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第1章 绪论 1

1.1序言 2

1.2数字图像处理的目的及特点 4

1.2.1数字图像处理的目的 4

1.2.2数字图像处理的特点 5

1.3数字图像处理的技术及应用 6

1.3.1数字图像处理的主要内容 6

1.3.2数字图像处理方法 7

1.3.3数字图像处理技术的应用 8

1.4数字图像处理系统 11

1.4.1图像采集系统 11

1.4.2计算机 11

1.4.3图像输出设备 12

1.5数字图像处理的发展动向 12

本章小结 12

习题一 13

第2章 数字图像处理基础 14

2.1色度学基础 15

2.1.1三基色原理 15

2.1.2彩色模型 16

2.2人眼的视觉特性 17

2.2.1人眼的构造 17

2.2.2图像在人眼中的形成过程 18

2.2.3亮度范围和分辨率 18

2.2.4视觉适应性 19

2.2.5人眼视觉的时间特性 19

2.2.6亮度对比效应 20

2.3图像的数字化 21

2.3.1采样 22

2.3.2量化 23

2.3.3数字化参数的选择及其对图像的影响 24

2.4图像的代数运算 26

2.5灰度直方图 27

2.5.1概念 27

2.5.2性质 28

2.5.3应用 29

2.6图像文件格式及类型 30

2.6.1图像文件格式 30

2.6.2数字图像类型 32

本章小结 34

习题二 34

第3章 图像的几何变换 35

3.1几何变换基础 36

3.1.1齐次坐标 36

3.1.2齐次坐标的一般表现形式及意义 37

3.2图像的位置变换 38

3.2.1图像平移变换 38

3.2.2图像镜像变换 41

3.2.3图像旋转变换 44

3.3图像形状变换 47

3.3.1图像比例缩放变换 47

3.3.2图像的错切变换 52

3.4图像复合变换 54

3.4.1复合平移 54

3.4.2复合比例 54

3.4.3复合旋转 55

3.5三维几何变换的透视变换简介 56

3.5.1透视变换 56

3.5.2其他变换 57

本章小结 59

习题三 59

第4章 图像的频域变换 60

4.1傅里叶变换 61

4.1.1连续函数的傅里叶变换 61

4.1.2离散函数的傅里叶变换 63

4.1.3快速傅里叶变换 64

4.1.4傅里叶变换在图像处理中的应用 68

4.2离散余弦变换 73

4.2.1一维离散余弦变换 73

4.2.2二维离散余弦变换 74

4.3离散沃尔什—哈达玛变换 76

4.3.1离散沃尔什变换 76

4.3.2离散哈达玛变换 78

4.4小波变换 80

4.4.1基本概念 80

4.4.2连续小波变换 80

4.4.3离散小波变换 82

4.4.4小波变换在图像处理中的应用 83

本章小结 85

习题四 85

第5章 图像增强 87

5.1图像噪声 88

5.1.1图像噪声的产生 88

5.1.2图像噪声分类 88

5.1.3图像噪声特点 89

5.2空间域的点运算 89

5.2.1灰度变换 90

5.2.2直方图修正 94

5.3空域滤波增强 100

5.3.1线性平滑滤波器 101

5.3.2非线性平滑滤波器 102

5.3.3线性锐化滤波器 104

5.3.4非线性锐化滤波器 104

5.4频域滤波增强 107

5.4.1低通滤波器 108

5.4.2高通滤波器 112

5.4.3带阻带通滤波器 116

5.4.4同态滤波器 116

5.5空域技术与频域技术 119

本章小结 119

习题五 120

第6章 图像复原 121

6.1图像退化 122

6.1.1图像的退化 122

6.1.2退化模型 122

6.1.3循环矩阵H的对角化运算 125

6.2常见退化函数模型及辨别方法 127

6.2.1常见的退化函数模型 127

6.2.2退化函数的辨识方法 128

6.3图像代数复原法 129

6.3.1无约束复原法 130

6.3.2约束最小二乘滤波法 130

6.4图像频率域的复原法 132

6.4.1逆流波复原法 132

6.4.2维纳滤波法 133

6.4.3运动模糊图像的复原 134

6.5图像的几何校正 136

6.5.1几何畸变的描述 136

6.5.2图像空间变换 138

6.5.3几何坐标变换 139

6.5.4图像灰度插值 141

6.6图像复原技术的实现 142

6.6.1维纳滤波复原 142

6.6.2约束最小二乘滤波复原 143

本章小结 144

习题六 144

第7章 图像分割 145

7.1图像分割 146

7.2基于阈值选取的图像分割方法 146

7.2.1灰度阈值分割 147

7.2.2直方图阈值 149

7.2.3最大熵阈值 150

7.2.4二维直方图阈值 151

7.2.5全局阈值和局部阈值 152

7.3基于区域的图像分割方法 152

7.3.1区域生长法 153

7.3.2分裂-合并 154

7.4基于边缘检测的图像分割 155

7.4.1边缘检测的基本原理 155

7.4.2边缘检测算子 156

7.5 Hough变换检测法 158

本章小结 160

习题七 160

第8章 数学形态学及其应用 161

8.1引言 162

8.1.1数学形态学 162

8.1.2基本符号和定义 163

8.2二值形态学 166

8.2.1腐蚀 167

8.2.2膨胀 170

8.2.3开运算与闭运算 174

8.3灰度形态学 178

8.3.1灰度腐蚀 179

8.3.2灰度膨胀 180

8.3.3灰度开运算和灰度闭运算 182

8.4形态学的应用 183

8.4.1形态学滤波 183

8.4.2骨架抽取 184

8.5形态学滤波及骨架抽取的MATLAB实现 189

本章小结 191

习题八 191

第9章 彩色图像处理 192

9.1三基色与色度图 193

9.1.1三基色 193

9.1.2色度图 194

9.2彩色模型及转换 195

9.2.1面向硬设备的彩色模型 195

9.2.2面向视觉感知的彩色模型 198

9.3颜色空间的量化 202

9.4抖动技术 203

9.5伪彩色增强 203

9.5.1亮度切割 204

9.5.2从灰度到彩色的变换 205

9.5.3频域滤波 206

9.6真彩色增强 207

9.6.1处理策略 207

9.6.2彩色分量增强 208

9.6.3全彩色增强 209

本章小结 211

习题九 211

第10章 图像压缩编码 213

10.1图像压缩编码基础 214

10.1.1图像压缩编码的必要性 214

10.1.2图像压缩编码的可能性 214

10.1.3图像压缩编码的分类 217

10.1.4图像压缩效率的评估 217

10.2图像的熵编码 218

10.2.1行程编码 218

10.2.2哈夫曼编码 222

10.2.3算术编码 225

10.3图像的变换压缩编码 225

10.3.1变换的选择 226

10.3.2子图像尺寸的选择 227

10.3.3变换系数的选择 227

10.4图像的量化压缩编码 231

10.5图像的预测编码 235

10.6混合压缩编码 236

10.6.1 JPEG 236

10.6.2 MPEG 238

10.6.3 H.26x 240

本章小结 243

习题十 243

附录A MATLAB图像处理工具箱函数 244

附录B图像处理技术常用英汉术语对照 254

附录C图像处理数学基础 261

参考文献 272