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第1章 MATLAB基础知识 1

1.1 MATLAB简介 1

1.1.1什么是MATLAB 1

1.1.2 MATLAB语言特点 2

1.1.3 MATLAB系统 4

1.2 MATLAB的工作环境 4

1.2.1 MATLAB操作界面简介 4

1.2.2命令窗口 5

1.2.3 M-文件编辑/调试窗口 7

1.2.4帮助系统窗口 9

1.2.5工作空间窗口 9

1.2.6图形窗口 10

1.2.7当前文件夹 10

1.3查询帮助命令 11

1.3.1 help命令 11

1.3.2 lookfor函数的使用 12

1.3.3模糊寻找 12

1.4本章小结 12

第2章 MATLAB基本运算及程序设计 13

2.1矩阵的创建 13

2.1.1直接输入法 13

2.1.2利用M文件建立矩阵 14

2.1.3利用其他文本编辑器建立矩阵 14

2.1.4利用MATLAB内置函数建立特殊矩阵 14

2.2矩阵的拼接 16

2.2.1基本拼接 17

2.2.2拼接函数 17

2.3 MATLAB矩阵寻访 18

2.3.1下标寻访 18

2.3.2单元素寻访 19

2.3.3多元素寻访 19

2.4 MATLAB矩阵的运算 20

2.4.1矩阵加减运算 21

2.4.2矩阵乘法 21

2.4.3矩阵除法 22

2.4.4矩阵的乘方 22

2.4.5矩阵的行列式 23

2.4.6矩阵的秩 23

2.4.7矩阵的逆 23

2.4.8矩阵的迹 24

2.4.9矩阵的范数及其计算函数 24

2.4.10矩阵的特征值与特征向量 24

2.5关系运算和逻辑运算 25

2.6 MATLAB变量及表达式 26

2.6.1数值的表示 27

2.6.2变量的表示 28

2.7符号运算 29

2.7.1创建符号变量 29

2.7.2数值与符号的转换 30

2.7.3数值矩阵转换为符号矩阵 30

2.7.4符号替换 30

2.7.5常用的符号运算 31

2.8 M文件与M函数 32

2.8.1 M文件 33

2.8.2 M函数 34

2.9 MATLAB程序设计 36

2.9.1数据的输入和输出 36

2.9.2顺序结构 37

2.9.3判断语句 37

2.9.4分支语句 39

2.9.5 for循环语句 40

2.9.6 for语句的嵌套 40

2.9.7 while循环语句 41

2.10本章小结 41

第3章 图形绘制 42

3.1二维绘图 42

3.2 MATLAB绘图参数控制 44

3.2.1线型 44

3.2.2线条宽度 44

3.2.3颜色 44

3.2.4标记类型（13种） 44

3.3 MATLAB图形标注与修饰函数 45

3.3.1 title函数 46

3.3.2 xlabel、ylabel函数 46

3.3.3 grid函数 47

3.3.4 legend函数 48

3.3.5 gtext函数 48

3.3.6 text函数 49

3.3.7 zoom函数 50

3.3.8 num2str、int2str函数 50

3.4三维绘图 50

3.4.1三维绘图基本流程 50

3.4.2三维折线及曲线的绘制 51

3.4.3三维图形坐标标记的命令 51

3.4.4三维网格曲面的绘制 52

3.4.5三维阴影曲面的绘制 55

3.4.6三维图形的修饰标注 59

3.4.7特殊图形的绘制实例 61

3.5本章小结 79

第4章 图像处理基础 80

4.1 MATLAB图像文件的格式 80

4.2常用图像的类型 81

4.2.1二值图像 81

4.2.2索引图像 81

4.2.3灰度图像 82

4.2.4 RGB图像 83

4.3图像处理的基本函数 83

4.3.1图像文件的查询 84

4.3.2图像文件的读取 85

4.3.3图像数据类型的转换 86

4.3.4图像文件的显示 86

4.3.5 imshow函数 87

4.3.6图像特殊显示的函数 89

4.3.7图像文件的储存 92

4.4图像类型的转换 93

4.4.1 dither函数 93

4.4.2 gray2ind函数 94

4.4.3 grayslice函数 95

4.4.4 im2bw函数 95

4.4.5 ind2gray函数 96

4.4.6 ind2rgb函数 96

4.4.7 mat2gray函数 97

4.4.8 rgb2gray函数 97

4.4.9 rgb2ind函数 98

4.5 MATLAB中的颜色模型 99

4.5.1 RGB模型 99

4.5.2 HSV模型 99

4.5.3 YCbCr模型 99

