第1章 Matlab7．6基础 1
1．1 Matlab语言介绍 1
1．1．1 Matlab产品系列与特点 2
1．1．2 Matlab7．6的新特点 3
1．2 Matlab编程环境 4
1．2．1初识Matlab 7．6环境 4
1．2．2指令窗和工作空间 6
1．2．3路径浏览器与指令历史浏览器 7
1．2．4帮助和演示系统 7
1．3 Matlab数值数组 8
1．3．1变量和表达式 9
1．3．2数组的产生 10
1．3．3数组的运算 15
1．3．4数组的查询和赋值 19
1．3．5数组的变换 23
1．3．6多维数组 26
1．4字符数组 30
1．4．1创建字符数组 30
1．4．2字符数组的操作 32
1．5 Matlab控制语句 38
1．5．1循环结构 38
1．5．2选择结构 39
1．5．3程序流控制 41
1．6文件操作 42
1．6．1变量的保存与调用 42
1．6．2文件的打开与关闭 43
1．6．3文件的输入与输出 44
第2章 Matlab图形绘制 45
2．1二维绘图 45
2．1．1基本绘图函数 45
2．1．2图形修饰 48
2．2三维绘图 56
2．2．1三维数据的产生 56
2．2．2三维绘图指令 57
2．3特殊图形的绘制 58
2．3．1面域图、直方图、饼图 58
2．3．2等高线 61
2．3．3矢量图 61
2．3．4离散图 64
2．3．5直方图 65
2．3．6散点图 65
2．3．7面、多边形 67
2．3．8函数绘图 69
2．3．9动画 71
2．4三维图形的精细控制 73
2．4．1视角 73
2．4．2图形旋转 74
2．4．3灯光效果 75
2．4．4色彩控制 77
2．4．5透明度 79
第3章 句柄图形对象与GUI 82
3．1图形对象 82
3．1．1图形对象类型 82
3．1．2 Root对象 83
3．1．3 Figure对象 83
3．1．4核心图形对象 84
3．1．5绘图对象 85
3．1．6 Annotation对象 86
3．1．7组对象 87
3．1．8 Uicontrol对象 88
3．1．9 Uimenu对象 89
3．1．10图形对象函数 91
3．2图形对象属性 92
3．2．1图形对象句柄的获取 93
3．3图形对象句柄的删除与判断 95
3．3．1句柄的删除 95
3．3．2句柄的判断 96
3．4图形对象属性值的获取与设置 96
3．4．1图形对象属性值的设置 97
3．4．2图形对象属性值的获取 99
3．4．3用户缺省值的操作 100
3．5 GUIDE介绍 101
3．5．1 GUIDE简介 102
3．5．2启动GUIDE 102
3．5．3 GUIDE模板 103
3．5．4运行GUI 104
3．5．5 GUI文件 104
3．5．6 GUIDE环境设置 105
3．6 GUI设计规范 105
3．6．1 GUI设计原则 106
3．6．2界面一致性 106
3．6．3界面易用性 107
3．6．4界面规范性 107
3．7 GUI设计实现 107
3．7．1添加组件 108
3．7．2编辑菜单 108
3．7．3设置属性 108
3．7．4回调函数 109
第4章 Matlab图像基础 110
4．1图像与数字图像 110
4．1．1图像的数字化 110
4．1．2数字图像的表示 110
4．2数字图像处理学 111
4．2．1数字图像处理方法 111
4．2．2数字图像处理内容 111
4．3 Madab图像 112
4．3．1图像相关术语 112
4．3．2图像文件格式 112
4．4图像的读写 113
4．4．1查询图像文件 114
4．4．2读取图像文件 115
4．4．3写入图像文件 116
4．4．4图像数据类型转换 119
4．4．5图像文件格式转换 119
4．5图像显示 120
4．5．1 imshow函数 120
4．5．2 imview函数 121
4．6图像类型及其显示 121
4．6．1二值图像及其显示 121
4．6．2灰度图像及其显示 122
4．6．3索引图像及其显示 124
4．6．4 RGB图像及其显示 125
4．6．5图像序列 126
4．6．6图像类型判断 127
4．7特殊图像显示技术 127
4．7．1显示色彩条 127
4．7．2显示多帧图像序列 128
4．7．3显示多幅图像 130
4．7．4纹理映射 131
4．8图像类型转换 132
4．8．1 dither函数 133
