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第1章 数字图像处理的基本知识 1

1.1 数字图像和图像处理 1

1.1.1 图像的概念 1

1.1.2 数字图像及其表示 1

1.1.3 数字图像处理的发展概况及应用 3

1.1.4 图像处理及相关学科简介 5

1.2 数字图像处理系统简介 6

1.2.1 图像采集 6

1.2.2 图像处理 10

1.2.3 图像显示 11

1.3 小结 13

1.4 习题 13

第2章 图像处理中的常用数学变换 14

2.1 引言 14

2.2 空域变换 14

2.2.1 代数运算 14

2.2.2 几何运算 16

2.3 离散傅里叶变换 21

2.3.1 离散傅里叶变换基本概念 21

2.3.2 离散傅里叶变换基本性质 23

2.3.3 快速离散傅里叶变换 26

2.3.4 傅里叶变换的应用举例 28

2.4 离散Gabor变换 30

2.4.1 加窗傅里叶变换 30

2.4.2 Gabor变换的基本概念 32

2.4.3 离散Gabor变换 32

2.5 小波变换 34

2.5.1 连续小波变换 34

2.5.2 二进小波变换 35

2.5.3 离散小波变换 37

2.5.4 二维离散小波变换 41

2.5.5 小波变换的应用 43

2.6 PCA变换 46

2.6.1 PCA的基本概念及问题描述 46

2.6.2 PCA变换的应用 48

2.7 离散余弦变换（DCT） 49

2.8 其他的正交变换 50

2.9 小结 50

2.10 习题 50

第3章 图像增强 52

3.1 引言 52

3.2 灰度增强 53

3.2.1 灰度直方图增强 53

3.2.2 灰度线性变换 60

3.2.3 灰度非线性变换 62

3.3 图像平滑 63

3.3.1 邻域平均法 64

3.3.2 中值滤波法 67

3.3.3 同态滤波法 70

3.3.4 帧间平滑 72

3.3.5 低通滤波法 73

3.4 图像锐化 79

3.4.1 空域锐化 80

3.4.2 频域高通滤波法 83

3.5 伪彩色和真彩色增强 85

3.5.1 颜色模型 86

3.5.2 伪彩色增强 90

3.5.3 真彩色增强 94

3.6 小结 95

3.7 习题 96

第4章 图像复原 99

4.1 引言 99

4.2 图像退化的数学模型 100

4.2.1 退化模型的空域表达式 100

4.2.2 退化模型的频域表达式 103

4.2.3 几种常见的退化模型 103

4.3 图像复原 105

4.3.1 无约束恢复 105

4.3.2 有约束恢复 107

4.3.3 几何平均滤波器 111

4.4 运动模糊与离焦模糊恢复 111

4.4.1 运动模糊恢复 111

4.4.2 离焦模糊恢复 116

4.5 小结 117

4.6 习题 118

第5章 图像压缩编码 119

5.1 图像压缩编码的理论基础 119

5.1.1 图像压缩编码的理论基础 120

5.1.2 图像压缩编码的分类 125

5.2 无失真编码 127

5.2.1 行程编码 127

5.2.2 LZW编码 128

5.2.3 哈夫曼编码 131

5.2.4 算术编码 132

5.3 预测编码 134

5.3.1 线性预测 134

5.3.2 量化器 136

5.3.3 帧间预测编码 140

5.4 变换编码 142

5.4.1 变换方式和子图像块的大小 143

5.4.2 系数选择和比特分配 147

5.5 编码方式的进展 149

5.5.1 子带编码 149

5.5.2 分形编码 150

5.5.3 模型编码 151

5.5.4 神经网络编码 153

5.6 图像压缩标准简介 154

5.6.1 二值图像压缩标准 154

5.6.2 静止图像压缩标准 156

5.6.3 运动图像压缩标准 163

5.7 小结 165

5.8 习题 165

第6章 图像分割 167

6.1 引言 167

6.2 阈值分割 168

6.2.1 阈值分割原理与分类 168

6.2.2 阈值选取方法 169

6.3 边缘检测 173

6.3.1 边缘检测的概念 173

6.3.2 基于一阶导数法的边缘检测 175

6.3.3 基于二阶导数法的边缘检测 179

6.3.4 基于曲面拟合的边缘检测方法 181

6.4 区域分割 183

6.4.1 区域生长法 183

6.4.2 分裂合并法 184

6.5 直线检测 184

6.5.1 模板匹配 185

6.5.2 Hough变换 186

6.6 小结 189

6.7 习题 189

第7章 图像描述 190

7.1 引言 190

7.2 边缘描述 190

7.2.1 曲线拟合 190

7.2.2 链码 192

7.2.3 傅里叶描述子 193

7.2.4 简单描述 194

7.3 区域描述 196

7.3.1 骨架 196

7.3.2 矩描述 197

7.3.3 拓扑描述子 199

7.3.4 四叉树 199

7.3.5 简单描述子 200

7.4 形态学描述简介 202

7.4.1 腐蚀和膨胀 203

7.4.2 细化 203

7.5 小结 204

7.6 习题 204

第8章 数字图像技术应用举例 206

8.1 引言 206

8.2 数字图像技术应用系统 206

8.3 在线玻璃瓶口缺陷检测系统 207

8.3.1 基于视频的图像获取 208

8.3.2 缺陷检测识别 209

8.4 指纹识别系统 211

8.4.1 指纹图像获取 212

8.4.2 指纹分类 213

8.4.3 指纹识别 214

8.5 无线视频监控系统 216

8.5.1 图像通信系统的基本构成 216

8.5.2 无线视频监控系统的设计 217

8.5.3 系统实现 218

8.6 小结 221

8.7 习题 221

参考文献 222