4.5.4 NTSC模型 100

4.5.5 HSI颜色空间 100

4.6 MATLAB颜色模型的转换 100

4.6.1 rgb2hsv函数 100

4.6.2 hsv2rgb函数 101

4.6.3 rgb2ntsc函数 101

4.6.4 ntsc2rgb函数 103

4.6.5 rgb2ycbcr函数 104

4.6.6 ycbcr2rgb函数 105

4.7本章小结 105

第5章 图像的运算 106

5.1图像的点运算 106

5.1.1线性点运算 106

5.1.2非线性点运算 108

5.2图像的代数运算 109

5.2.1加法运算 110

5.2.2减法运算 111

5.2.3乘法运算 113

5.2.4除法运算 114

5.2.5线性组合运算 114

5.3图像的逻辑运算 116

5.4图像的几何运算 117

5.4.1图像的插值 117

5.4.2图像的平移 118

5.4.3图像的缩放 119

5.4.4图像的旋转 120

5.4.5图像的镜像 121

5.4.6图像的裁剪 123

5.5仿射变换 124

5.5.1尺度变换 125

5.5.2伸缩变换 125

5.5.3扭曲变换 126

5.5.4旋转变换 127

5.6邻域与块操作 128

5.6.1滑动邻域操作 129

5.6.2分离邻域操作 132

5.6.3列处理操作 134

5.6.4区域的选择 135

5.6.5区域滤波 137

5.6.6区域填充 138

5.7本章小结 139

第6章 图像的变换 140

6.1傅里叶变换 140

6.1.1傅里叶变换的物理意义 140

6.1.2图像傅里叶变换的物理意义 141

6.1.3连续傅里叶变换 142

6.1.4傅里叶变换的快速实现 143

6.1.5傅里叶变换的性质 147

6.2离散余弦变换 154

6.2.1一维离散余弦变换 154

6.2.2二维离散余弦变换 154

6.2.3二维离散余弦函数 155

6.3 Radon变换 157

6.4 Fanbeam投影变换 161

6.5离散沃尔什-哈达玛变换 162

6.6小波变换 165

6.6.1一维连续小波变换 165

6.6.2高维连续小波变换 166

6.6.3连续小波变换的性质 167

6.6.4离散小波变换 167

6.7本章小结 170

第7章 图像的增强 171

7.1灰度变换增强 171

7.1.1图像直方图的含义 171

7.1.2图像直方图的均衡化 172

7.1.3灰度的调整 173

7.1.4直方图规定化 180

7.2空域滤波增强 182

7.2.1按干扰源分类 182

7.2.2按噪声与信号的关系分类 182

7.2.3按概率密度函数分类 183

7.2.4 imnoise函数 183

7.2.5平滑滤波器 185

7.2.6中值滤波器 186

7.2.7自适应滤波器 189

7.2.8空域锐化滤波器 190

7.3频域滤波增强 192

7.3.1低通滤波器 192

7.3.2高通滤波器 195

7.3.3同态滤波器 199

7.4彩色增强 201

7.4.1真彩色增强 201

7.4.2伪彩色增强 202

7.4.3假彩色增强 205

7.5小波变换在图像增强方面的应用 206

7.5.1图像增强处理 206

7.5.2图像钝化与锐化 207

7.5.3小波图像去噪处理 209

7.6本章小结 212

第8章 图像压缩编码技术 213

8.1图像压缩概述 213

8.1.1图像压缩的可能 213

8.1.2图像信息量的度量 214

8.2图像压缩编码评价标准 215

8.2.1客观标准 215

8.2.2主观标准 215

8.2.3压缩率 216

8.2.4冗余度 216

8.3 DCT变换编码 217

8.4图像的无损编码和有损编码 220

8.4.1无损编码 220

8.4.2有损编码 220

8.5 JPEG标准 241

8.6小波图像压缩编码 242

8.7基于小波变换的图像水印技术 247

8.8本章小结 250

第9章 图像的复原 251

9.1图像复原的概述 251

9.1.1图像退化模型 252

9.1.2噪声的特征 254

9.1.3图像质量的客观评价 254

9.2估计退化函数 255

9.2.1图像观测估计法 255

9.2.2试验估计法 255

9.2.3模型估计法 255

9.3逆滤波复原 257

9.4维纳滤波复原 258

9.5约束的最小二乘方滤波复原 261

9.6 Lucy-Richardson滤波复原 263

9.7盲去卷积滤波复原 265

9.8本章小结 267

第10章 图像分割技术 268

