数字图像处理与图像通信PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 图像信号 1

1.2 数字图像信号处理 4

1.2.1 数字信号处理技术 4

1.2.2 数字图像信号的处理技术 5

1.3 图像系统的构成 6

1.3.1 图像系统的线性模型 6

1.3.2 图像处理系统 7

1.3.3 图像通信系统 8

1.4 图像质量的评价 9

1.4.1 人眼视觉特性 9

1.4.2 图像质量的评价方法 13

1.5 图像处理与通信的发展 16

2 数字图像基础 18

2.1 图像信号的数字化 18

2.1.1 图像信号的频谱 19

2.1.2 取样和二维取样定理 19

2.1.3 量化和编码 23

2.2 数字视频信号和ITU-R BT.601标准 24

2.2.1 视频信号的数字化 24

2.2.2 ITU-R BT.601数字视频标准 26

2.3 图像设备和器件 28

2.3.1 模拟信号源 28

2.3.2 数字信号源和图像信号采集 29

2.3.3 图像信号显示 32

2.3.4 数字视频和模拟视频的转换 35

2.4 高速DSP 36

2.4.1 图像数据对DSP的要求 36

2.4.2 高速DSP的常用结构 37

2.4.3 新型高速DSP 38

2.4.4 高速DSP芯片的发展趋势 41

3 图像信号的正交变换 43

3.1 离散傅立叶变换 43

3.1.1 一维离散傅立叶变换 43

3.1.2 二维离散博立叶变换 48

3.1.3 离散傅立叶变换的性质 50

3.2 离散K-L变换 51

3.3 离散余弦变换 52

3.3.1 一维DCT 53

3.3.2 二维DCT 55

3.4 数字图像信号的正交基表示 56

3.4.1 变换核一般表达式 56

3.4.2 变换的矩阵表达式 57

3.4.3 基本图像和基本频谱 57

3.5 沃尔什和哈达玛变换 62

3.5.1 离散沃尔什变换 62

3.5.2 离散哈达玛变换 64

4.1 灰度级修正 68

4.1.1 灰度变换法 68

4 图像增强 68

4.1.2 直方图修正法 69

4.1.3 直方图规定法 74

4.2 图像的同态增晰 76

4.3 图像的平滑 77

4.3.1 领域平均 77

4.3.2 空间域低通滤波 78

4.3.3 频率域低通滤波 79

4.3.4 多幅图像平均 81

4.3.5 中值滤波 81

4.4 图像的锐化 85

4.4.1 微分法 85

4.4.2 拉普拉斯运算 87

4.4.3 高通滤波 89

4.5 图像的伪彩色处理 90

4.5.1 图像的彩色表示 90

4.5.2 伪彩色处理 91

4.6 图像的几何校正 93

4.6.1 空间几何价值变换 93

4.6.2 像素点灰度值的确定 95

5 图像复原 96

5.1 图像降质的数学模型 96

5.1.1 连续图像退化的数字模型 97

5.1.2 几个典型的退化模型 99

5.1.3 离散图像退化的数学模型 102

5.1.4 循环矩阵的对角化 104

5.1.5 对角化在降质模型中的应用 106

5.2 无约束图像复原 107

5.2.1 逆滤波 107

5.2.2 无约束图像复原的病态性质 108

5.2.3 匀速直线运动引起的图像模糊的复原 110

5.3 有约束图像复原 112

5.3.1 维纳滤波 112

5.3.2 功率谱均衡复原 114

5.3.3 有约束最小平方复原 115

6 图像重建 119

6.1 计算机断层扫描技术 119

6.2 投影定理 121

6.3 傅立叶投影重建 123

6.4 卷积逆投影重建 124

6.5 代数重建 126

6.6 三维图像重建的体绘制 128

6.7 三维图像重建的面绘制 132

7 图像处理的数学形态学方法 137

7.1 数学形态学的基本概念 137

7.1.1 基本集合定义 137

7.1.2 二值数学形态学的运算 138

7.2 二值图像的数学形态学变换 143

7.2.1 形态滤波 144

7.2.2 图像的平滑处理 144

7.2.3 图像的边缘提取 145

7.2.5 目标探测-击中与否变换 146

7.2.4 区域填充 146

7.2.6 细化 148

7.2.7 厚化 149

