第1章 绪论 1
1.1 图像 1
1.1.1 图像表示和显示 1
1.1.2 空间分辨率和幅度分辨率 4
1.2 图像工程简介 7
1.2.1 图像技术和图像工程 7
1.2.2 图像工程的3个层次 8
1.2.3 图像工程相关学科和领域 9
1.2.4 图像工程的技术应用 10
1.2.5 图像工程文献统计分类 10
1.3 图像处理系统 12
1.3.1 系统构成框图 13
1.3.2 图像采集 13
1.3.3 图像显示打印 15
1.3.4 图像存储 19
1.3.5 图像处理 21
1.4 内容框架和特点 22
总结和复习 23
第1单元 图像增强 29
第2章 空域增强：点操作 29
2.1 图像坐标变换 29
2.1.1 基本坐标变换 30
2.1.2 坐标变换扩展 31
2.2 图像间运算 34
2.2.1 算术和逻辑运算 35
2.2.2 图像间算术运算的应用 37
2.3 图像灰度映射 39
2.3.1 灰度映射原理 39
2.3.2 典型灰度映射 40
2.4 直方图变换 43
2.4.1 直方图均衡化 43
2.4.2 直方图规定化 46
总结和复习 50
第3章 空域增强：模板操作 53
3.1 像素间联系 53
3.1.1 像素的邻域和邻接 53
3.1.2 像素间的连接和连通 54
3.1.3 像素间的距离 56
3.2 模板运算 58
3.3 线性滤波 61
3.3.1 线性平滑滤波 61
3.3.2 线性锐化滤波 63
3.4 非线性滤波 65
3.4.1 非线性平滑滤波 65
3.4.2 非线性锐化滤波 69
3.4.3 线性和非线性混合滤波 71
3.5 局部增强 72
总结和复习 74
第4章 频域图像增强 77
4.1 频域技术原理 77
4.2 傅里叶变换 79
4.2.1 2-D傅里叶变换 79
4.2.2 傅里叶变换定理 81
4.2.3 快速傅里叶变换 85
4.3 低通和高通滤波器 85
4.3.1 低通滤波器 85
4.3.2 高通滤波器 89
4.4 带通和带阻滤波器 93
4.5 同态滤波器 95
4.5.1 亮度成像模型 95
4.5.2 同态滤波增强 96
总结和复习 98
第2单元 图像恢复 103
第5章 图像消噪和恢复 103
5.1 图像退化及模型 103
5.1.1 图像退化示例 104
5.1.2 图像退化模型 105
5.2 噪声滤除 107
5.2.1 噪声描述 107
5.2.2 噪声概率密度函数 108
5.2.3 均值类滤波器 110
5.2.4 排序类统计滤波器 112
5.2.5 选择性滤波器 114
5.3 无约束恢复 115
5.3.1 无约束恢复公式 116
5.3.2 逆滤波 116
5.4 有约束恢复 119
5.4.1 有约束恢复公式 119
5.4.2 维纳滤波器 119
5.4.3 有约束最小平方恢复 121
5.5 交互式恢复 122
总结和复习 124
第6章 图像校正和修补 127
6.1 图像仿射变换 127
6.1.1 一般仿射变换 127
6.1.2 特殊仿射变换 131
6.1.3 变换间的联系 133
6.2 几何失真校正 134
6.2.1 空间变换 134
6.2.2 灰度插值 135
6.3 图像修复 138
6.3.1 图像修补原理 138
6.3.2 全变分模型 141
6.3.3 混合模型 142
6.4 区域填充 143
6.4.1 基于样本的方法 143
6.4.2 结合稀疏表达的方法 145
总结和复习 149
第7章 图像投影重建 151
7.1 投影重建方式 151
7.1.1 透射断层成像 152
7.1.2 发射断层成像 153
7.1.3 反射断层成像 154
7.1.4 电阻抗断层成像 155
7.1.5 磁共振成像 156
7.2 投影重建原理 156
7.2.1 基本模型 156
7.2.2 拉东变换 157
7.3 傅里叶反变换重建 158
7.4 逆投影重建 161
7.4.1 逆投影重建原理 161
7.4.2 卷积逆投影重建 161
7.4.3 其他逆投影重建方法 165
7.5 代数重建技术 167
7.6 综合重建方法 169
总结和复习 170
第3单元 图像编码 175
第8章 图像编码基础 175
8.1 图像压缩原理 175
8.1.1 数据冗余 176
8.1.2 图像编解码 178
8.1.3 图像保真度和质量 179
8.2 编码定理 181
8.2.1 信息单位和信源描述 181
8.2.2 无失真编码定理 183
