图像复原模型

 　3.3.1 彩色图像的先验概率分布模型

 　3.3.2 单色彩通道先验高斯概率分布

 　3.3.3 多色彩通道之间的相关性

 3.4 基于线过程的确定性模拟退火算法

 　3.4.1 模拟退火算法

 　3.4.2 确定性模拟退火算法

　3.5 实验结果与比较

　3.6 提花织物纹理图像的彩色复原应用

　3.7 小结

　参考文献

第4章 基于Mumford-Shah模型的拓扑纹理图像分割研究

　4.1 图像分割的变分理论

　4.2 变分分割模型

　4.3 拓扑纹理图像的Mumford-Shah分割的基本思路

　4.4 Chan-Vese的简化Mumford-Shah模型

　4.5 Mumford-Shah泛函分割模型

 　4.5.1 有界变分函数空间

 　4.5.2 MS泛函的离散化和Γ-收敛

　4.6 泛函序列收敛的数值算法

 　4.6.1 拟牛顿最小化算法

 　4.6.2 网格自适应调整算法

　4.7 实验结果与比较

　4.8 提花织物纹理图像的Mumford-Shah分割应用

　4.9 小结

　参考文献

第5章 基于相位场模型的拓扑纹理图像分割研究

　5.1 相位场模型理论

　5.2 相位场模型

 　5.2.1 经典相位场模型

 　5.2.2 相位场模型的改进

　5.3 相位场分割模型

　5.4 相位场分割模型的求解算法

 　5.4.1 有限元离散表示

 　5.4.2 网格自适应调整

　5.5 实验结果与比较

　5.6 提花织物纹理图像的相位场分割应用

　5.7 小结

　参考文献

第6章 基于Mumford-Shah模型的拓扑纹理图像修补研究

　6.1 图像修补理论

　6.2 基于扩散的图像修补模型

　6.3 基于总变分的图像修补模型

　6.4 Mumford-Shah模型修补原理

 　6.4.1 拓扑弯曲度约束

 　6.4.2 边缘项的离散正则收敛序列元

 　6.4.3 离散正则收敛序列元的差分表示

　6.5 Mumford-Shah模型修补算法

　6.6 提花织物纹理图像的修补应用

　6.7 小结

　参考文献

第7章 基于光流场模型的拓扑纹理图像配准研究

　7.1 图像配准理论

 　7.1.1 图像配准的变换方法

 　7.1.2 非刚性配准

 　7.1.3 基于空间变换的非刚性配准方法

 　7.1.4 基于物理模型的非刚性配准方法

 7.2 光流场模型

 　7.2.1 光流的概念及应用

 　7.2.2 光流计算方法

 7.3 拓扑纹理图像的配准方法

 　7.3.1 拓扑纹理配准的基本思路

 　7.3.2 拓扑纹理的光流场配准模型

　7.4 基于单元分解的光流场配准模型

　7.5 单元分解的光流场图像配准算法

　7.6 喷墨印花纹理图像的配准应用

　7.7 小结

　参考文献

第8章 总结与展望