第1章绪论 1
1.1概述 1
1.2图形图像处理的基本概念 1
1.2.1图形与图像 2
1.2.2计算机图形学与数字图像处理 2
1.2.3图形图像处理的历史、现状与发展 3
1.3图形图像处理的研究内容 5
1.3.1图形图像处理的主要研究内容 5
1.3.2图形图像处理与相关学科的联系与区别 7
1.4图形图像处理系统的组成及其应用 9
1.4.1图形图像处理系统的组成 9
1.4.2典型图形图像处理应用软件 10
1.4.3学科应用领域及其发展动向 13
习题一 18
第2章 图形图像处理基础 19
2.1光度学基础知识 19
2.1.1电磁波和可见光 19
2.1.2相对视敏函数 19
2.1.3光度学量 20
2.2色度学基础知识 21
2.2.1色度学基本概念 21
2.2.2三色学说 22
2.2.3颜色模型 23
2.3视觉基础知识 27
2.3.1视觉适应性 27
2.3.2视觉范围 27
2.3.3分辨力 27
2.3.4同时对比效应 27
2.3.5马赫带效应 28
2.3.6视觉错觉现象 28
2.4硬件基础知识 29
2.4.1输入设备 30
2.4.2 CRT的工作原理 36
2.4.3液晶显示器的工作原理 44
2.5软件基础知识 46
2.5.1图形图像显示的底层原理 47
2.5.2 Windows下图形图像的显示 50
2.5.3常用的图像文件的格式 57
习题二 67
第3章 基本图形生成算法 68
3.1图形生成算法的基本概念 68
3.2直线生成算法 68
3.2.1引言 68
3.2.2生成直线的DDA算法 69
3.2.3生成直线的Bresenham算法 71
3.3圆生成算法 74
3.3.1基础知识 74
3.3.2圆Bresenhm生成算法 75
3.4填充算法 78
3.4.1产生实面积图形的原理 78
3.4.2多边形扫描线填充算法 79
3.4.3种子填充算法 85
3.5曲线与曲面的表示 90
3.5.1引言 90
3.5.2三次自然样条曲线 91
3.5.3 Bezier曲线 92
3.5.4 Bezier曲面 98
3.5.5 B样条曲线 99
3.5.6 B样条曲面 103
习题三 104
第4章 图形显示技术 105
4.1二维几何变换 105
4.1.1基本变换 105
4.1.2齐次坐标下的基本变换 107
4.1.3复合变换 108
4.2二维观察 110
4.2.1二维观察流程 110
4.2.2用户坐标到屏幕坐标的变换 111
4.2.3二维图形裁剪 111
4.3三维几何变换 115
4.3.1三维图形基本变换矩阵 115
4.3.2三维复合几何变换 117
4.3.3坐标系变换 119
4.4三维观察 120
4.4.1三维观察流程 120
4.4.2三维图形的投影变换 121
4.5三维消隐 127
4.5.1线消隐 127
4.5.2面消隐 129
4.6真实感图形的生成 133
4.6.1简单光照明模型 133
4.6.2局部光照明模型 136
4.6.3整体光照明模型 137
4.6.4纹理映射 139
习题四 141
第5章 交互技术与图形软件标准 142
5.1交互技术 142
5.1.1人机交互的概念 142
5.1.2交互式软件设计的建议 142
5.1.3典型的交互技术 143
5.1.4图形数据输入 144
5.2图形软件标准 145
5.3 OpenGL及应用 148
5.3.1 OpenGL介绍 148
5.3.2 OpenGL应用 155
习题五 162
第6章 图像数字化及其数学描述 163
6.1概述 163
6.2采样定理 163
6.2.1二维采样定理 164
6.2.2由采样图像恢复原始图像 168
6.2.3混叠现象产生的原因及克服方法 169
6.3量化 170
6.3.1量化的概念与量化误差 170
6.3.2最佳量化公式 171
6.3.3均匀分布下的最佳量化 172
6.4数字图像的存储量与视觉效果 173
6.4.1数字图像的存储量 173
6.4.2采样量化参数与图像视觉质量的关系 174
6.5图像的数学描述 175
6.5.1图像的矩阵描述形式 175
6.5.2图像的矢量描述形式 176
6.5.3图像的统计描述 179
习题六 182
第7章 图像正交变换 183
7.1概述 183
7.2离散傅氏变换 183
7.2.1背景知识 183
7.2.2离散傅氏变换的定义 184
7.2.3离散傅氏变换的主要性质 186
7.3图像变换的一般形式 191
7.3.1图像变换的标量表示式 191
7.3.2图像变换的矢量表示式 192
7.3.3图像变换的矩阵表示式 192
7.3.4图像变换的实质 194
7.4哈达玛变换 196
7.4.1列率 197
7.4.2沃尔什函数 197
7.4.3沃尔什级数 200
7.4.4沃尔什变换 201
7.4.5哈达玛变换 201
习题七 204
第8章 图像增强 206
8.1概述 206
8.1.1图像增强的内涵和特点 206
8.1.2图像质量的主观评价 207
8.2对比度增强 208
8.2.1线性变换增强对比度 209
8.2.2非线性变换 210
8.2.3其他变换 211
8.3修正直方图增强对比度 214
8.3.1直方图（histogram） 214
8.3.2直方图均化 215
8.4图像平滑 219
8.4.1噪声 219
8.4.2邻域平均法 220
8.4.3多图平均法 224
8.4.4中值滤波法 224
8.4.5频域中图像平滑的方法 225
8.5图像锐化 229
8.5.1模糊机理及基本解决方法 229
8.5.2梯度模算子 231
8.5.3拉氏算子 234
8.5.4频域中图像锐化的方法 236
8.6同态滤波 239
8.7伪彩色和假彩色 240
8.7.1伪彩色（pseudocolor）技术 240
8.7.2假彩色（false color）技术 241
习题八 242
第9章 图像恢复 244
9.1概述 244
9.1.1图像恢复的基本概念 244
9.1.2图像质量的客观评价 246
9.2图像的降质模型 247
9.2.1降质模型的表示式 247
9.2.2降质模型参数的估计 250
9.3逆滤波恢复 255
9.3.1逆滤波恢复的实现 255
9.3.2关于噪声的讨论 255
9.3.3改进的逆滤波恢复 256
9.4等功率谱恢复 257
9.4.1等功率谱恢复滤波器的传递函数 257
9.4.2针对等功率谱恢复的讨论 258
9.5维纳滤波恢复 259
9.5.1维纳滤波器的传递函数 259
9.5.2针对维纳滤波恢复的讨论 260
习题九 261
第10章 图像分割 263
10.1概述 263
10.1.1图像分割的基本概念 263
10.1.2图像分割的目的与基本原则 263
10.1.3图像分割的应用 265
10.2基于区域的图像分割 265
10.2.1利用灰度门限分割图像 265
10.2.2根据直方图的灰度门限的选取 267
10.3基于边界的图像分割 274
10.3.1梯度模算子 276
10.3.2罗伯茨（Roberts）梯度模算子 277
10.3.3具有平滑作用的一阶偏导算子 278
10.3.4拉氏（Laplace）算子 280
10.3.5拉普拉斯—高斯算子 281
习题十 288
参考文献 290