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第1章 概论 1

1.1数字图像的基本概念 2

1.2数字图像处理的内容和特点 2

1.2.1数字图像处理的研究内容 2

1.2.2数字图像处理的基本特点 3

1.3数字图像处理与相关学科的关系 4

1.4数字图像处理系统 5

1.5数字图像处理的应用领域 6

思考题 7

第2章 数字图像处理基础 8

2.1图像数字化 9

2.1.1采样 9

2.1.2量化 11

2.1.3图像数字化的应用 12

2.2数字图像类型 13

2.2.1数字图像的种类 13

2.2.2数字图像的属 15

2.3图像文件格式 16

2.3.1 BMP文件格式 17

2.3.2 GIF文件格式 19

2.3.3 JPEG文件格式 22

2.3.4 PNG文件格式 23

2.3.5 TIFF文件格式 24

2.3.6其他图像文件格式 25

2.4数字图像处理技术概述 26

2.5实用数字图像处理编程基础 27

2.5.1 CImage类 27

2.5.2 OpenCV图像处理基础 34

思考题 39

第3章 图像增强 41

3.1图像增强分类 42

3.1.1空域图像增强 42

3.1.2频域图像增强 42

3.1.3图像增强的效果评价 42

3.2灰度变换 43

3.2.1直接灰度变换 43

3.2.2直方图灰度变换 46

3.2.3图像的算术／逻辑运算 53

3.3空域图像增强 55

3.3.1平滑滤波 56

3.3.2锐化滤波 65

3.4频域滤波增强 67

3.4.1低通滤波 68

3.4.2高通滤波器 71

3.4.3带通滤波器和带阻滤波器 73

思考题 74

第4章 图像的几何变换 76

4.1图像的平移变换 77

4.2图像的比例缩放 81

4.3图像的镜像变换 86

4.4图像的旋转变换 90

4.5图像的复合变换 93

4.5.1复合的平移变换 93

4.5.2复合的比例缩放变换 94

4.5.3复合的旋转变换 94

4.5.4不同类型的复合变换 94

4.6投影变换 95

4.6.1 正投影 95

4.6.2斜投影 95

4.7透视变换 96

4.8极坐标变换 97

思考题 98

第5章 图像的频域变换 99

5.1离散傅里叶变换 100

5.1.1一维离散傅里叶变换 100

5.1.2二维离散傅里叶变换 101

5.1.3离散傅里叶变换的性质 101

5.1.4二维离散傅里叶变换的频谱分布 104

5.2快速傅里叶变换 104

5.2.1 DFT的运算量 105

5.2.2 FFT算法原理 105

5.2.3 FFT的运算量 108

5.2.4 FFT的图像处理实例 109

5.3离散余弦变换 115

5.3.1维离散余弦变换 115

5.3.2二维离散余弦变换 116

5.3.3快速离散余弦变换 117

5.3.4二维离散余弦变换的频谱分布 118

5.4离散沃尔什变换 118

5.4.1维离散沃尔什变换 118

5.4.2二维离散沃尔什变换 119

5.4.3二维沃尔什变换的频谱分布 120

5.5离散哈达玛变换 121

5.5.1维离散哈达玛变换 121

5.5.2哈达玛矩阵 122

5.5.3二维离散哈达玛变换 122

5.6小波变换 124

5.6.1连续小波变换 124

5.6.2一维离散小波变换 126

5.6.3二维离散小波变换 128

思考题 129

第6章 图像压缩编码 130

6.1图像压缩编码概述 131

6.1.1图像压缩的必要性 131

6.1.2图像信息的冗余及分类 131

6.1.3图像编码的分类 132

6.1.4图像编码的评判 133

6.2常用的图像压缩编码 135

6.2.1变长编码 135

6.2.2哈夫曼（Huffman）编码 136

6.2.3香农-范诺（Shannon-Fano）编码 138

6.2.4行程编码 139

6.2.5算术编码 139

6.2.6 LZ W编码 141

6.2.7预测编码 141

6.2.8变换编码 143

6.3 JPEG编码简介 144

6.3.1 JPEG编码 144

6.3.2离散余弦变换（DCT） 145

6.3.3 JPEG 2000简介 146

6.4 MPEG编码简介 148

6.4.1 MPEG-1 148

6.4.2 MPEG-2 150

6.4.3 MPEG-4 151

6.4.4 MPEG-7 152

6.4.5 MPEG-21 155

思考题 156

第7章 图像分割与边缘检测 157

7.1阈值分割 158

7.1.1 基于全局像素灰度值的阈值分割 159

7.1.2基于图像子区域的阈值分割 160

7.1.3基于像素坐标点的阈值分割 160

7.2基于连通区域的分割 161

7.2.1区域生长分割法 161

7.2.2 区域分离与合并分割法 162

7.3边缘检测与算子 163

7.3.1一阶导数算子 165

7.3.2二阶导数算子 173

7.3.3凯西（Kirsch）边缘检测算子 175

7.4轮廓提取与跟踪 176

7.4.1轮廓提取 176

7.4.2轮廓跟踪 177

7.5图像分割实例 178

思考题 179

第8章 数学形态学 180

8.1数学形态学概述 181

8.1.1形态学概述 181

8.1.2集合论 181

8.1.3目标与结构元素 182

8.2二值形态学 182

8.2.1腐蚀与膨胀 182

8.2.2开运算与闭运算 183

8.2.3击中与击不中 184

8.3灰度形态学 184

8.3.1灰度腐蚀 184

8.3.2灰度膨胀 185

8.3.3灰度开运算与灰度闭运算 186

8.4形态学的应用 186

8.4.1二值形态学图像的平滑处理 186

8.4.2图像细化 186

8.4.3图像粗化 187

思考题 187

第9章 图像的特征提取与分析 189

9.1图像的几何特征 190

9.2图像的形状特征 191

9.2.1基于边界轮廓的描述方法 192

9.2.2基于区域的描述方法 195

9.3图像的纹理特征 198

9.3.1统计法纹理分析 199

9.3.2结构法纹理分析 202

9.3.3频谱法纹理分析 202

9.3.4模型法纹理分析 202

9.4图像的其他特征 202

9.4.1颜色特征 202

9.4.2空间关系特征 205

9.5图像匹配 205

9.5.1模板匹配 205

9.5.2特征匹配 206

9.5.3解释匹配 207

思考题 207

第10章 图像处理工程实例 209

10.1机械零件的分类及参数测量 211

10.1.1概述 211

10.1.2基于机器视觉的机械零件测量系统 211

10.1.3 亚像素精度的测量结果 213

10.2光学字符识别（OCR） 215

10.2.1概述 215

10.2.2光学字符识别系统 215

10.2.3光学字符的识别结果 218

10.3印刷品质量检测 219

10.3.1概述 219

10.3.2印刷品质量检测系统 219

10.3.3印刷品质量检测结果 222

10.4纹理缺陷检测 223

10.4.1概述 224

10.4.2纹理缺陷检测系统 224

10.4.3纹理缺陷检测结果 229

10.5基于内容的图像检索 229

10.5.1概述 230

10.5.2基于内容的图像检索系统 230

10.5.3基于形状的多特征融合的图像检索 232

10.5.4基于空间关系和形状的多特征融合的图像检索 235

10.5.5基于颜色和形状区域的多特征融合的图像检索 238

思考题 241

参考文献 242