第1章 MATLAB 7概述 1
1.1 MATLAB 7简介 1
1.1.1 MATLAB 7的新特点 1
1.1.2 MATLAB 7的用户界面 2
1.1.3 MATLAB 7的帮助系统 4
1.1.4使用联机演示功能 7
1.2 MATLAB数据类型 8
1.3 MATLAB操作基础 9
1.3.1命令和语句的输入 9
1.3.2矩阵的输入 10
1.3.3语句与变量 10
1.3.4矩阵的基本操作 11
1.3.5数学运算与函数 13
1.4 MATLAB脚本文件和函数文件 13
1.5 MATLAB程序设计基础 14
1.5.1 M文件的创建与编辑 14
1.5.2数据的输入／输出 15
1.5.3程序流程控制 15
1.5.4 MATLAB程序调试 17
1.5.5 MATLAB程序剖析 18
1.6提高MATLAB程序运行效率 19
1.6.1数组预分配 19
1.6.2循环向量化 21
1.6.3简单函数内联化 21
第2章 MATLAB图像处理基础 23
2.1数字图像处理基础 23
2.1.1物理图像的数字化 23
2.1.2数字图像的表示 24
2.1.3数字图像处理的主要研究内容 24
2.2 MATLAB工具箱简介 25
2.2.1图像处理工具箱 25
2.2.2图像捕获工具箱 29
2.3 MATLAB中图像的数据类型 30
2.4 MATLAB中的图像类型 31
2.5图像文件的读／写和显示 33
2.6颜色空间 35
2.6.1几种颜色模型 35
2.6.2颜色空间的转换 36
2.7数字图像的块处理 38
2.7.1显式块操作 38
2.7.2滑块邻域操作 40
2.8图像质量的客观评价 42
2.8.1峰值信噪比 42
2.8.2测试图像和视频测试序列 46
第3章 图像的运算 47
3.1图像的代数运算 47
3.1.1绝对值差函数imabsdiff（） 47
3.1.2图像的叠加函数imadd（） 48
3.1.3图像求补函数imcomplement（） 49
3.1.4图像的除法运算imdivide（） 49
3.1.5线性组合函数imlincomb（） 50
3.2几何操作 51
3.2.1图像的缩放 51
3.2.2图像的旋转 53
3.2.3图像的剪切 54
3.2.4图像的二维空间变换 55
第4章 MATLAB视频处理基础 57
4.1 MATLAB图像处理工具箱中对视频处理的支持 57
4.1.1常见的数字视频文件格式及其特点 57
4.1.2 MATLAB 7.1图像处理工具箱中的视频操作 57
4.2其他的视频文件读／写操作函数 60
4.2.1 MPEG压缩的AVI文件读／写 60
4.2.2 VideoIO工具箱 61
4.2.3交互式MATLAB Movie播放器 62
4.3从静止图像向AVI视频文件的转换 63
4.3.1 BMP向AVI视频文件的转换 63
4.3.2提取AVI视频文件的帧 64
4.4 YUV向MATLAB Movie文件的转换 65
4.4.1 YUV文件类型介绍 65
4.4.2 YUV文件的转换 66
4.5 VFW视频捕获 67
4.5.1 Video for Windows简介 67
4.5.2视频捕获实例 67
第5章 图像的正交变换 71
5.1傅里叶变换 71
5.1.1连续函数的傅里叶变换 71
5.1.2离散函数的傅里叶变换 72
5.1.3傅里叶变换的物理意义 74
5.1.4图像傅里叶变换的MATLAB实现 74
5.1.5二维离散傅里叶变换的若干性质 76
5.2离散余弦变换 77
5.2.1一维离散余弦变换 78
5.2.2二维离散余弦变换 78
5.2.3离散余弦变换的MATLAB实现 79
5.2.4 DCT的应用 80
5.3离散小波变换DWT 83
5.4 Hough变换 85
5.4.1 Hough变换原理 85
5.4.2基于Hough变换的简单形状检测 86
5.5 Radon变换 89
5.5.1 Radon变换原理 89
5.5.2用Radon变换检测直线 89
第6章 图像增强 92
6.1空间域图像增强 92
6.1.1直接灰度变换 92
6.1.2灰度级线性变换增强 94
6.1.3直方图均衡化 96
6.1.4直方图规定化 97
6.2空域滤波增强 99