8.2.3 率失真编码定理 184
8.3 变长编码 186
8.3.1 哥伦布编码 186
8.3.2 哈夫曼编码 188
8.3.3 香农-法诺编码 189
8.3.4 算术编码 190
8.4 位平面编码 192
8.4.1 位平面的分解 192
8.4.2 位平面的编码 194
总结和复习 197
第9章 图像变换编码 199
9.1 可分离和正交图像变换 199
9.2 离散余弦变换 200
9.3 正交变换编码 202
9.3.1 正交变换编码系统 203
9.3.2 子图像尺寸选择 203
9.3.3 变换选择 204
9.3.4 比特分配 205
9.4 小波变换 208
9.4.1 小波变换基础 208
9.4.2 1-D小波变换 212
9.4.3 快速小波变换 213
9.4.4 2-D小波变换 215
9.5 小波变换编码 218
9.5.1 小波变换编解码系统 218
9.5.2 基于提升小波的编码 219
总结和复习 220
第10章 其他图像编码方法 223
10.1 基于符号的编码 223
10.2 LZW编码 224
10.3 预测编码 228
10.3.1 无损预测编码 228
10.3.2 有损预测编码 230
10.4 矢量量化 236
10.5 准无损编码 239
10.6 比较和评述 242
10.6.1 不同方法特性的比较 242
10.6.2 其他编码方法 243
总结和复习 245
第4单元 拓展技术 251
第11章 图像水印 251
11.1 水印原理和特性 252
11.1.1 水印的嵌入和检测 252
11.1.2 水印特性 253
11.1.3 水印分类 254
11.2 DCT域图像水印 256
11.2.1 无意义水印算法 256
11.2.2 有意义水印算法 258
11.3 DWT域图像水印 259
11.3.1 人眼视觉特性 259
11.3.2 小波水印算法 261
11.4 水印性能评判 263
11.4.1 失真测度 263
11.4.2 基准测量和攻击 264
11.4.3 水印性能测试示例 265
11.5 信息隐藏 268
11.5.1 水印与信息隐藏 269
11.5.2 基于迭代混合的图像隐藏 270
总结和复习 273
第12章 彩色图像处理 276
12.1 彩色视觉和色度图 276
12.1.1 彩色视觉基础 276
12.1.2 三基色与色匹配 277
12.1.3 色度图 278
12.2 彩色模型 281
12.2.1 面向硬设备的彩色模型 282
12.2.2 面向视觉感知的彩色模型 283
12.3 伪彩色增强 286
12.4 真彩色处理 288
12.4.1 处理策略 289
12.4.2 单分量变换增强 290
12.4.3 全彩色增强 292
12.4.4 全彩色滤波和消噪 293
总结和复习 297
第13章 视频图像处理 300
13.1 视频表达和格式 300
13.1.1 视频基础 300
13.1.2 彩色电视制式 304
13.2 运动分类和表达 305
13.3 运动检测 309
13.3.1 利用图像差的运动检测 309
13.3.2 基于模型的运动检测 312
13.3.3 频率域运动检测 313
13.4 视频滤波 314
13.4.1 基于运动检测的滤波 315
13.4.2 基于运动补偿的滤波 316
13.4.3 消除匀速直线运动模糊 319
13.5 视频预测编码 320
总结和复习 322
第14章 多尺度图像处理 324
14.1 多尺度表达 324
14.2 高斯和拉普拉斯金字塔 327
14.2.1 高斯金字塔 327
14.2.2 拉普拉斯金字塔 328
14.2.3 原始图像的重建 329
14.3 多尺度变换技术 331
14.3.1 3类多尺度变换技术 331
14.3.2 多尺度变换技术比较 333
14.4 基于多尺度小波的处理 336
14.5 超分辨率技术 338
14.5.1 基本模型和技术分类 338
14.5.2 基于单幅图像的超分辨率复原 340
14.5.3 基于多幅图像的超分辨率重建 341
14.5.4 基于示例的学习方法 342
总结和复习 346
附录A 图像国际标准 348
A.1 国际标准 348
A.2 二值图像压缩国际标准 349
A.3 静止图像压缩国际标准 350
A.4 运动图像压缩国际标准 354
A.5 多媒体国际标准 360
部分习题解答 363
参考文献 367
索引 376