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第一部分 图像分析与处理技术 1

第一章 图像科学综述 1

§1．1 引言 1

§1．2 图像的表示和模型化 1

§1．3 图像科学的现状与发展 2

第二章 图像的边缘提取和图像分割 6

§2．1 边缘提取 6

§2．1．1 微分算子类 8

§2．1．2 基于曲面拟合的边缘检测方法 9

§2．1．3 标记-松弛法 13

§2．2 图像分割 14

§2．2．1 基于图像的灰度直方图的分割 15

§2．2．2 区域增长 16

§2．3 阈值分割实现图像二值化 18

§2．4 直线拟合及直线方向定位 20

第三章 计算机图像生成技术 27

§3．1 计算机图像生成 27

§3．2．3 平面图像序列的三维内插 32

§3．2．2 环视至平面的Warp变换 32

§3．2 三维内插的原理 32

§3．2．1 灰度／深度图像序列的空间稀疏化采样 32

§3．3 快速三维内插的算法 34

§3．4 三维内插的几种简单情形 38

§3．4．1 正向位移 39

§3．4．2 横向位移 39

§3．4．3 斜向位移 39

§3．4．4 绕投影中心的旋转 39

§3．4．5 绕垂直轴旋转+斜向位移 40

§3．5 实验结果及讨论 41

第四章 图像增强和图像恢复 42

§4．1 图像增强 42

§4．1．1 灰度级的修整(点处理) 42

§4．1．2 空域处理(局部运算) 46

§4．1．3 频域处理 50

§4．1．4 伪彩色增强 52

§4．2 图像恢复 54

§4．2．1 概念和基础 55

§4．2．2 反向滤波器法——非约束还原 57

§4．2．3 最小二乘类约束还原 58

§4．2．4 非线性约束还原 61

§4．2．5 点扩展函数的确定 62

§4．2．6 几何畸变校正 63

第五章 图像变换 67

§5．1 矩阵理论基础 67

§5．1．1 向量和矩阵 67

§5．1．3 转置和共轭 68

§5．1．2 矩阵的行排序和列排序 68

§5．1．4 Toeplitz矩阵和循环矩阵 69

§5．1．5 正交和酉矩阵 69

§5．1．6 分块矩阵的克罗内克积 70

§5．1．7 克罗内克积和可分离变换 70

§5．2 典型的几种图像变换 71

§5．2．1 二维酉变换的一般表达 71

§5．2．2 傅里叶变换 72

§5．2．4 正弦变换 73

§5．2．3 余弦变换 73

§5．2．5 哈达马变换 74

§5．2．6 Haar变换 74

§5．2．7 Slant变换 75

§5．2．8 KL变换 76

§5．3 二维离散余弦变换快速算法 77

§5．3．1 快速二维DCT算法 77

§5．3．2 快速二维逆离散余弦变换(IDCT)算法 79

§5．3．3 结果比较 80

§5．4．1 傅里叶变换快速算法的基本结构思想 82

§5．4 傅里叶变换快速算法 82

§5．4．2 实序列快速傅里叶变换的实现 84

§5．5 总结 90

第六章 图像数据压缩和小波分析 91

§6．1 图像数据压缩 91

§6．1．1 常用编码方法 91

§6．1．2 几种标准 95

§6．1．3 运动检测与补偿 112

§6．1．4 子带编码 114

§6．1．5 小波变换与图像压缩 119

§6．2 小波分析与图像处理 120

§6．2．1 从Fourier分析到小波分析 121

§6．2．2 小波变换与小波级数 124

§6．2．3 多尺度分析与小波正交基的构造 130

§6．2．4 小波包 142

§6．2．5 离散小波变换 143

第七章 机器视觉 149

§7．1 深度图 150

§7．2．1 主动测距方法 152

§7．2 测距方法 152

§7．2．2 被动测距方法 156

§7．3 平行多视点求取深度信息 165

第八章 图像分析和马尔科夫随机场 176

§8．1 图像分析 176

§8．1．1 纹理分析 176

§8．1．2 形状和结构分析 185

§8．2 马尔科夫随机场及其在图像处理中的应用 192

§8．2．1 定义在图上的马尔科夫随机场 193

§8．2．2 关于不连续状态的MRF模型 195

§8．2．3 随机模拟退火算法 197

§8．2．4 在图像处理中的应用 200

第九章 变形技术 203

§9．1 变形问题 203

§9．2 存在技术 204

§9．3 变形算法原理 205

§9．4 数学模型及算法实现 205

§9．5．1 进一步工作的讨论 207

§9．5 讨论 207

§9．5．2 结束语 208

第二部分 图像处理算法、程序及系统研制 209

第十章 医学图像处理 209

§10．1 体素法实现CT数据的三维成像 209

§10．1．1 概述 209

§10．1．2 算法流程 212

§10．1．3 讨论 215

§10．2 癌细胞彩色图像识别系统 217

§10．2．1 概述 217

§10．2．2 分割与识别 218

§10．2．3 实验结果与结论 220

§10．3 小结 220

第十一章 图像处理基本算法 221

§11．1 二值化 221

§11．2 灰度变换 224

§11．3 噪声消除 228

§11．4 微分运算 231

§11．5 投影量计算 234

§11．6 黑区域处理 236

§11．7 特征抽取 241

§11．8 图像之间的运算 246

§11．9 几何变换 250

§11．10 线条图形处理 267

§11．11 数学变换 274

§11．12 纹理分析 280

§11．13 图像编码 287

§11．14 图像显示 291

§11．15 模式产生 294

§12．1 图像的显示、色彩转换及打印输出 301

第十二章 典型的图像处理算法 301

§12．2 图像增强 321

§12．3 边缘提取 341

§12．4 图像数据压缩和小波分析 343

§12．5 图像分析 430

第十三章 综合图像系统的研制 436

§13．1 概述 436

§13．2 系统分析 436

§13．2．1 系统配置 436

§13．2．2 四画面原理分析 437

§13．3 系统设计 438

§13．3．1 指标确定 438

§13．3．2 总体思路及框图 439

§13．3．3 控制电路及电源设计 441

§13．4 结果与讨论 441

§13．4．1 系统评价 442

§13．4．2 改进与应用设想 443

参考文献 444