7.3 灰度图像的数学形态学 149

7.3.1 膨胀和腐蚀运算 149

7.3.2 开启和闭合运算 151

8 数字图像处理的应用 154

8.1 概述 154

8.2 WiT图像处理系统 157

9.1 图像的统计特性 161

9.1.1 图像的自相关函数 161

9.1.2 图像差值信号的统计特性 162

9.1.3 频率域上的统计特性 164

9.1.4 图像的信息熵 164

9.1.5 有限失真编码 166

9.1.6 压缩比 169

9.2 统计编码 170

9.2.1 咐夫曼(Huffman)编码 171

9.2.2 香农(Shannon)编码 174

9.2.3 算术编码 175

9.3 预测编码和变换编码 178

9.3.1 DPCM原理 178

9.3.2 最佳线性预测 179

9.3.3 变换编码原理 180

9.3.4 离散余弦变换(DCT)的应用 183

9.3.5 变换方式及方块尺寸的选择 184

9.4 量化 185

9.4.1 标量量化 185

9.4.2 矢量量化 189

9.4.3 量化压缩机理 191

10 静止图像编码 194

10.1 方块编码（BTC） 194

10.2 比特面编码 197

10.3 JPEG标准与JPEG2000 199

10.3.1 JPEC基本系统 199

10.3.2 JPEG2000标准 200

10.4 二值图像编码方法简介 204

10.4.1 二值图像的方块编码 205

10.4.2 游程长度编码RLC 206

10.4.3 JBIC标准 207

11 活动图像编码 212

11.1 帧间预测编码 212

11.1.1 帧间预测的依据 212

11.1.2 基本方法 214

11.1.3 帧内,帧间的模式选择 214

11.2 运动估计与运动补偿预测 215

11.2.1 运动补偿帧间预测 215

11.2.2 基于块的运动补偿预测 216

11.2.3 运动估计算法 216

11.3.1 混合编剧码器结构 220

11.3 混合编码 220

11.3.2 H.261混合编码方案 221

11.3.3 帧内、帧间编码模式 222

11.4 有关国际标准简介 224

11.4.1 H.231建议 225

11.4.2 H.263建议 227

11.4.3 MPEG-1标准 229

11.4.4 MPEG-2标准 232

11.4.5 MPEG-4标准 233

11.5 传输差错与处理 236

11.5.1 简单传输模型 236

11.5.2 编码系统中的抗误码措施 237

11.5.3 信道编码 239

12 图像编码新方法 242

12.1 小波变换与图像编码 242

12.1.1 连续小玻变换 242

12.1.2 离散小波变换 244

12.1.3 多分辨率分析 245

12.1.4 图像的小波变换编码 248

12.2 模型基编码 251

12.2.1 物体基编码 252

12.2.2 语义基编码 253

12.3 分形图像编码 254

12.3.1 分形图你压缩码的基本思想 254

12.3.2 与其它编码方法的关系 255

13.1.1 网络的拓扑结构 257

13 图像的网络传输 257

13.1 通信网基础 257

13.1.2 信息交换 258

13.1.3 通信网的种类 259

13.1.4 信息传输方式 263

13.2 通信网接口 266

13.3 模拟基带信号和模拟调制 271

13.3.1 噪声影响 271

13.3.2 线性失真 272

13.3.3 非线性失真 272

13.3.4 清晰度和信号带宽 274

13.3.5 残留这带调幅 274

13.4.2 多相相移键控 276

13.4.1 数字基带信号 276

13.4 数字基带信号和数字调制 276

13.4.3 多电平正交幅度键控 278

13.4.4 网格编码调制 279

13.4.5 OFDM调制 282

13.4.6 VSB调制 284

14.2 可视电话系统 292

14.3 数字电视体系和其它应用系统 295

14 图像通信的应用和发展 297

14.1 会议电视系统 297

14.4 基于IP的H.323系统 298

14.5 图像通信的展望 305

参考文献 309