10.1图像分割技术的基本概念 268

10.2边缘检测 269

10.2.1边缘检测算法 271

10.2.2梯度算子 271

10.2.3 Roberts算子 272

10.2.4 Sobel算子 272

10.2.5 Prewitt算子 273

10.2.6拉普拉斯（Laplacian）算子 274

10.2.7 LOG（Laplacian-Gauss）算子 275

10.2.8坎尼（Canny）算子 276

10.2.9利用霍夫（Hough）变换检测图像边缘的算法 279

10.3阈值分割 281

10.3.1直方图双峰法 281

10.3.2最大类间方差法 282

10.3.3迭代法 284

10.4区域分割 286

10.4.1区域生长法 286

10.4.2区域分裂合并 290

10.5分水岭分割法 292

10.6本章小结 296

第11章 数学形态学的应用 297

11.1基本符号和定义 297

11.2数学形态学的基本运算 299

11.2.1结构元素 299

11.2.2膨胀处理 303

11.2.3腐蚀处理 305

11.2.4膨胀和腐蚀的组合 306

11.2.5击中或击不中处理 310

11.3基于膨胀和腐蚀的数学形态学应用 311

11.3.1骨架化 311

11.3.2边界提取 314

11.3.3图像区域填充 315

11.3.4移除小对象 316

11.3.5 距离变换 317

11.4基于膨胀和腐蚀的数学形态学重建 319

11.4.1极大值和极小值 320

11.4.2极值的抑制 321

11.4.3极小值的突显 323

11.5对象的特性度量 324

11.5.1连通区域的标识 324

11.5.2二值图像的对象选择 326

11.5.3图像面积的计算 327

11.6查找表操作 327

11.6.1查找表的创建 327

11.6.2查找表的使用 328

11.7本章小结 329

第12章 MATLAB图像处理在实际中的应用 330

12.1图像处理技术在医学处理方面的应用 330

12.1.1图像旋转在医学处理方面的应用 330

12.1.2图像剪切在医学处理方面的应用 331

12.1.3图像负片效果在医学处理方面的应用 332

12.1.4灰度变换在医学处理方面的应用 332

12.1.5直方图均衡化在医学处理方面的应用 333

12.1.6锐化效果在医学处理方面的应用 334

12.1.7边缘检测效果在医学处理方面的应用 335

12.2 MATLAB识别与统计的应用 336

12.3 MATLAB图像处理在车牌识别系统上的应用 339

12.3.1车牌识别研究内容 339

12.3.2车牌识别系统设计原理概述 339

12.3.3图像读取及车牌区域提取 340

12.3.4牌照区域的分割 345

12.3.5车牌进一步处理 347

12.3.6字符分割与归一化 348

12.3.7字符的识别 350

12.3.8程序源代码 352

12.4本章小结 359

第13章 MATLAB图形用户界面 360

13.1图形用户界面简介 360

13.1.1命令方式 360

13.1.2菜单方式 360

13.1.3 GUI模板 360

13.1.4图形用户界面设计窗口 361

13.2图形用户界面开发环境 362

13.2.1布局编辑器 362

13.2.2位置调整工具 364

13.2.3用属性查看器设置控件属性 365

13.2.4菜单编辑器 366

13.2.5对象浏览器 367

13.2.6 Tab顺序编辑器 367

13.3控件对象及属性 368

13.3.1控件对象的描述 368

13.3.2控件对象的属性 369

13.3.3控件对象的建立 370

13.4菜单设计 373

13.4.1建立用户菜单 373

13.4.2菜单对象常用属性 373

13.4.3快捷菜单 375

13.5对话框设计 376

13.5.1 Windows公共对话框 377

13.5.2 MATLAB专用对话框 379

13.6 GUI程序设计 382

13.7本章小结 395

第14章 GUI在图像处理中的应用 396

14.1图形用户界面控件的设置 396

14.2图像处理操作 397

14.2.1“文件操作”菜单项 397

14.2.2“图像编辑”菜单项 399

14.2.3“图像分析”菜单项 403

14.2.4“图像调整”菜单项 407

14.2.5“图像平滑”菜单项 411

14.2.6“图像锐化”菜单项 415

14.2.7“图像高级处理”菜单项 421

14.2.8“小波变换””菜单项 423

14.3本章小结 426

附录 图像处理工具箱函数汇总 427

参考文献 436