6.2.1空域滤波原理及分类 99
6.2.2平滑滤波器 99
6.2.3锐化滤波器 103
6.3频域增强 105
6.3.1低通滤波 105
6.3.2高通滤波 108
6.3.3同态滤波 112
6.4彩色增强 113
第7章 图像的压缩编码 118
7.1概述 118
7.2 JPEG静止图像压缩的基本原理 118
7.3 JPEG编码的关键技术 120
7.3.1变换编码 120
7.3.2量化 124
7.3.3熵编码 125
7.3.4 JPEG压缩 133
7.4 JPEG 2000 134
7.5基于DCT的图像水印实例 134
第8章 形态学图像处理 137
8.1集合论中的基本概念 137
8.2数学形态学基本运算 138
8.2.1膨胀 138
8.2.2腐蚀 139
8.2.3开操作 141
8.2.4闭操作 141
8.3击中／击不中变换 142
8.4形态学图像处理应用 143
8.4.1边缘提取 143
8.4.2区域填充 145
8.4.3细化与骨架提取 147
8.5灰度图像形态学 147
8.5.1膨胀和腐蚀 148
8.5.2开运算和闭运算 149
8.5.3基于多尺度形态学梯度的边缘检测 149
8.6数学形态学的应用实例 151
第9章 图像分割 153
9.1图像分割概述 153
9.2阈值分割法 153
9.2.1全局阈值法 154
9.2.2局部阈值法 155
9.3区域分割法 156
9.3.1区域生长法 157
9.3.2分裂合并法 159
9.4分水岭分割法 162
第10章 图像的特征提取与分析 168
10.1概述 168
10.2纹理特征提取 168
10.2.1直方图统计特征 169
10.2.2图像的自相关函数 170
10.2.3灰度共生矩阵 171
10.3颜色特征提取 173
10.4形状特征提取 174
10.4.1区域内部的统计特征 175
10.4.2基于边界的形状特征 178
10.5结构特征提取 182
第11章 光流场计算与基于块的运动估计 185
11.1光流场基础 185
11.1.1光流和光流场的概念 185
11.1.2光流场计算基本原理 185
11.2光流场计算 186
11.2.1 Horn-Schunck算法 186
11.2.2 Horn-Schunck算法的MATLAB实现的基础函数介绍 187
11.2.3 Lucas-Kanade算法 191
11.2.4 Lucas-Kanade算法编程实现 192
11.3基于块的运动估计基础 198
11.3.1块运动估计原理 198
11.3.2块运动估计技术指标 198
11.3.3块运动估计基础函数介绍 200
11.4几种常见的基于块运动估计算法 202
11.4.1全搜索算法 202
11.4.2三步搜索算法 205
11.4.3四步搜索算法 208
11.4.4菱形搜索算法 212
11.4.5不同块运动估计算法的比较及分析 222
11.5光流场计算与基于块的运动估计比较 228
第12章 视频压缩编码 229
12.1视频编码标准基础 229
12.1.1 MPEG系列标准 229
12.1.2 H.26x系列标准 230
12.2 MPEG-2编码器的原理 230
12.2.1 MPEG-2编码模型 230
12.2.2 MPEG-2视频压缩层码流结构 231
12.3基于MATLAB的MPEG-2编／解码器实现 233
12.3.1基础函数实现 233
12.3.2 MPEG-2编码器实现 238
12.3.3 MPEG-2解码器实现 246
12.3.4结果显示等辅助函数实现 248
12.4压缩域视频信号处理 253
12.4.1运动矢量致密化和准确化 253
12.4.2 DC系数获得及重建 257
第13章 数字视频水印实例 262
13.1视频水印技术基础 262
13.1.1视频水印的分类 262
13.1.2视频水印主要应用领域 262
13.1.3视频水印的特殊要求 263
13.2视频水印的嵌入 264
13.2.1水印算法原理框图 264
13.2.2水印嵌入过程 264
13.3视频水印的提取 270
13.3.1水印提取过程 270
13.3.2几种常见攻击下的水印性能测试结果 272
参考文献 274