4．8．2 gray2ind函数 134
4．8．3 grayslice函数 134
4．8．4 im2bw函数 135
4．8．5 ind2gray函数 136
4．8．6 ind2rgb函数 136
4．8．7 mat2gray函数 137
4．8．8 rgb2gray函数 137
4．8．9 rgb2ind函数 138
4．9 8位和16位图像 139
4．9．1 8位和16位索引图像 139
4．9．2 8位和16位灰度图像 140
4．9．3 8位和16位RGB图像 140
4．10图像色彩 140
4．10．1图像退色处理 140
4．10．2 Matlab颜色模型 141
4．10．3颜色模型转换 143
4．10．4色彩处理 146
第5章 图像运算与区域处理 149
5．1图像的点运算 149
5．1．1线性点运算 149
5．1．2非线性点运算 150
5．2图像的代数运算 150
5．2．1加法运算 150
5．2．2减法运算 152
5．2．3乘法运算 152
5．2．4除法运算 153
5．2．5线性运算 153
5．2．6非线性运算 154
5．3图像的逻辑运算 155
5．4图像的几何运算 156
5．4．1图像插值 156
5．4．2图像缩放 157
5．4．3图像旋转 158
5．4．4图像剪切 159
5．5空间变换 159
5．5．1仿射变换 159
5．5．2投影变换 160
5．5．3空间变换函数 161
5．6邻域操作 164
5．7区域处理 167
5．7．1区域选择 167
5．7．2区域滤波 169
5．7．3区域填充 169
第6章 Matlab图像正交变换 171
6．1正交变换通用算子 171
6．2傅里叶变换 172
6．2．1傅里叶变换的原理 172
6．2．2傅里叶性质 173
6．2．3二维离散傅里叶变换（2DDFT） 175
6．2．4快速傅里叶变换（FFT） 175
6．2．5傅里叶变换的研究与应用 177
6．3离散余弦变换 182
6．3．1 DCT变换矩阵 182
6．3．2 dct2函数和dctmtx函数 183
6．4 Walsh-Hadamard变换 184
6．5 Radon变换 186
6．5．1 Radon变换原理 186
6．5．2 Radon函数 186
6．5．3 Radon变换检测直线 188
6．5．4逆Radon变换 189
6．6 Fan-Beam变换 191
6．6．1计算Fan-Beam投影 191
6．6．2重构Fan-Beam投影图像 192
6．6．3 Radon投影和Fan-Beam投影的转换 195
第7章 图像滤波器 196
7．1线性滤波 196
7．1．1卷积运算 196
7．1．2 imfilter滤波函数 198
7．1．3预定义滤波 199
7．2 FIR滤波器的设计 199
7．2．1 FIR滤波器基础 199
7．2．2计算二维频率响应 200
7．2．3计算期望频率响应矩阵 201
7．2．4频率变换法 201
7．2．5频率采样法 203
7．2．6窗函数法 204
第8章 Matlab图像增强 209
8．1灰度变换增强 209
8．1．1像素值及其统计特性 209
8．1．2直方图灰度变换 212
8．1．3直方图均衡化 215
8．1．4直方图规范化 217
8．2空域滤波增强 218
8．2．1平滑滤波器 218
8．2．2锐化滤波器 223
8．3频域增强 224
8．3．1低通滤波器 224
8．3．2高通滤波器 225
8．3．3同态滤波器 226
8．3．4频域增强Matlab实例 226
8．4色彩增强 227
8．4．1真彩色增强 227
8．4．2伪彩色增强 228
第9章 Matlab图像复原 231
9．1退化模型 231
9．1．1连续退化模型 232
9．1．2离散退化模型 232
9．2复原的代数方法 233
9．2．1代数复原原理 233
9．2．2逆滤波复原 235
9．2．3最小二乘方滤波 235
9．3 Matlab实现图像复原 236
9．3．1维纳滤波复原 237
9．3．2规则化滤波复原 238
9．3．3 Lucy-Richardson复原 239
9．3．4盲去卷积复原 241
9．3．5图像复原的其他Matlab函数 242
第10章 Matlab图像分析 244
10．1阈值分割 244
10．1．1双峰法 244
10．1．2迭代法 245
