第一章 绪论 1
1.1数字图像处理发展历程 1
1.2人类视觉系统原理 4
1.2.1眼睛的构造 4
1.2.2视觉通路 5
1.2.3色视觉 6
1.2.4视觉惰性 7
1.2.5立体视觉 7
1.2.6亮度适应和区分 8
1.2.7视觉错觉 9
1.3电视系统原理 9
1.3.1电视系统的组成 9
1.3.2成像原理 10
1.3.3显像原理 11
1.4数字图像基础 12
1.4.1图像的成像模型 13
1.4.2数字图像采样 13
1.4.3数字图像量化 14
1.4.4数字图像的表示 15
1.4.5图像的文件格式 16
1.5数字图像处理技术及应用 17
1.5.1研究领域 17
1.5.2数字图像处理的优点 19
1.5.3数字图像处理的应用领域 20
1.6常用图像处理软件 23
1.7典型的机器视觉系统 27
1.8小结 28
习题 29
第二章 数字图像处理的基础知识 30
2.1色度学基础与颜色模型 30
2.1.1色度学基础 31
2.1.2颜色模型 32
2.1.3颜色模型的转换 35
2.2数字图像处理中的基本运算 37
2.2.1点运算 37
2.2.2代数运算 40
2.2.3几何运算 42
2.3数字图像处理中的模板运算 47
2.3.1基本原理 47
2.3.2常用模板 48
2.3.3数学形态学 48
2.4数字图像处理中的频域变换 50
2.4.1离散傅里叶变换 50
2.4.2离散余弦变换 53
2.4.3离散沃尔什-哈达玛变换 55
2.4.4小波变换 56
2.5小结 58
习题 59
第三章 数字图像特征提取与描述 60
3.1图像的边缘检测 60
3.1.1基本原理 60
3.1.2梯度算子 61
3.1.3拉普拉斯算子 62
3.1.4 LoG算子 63
3.1.5 Canny边缘检测 65
3.2基于Hough变换的直线提取 67
3.2.1基本原理 67
3.2.2 Hough变换实现方法 69
3.2.3 Hough变换推广 69
3.3图像的目标区域分割 69
3.3.1阈值图像分割 70
3.3.2基于区域的分割 71
3.3.3分水岭分割算法 73
3.3.4 Lazy Snapping分割 74
3.4图像的局部特征提取 74
3.4.1角点特征提取 74
3.4.2 SIFT算子 77
3.5图像描述 81
3.5.1边界描述 81
3.5.2区域描述 82
3.5.3纹理描述 84
3.6小结 85
习题 86
第四章 云雾图像处理 88
4.1图像增强 89
4.1.1图像的空域增强 89
4.1.2图像的频率域增强 93
4.1.3增强示例：同态滤波图像增强 97
4.2图像复原 98
4.2.1图像模糊的退化模型 98
4.2.2退化图像的复原方法 100
4.2.3复原示例：运动模糊图像的复原方法及原理 102
4.3云雾图像的处理 104
4.3.1图像去雾方法的分类 104
4.3.2云雾图像增强法 105
4.3.3云雾图像复原法 108
4.3.4几种基于模型的去雾算法介绍 110
4.4小结 118
习题 118
第五章 运动目标检测与跟踪 120
5.1运动目标检测 121
5.1.1静态背景下的运动目标检测 121
5.1.2动态背景下的运动目标检测 126
5.1.3运动目标检测的应用 129
5.2运动目标跟踪 131
5.2.1视频目标跟踪方法 131
5.2.2 Mean Shift目标跟踪方法 133
5.2.3视频目标跟踪中的粒子滤波方法 137
5.3特征点跟踪示例lkdemo.c略析 141
5.4小结 144
习题 145
第六章 目标位姿测量系统 146
6.1成像模型 147
6.2摄像机标定 149
6.2.1线性摄像机标定 149
6.2.2非线性摄像机标定 151
6.2.3立体视觉摄像机标定 154
6.3立体匹配 155
6.3.1极线约束 155
6.3.2立体匹配算法 158
6.4三维重建 160
6.4.1一般配置下点坐标计算 160
6.4.2平行双目点坐标计算 161
6.5立体视觉目标测量系统 163
6.5.1测量系统硬件组成 164
6.5.2实现步骤 164
6.5.3位姿测量代码示例 170
6.6小结 173
习题 174
第七章 物联网中的图像处理系统设计 175
7.1物联网基础 175
7.1.1物联网概念的形成 176
7.1.2物联网的体系结构 176
7.1.3物联网的应用模式 177
7.2条形码与二维码技术 178
7.2.1条形码技术 178
7.2.2二维条码 182
7.2.3物联网时代二维条码的应用示例 187
7.3人脸识别 189
7.3.1自动人脸识别基础 189
7.3.2人脸检测算法 191
7.3.3人脸识别算法 195
7.4小结 200
习题 201
第八章 嵌入式图像处理系统的设计 202
8.1嵌入式系统及分类 202
8.1.1嵌入式系统的定义 202
8.1.2嵌入式系统的分类 203
8.2嵌入式DSP视频处理系统 207
8.2.1硬件设计 207
8.2.2软件设计 213
8.2.3网络视频传输应用示例 215
8.3 FPGA视频处理系统设计 220
8.3.1数字可编程设计技术 221
8.3.2基于FPGA的视频系统设计 222
8.4小结 238
习题 239
第九章 医学与工业成像系统 240
9.1超声医学成像 240
9.1.1超声原理 241
9.1.2超声成像 243
9.2计算机断层成像 244
9.2.1基本原理 244
9.2.2投影重建 246
9.3核磁共振成像 251
9.4电容层析成像技术 253
9.4.1电容传感器设计 254
9.4.2数据采集与图像重建 257
9.4.3 ECT系统的应用及发展 260
9.5医学成像的融合方法 262
9.5.1基本算法 262
9.5.2小波变换的图像融合 263
9.5.3医学图像融合效果的评价 266
9.6小结 268
习题 268
第十章 互联网中的图像处理 269
10.1数字水印 269
10.1.1数字水印基础 269
10.1.2数字水印的典型算法 272
10.1.3数字水印技术的应用 274
10.2图像检索 275
10.2.1图像检索技术分类 275
10.2.2基于纹理特征的图像检索 276
10.2.3网络图像搜索系统 278
10.3视频图像压缩 281
10.3.1基本原理 281
10.3.2无损压缩算法 282
10.3.3 JPEG静止图像编码 285
10.3.4 MPEG-1/2的视频压缩算法 287
10.3.5 MPEG-4视频编码 289
10.3.6 H.264/AVC视频编码 292
10.4图像配准系统设计 297
10.4.1基本原理 298
10.4.2常用算法 299
10.4.3基于特征点的刚体变换配准示例 305
10.5小结 306
习题 306
参考文献 308