10．1．3大津法 247
10．2边缘检测 249
10．2．1微分算子 251
10．2．2 Log算子 254
10．2．3 Canny算子 256
10．3四叉树分解 258
10．3．1四叉树分解 258
10．3．2四叉树Matlab函数 258
10．3．3四叉树分解Matlab实例 262
第11章 数学形态学图像处理 264
11．1数学形态学的基本运算 264
11．1．1结构元素矩阵 264
11．1．2膨胀运算 268
11．1．3腐蚀运算 269
11．1．4膨胀与腐蚀的对偶关系 270
11．1．5开运算和闭运算 270
11．1．6击中与击不中 272
11．1．7二值图像形态学处理函数 273
11．1．8其他膨胀和腐蚀的基本函数 275
11．2形态学的基本应用 275
11．2．1边缘提取 275
11．2．2连通对象标注 276
11．2．3对象选择 277
11．2．4二值图像面积提取 278
11．2．5二值图像的欧拉数 280
11．2．6移除对象 281
11．2．7区域填充 281
11．2．8距离变换 282
11．3查找表操作 284
11．4灰度形态学 286
11．4．1灰度形态学基本运算实例 287
11．4．2其他函数 287
第12章 压缩编码 292
12．1概述 292
12．1．1图像编码压缩的必要性 292
12．1．2图像编码压缩的可能性 292
12．1．3图像编码压缩的分类 293
12．2压缩编码技术及原理 296
12．2．1游程编码 296
12．2．2哈夫曼编码 297
12．2．3算术编码 299
12．2．4词典编码 301
12．2．5预测编码 302
12．2．6帧内编码 303
12．2．7帧间编码 303
12．2．8运动估计与运动补偿 303
12．2．9正交变换编码 305
12．2．10整数变换编码 306
12．3视频编码标准 307
12．3．1 ITU-T的H．26X 307
12．3．2 ISO的MPEG-X 307
12．3．3 AVS标准 308
12．4 Matlab实现压缩编码 309
12．4．1 Matlab实现游程编码 309
12．4．2 Matlab实现哈夫曼编码 310
12．4．3 Matlab实现算术编码 313
12．4．4 Matlab实现余弦变换压缩 315
12．4．5 Matlab实现小波变换压缩 316
第13章 小波图像处理 320
13．1小波的定义 320
13．2小波变换函数 321
13．2．1 dwt2函数和idwt2函数 321
13．2．2 wavedec2函数和waverec2函数 322
13．2．3 dwtmode函数 323
13．2．4 appcoef2函数和detcoef2函数 323
13．2．5 wrcoef2函数和upcoef2函数 324
13．2．6 upwlev2函数 325
13．2．7 wenergy2函数 325
13．2．8 wcodemat函数 325
13．2．9 wfilters函数 325
13．2．10 swt2函数和iswt2函数 326
13．2．11 wpdec2函数和wprec2函数 327
13．3小波变换实例 328
13．3．1图像的二维小波分解与重构 328
13．3．2小波滤波器设计 329
13．3．3小波增强 330
13．4小波除噪与压缩函数 331
13．4．1 ddencmp函数 331
13．4．2 thselect函数 331
13．4．3 wdencmp函数 332
13．4．4 wpdencmp函数 333
13．4．5 wpthcoef函数 334
13．4．6 wthcoef2函数 334
13．4．7 wthresh函数 335
附录A 常用的数学函数 336
附录B 图像工具箱函数 338
附录C 小波分析工具箱函数 355
附录D 句柄图形对象属性 359
Root对象属性 359
Figure对象属性 360
uicontrol对象属性 362
uimenu对象属性 364
uicontextmenu对象属性 365
核心图形对象 365
Axes对象属性 365
Image对象属性 369
Line对象属性 370
Patch对象属性 372
Rectangle对象属性 374
Surface对象属性 375
Light对象属性 378
Text对象属性 379
附录E Tex命令字符集 381