第1章 数字图像的相关论述 1
1.1数字图像处理的发展 1
1.2数字图像的相关概念 2
1.2.1图像及其类型 2
1.2.2图像与数字图像 3
1.2.3数字图像的表示法 4
1.3数字图像处理的内容 5
1.4数字图像处理的方法 6
1.4.1空域处理法 6
1.4.2变换域处理法 7
1.5图像数字化技术 7
1.5.1图像的采样 8
1.5.2图像的量化 8
1.6图像的统计特征 9
1.6.1图像的统计量 10
1.6.2图像的直方图 10
1.6.3图像的统计特性 11
1.7数字图像的应用 11
1.8 MATLAB领略 12
1.8.1 MATLAB的优势 12
1.8.2 MATLAB的特点 12
1.8.3 MATLAB R2014新功能 13
1.8.4 MATLAB R2014b安装与激活 14
1.8.5 MATLAB R2014b的工作环境 18
1.8.6 MATLAB R2014b工具项 21
1.8.7 MATLAB R2014b帮助系统 24
1.9 MATLAB图像处理应用实例 26
小结 27
习题 28
第2章 数字图像处理的数学基础及运算 29
2.1图像类型的转换 29
2.1.1转换为真彩色图像 30
2.1.2转换为索引图像 31
2.1.3转换为灰度图像 33
2.1.4转换为二值图像 34
2.2线性系统 35
2.2.1线性系统分析 35
2.2.2移不变系统分析 36
2.3调谐信号 36
2.3.1调谐信号分析 36
2.3.2调谐信号的响应分析 36
2.3.3系统传递函数分析 37
2.4卷积与滤波 38
2.4.1连续卷积分析 38
2.4.2离散卷积分析 38
2.4.3滤波分析 39
2.5运算类型 39
2.6点运算 40
2.6.1线性点运算 40
2.6.2分段线性点运算 42
2.6.3非线性点运算 43
2.6.4直方图修正 44
2.7代数运算 49
2.7.1加法运算 49
2.7.2减法运算 53
2.7.3乘法运算 54
2.7.4除法运算 55
2.7.5求补运算 56
2.8特定区域处理 57
2.8.1指定感兴趣区域 57
2.8.2图像的邻域操作 59
2.8.3特定区域填充 63
小结 64
习题 64
第3章 图像编码 65
3.1图像编码基础 65
3.1.1图像压缩编码的必要性 65
3.1.2图像压缩编码的可能性 65
3.1.3图像压缩编码的分类 66
3.1.4图像压缩编码的评价 67
3.2熵编码 70
3.2.1信息论基础 70
3.2.2赫夫曼编码 71
3.2.3算术编码 73
3.2.4行程编码 76
3.3预测编码 78
3.3.1预测编码原理 78
3.3.2最佳线性预测编码 80
3.4变换编码 82
3.4.1 变换选择 83
3.4.2尺寸选择 91
3.4.3比特分配 91
3.4.4 DCT编码的实现 94
3.4.5图像压缩编码标准 97
小结 100
习题 100
第4章 图像复原 102
4.1图像复原概述 102
4.2图像从退化到复原 102
4.2.1图像退化的模型 103
4.2.2连续的退化模型 103
4.2.3离散的退化模型 104
4.2.4循环矩阵对角化 106
4.2.5模型估计法 108
4.3图像噪声 110
4.3.1噪声概率密度 111
4.3.2函数添加噪声 113
4.4空域滤波复原 115
4.4.1均值滤波 115
4.4.2顺序统计滤波 117
4.4.3自适应滤波 120
4.5图像复原法 121
4.5.1逆滤波法 121
4.5.2维纳滤波法 124
4.5.3 Lucy-Richardson滤波法 126
4.5.4约束最小二乘方滤波法 127
4.5.5盲解卷积法 132
4.6图像复原实现 134
小结 137
习题 137
第5章 图像几何变换 139
5.1几何校正 139
5.1.1几何畸变描述 139
5.1.2图像几何校正 140
5.2齐次坐标 144
5.3插值 145
5.4图像的形变与位变 146
5.4.1平移变换 146
5.4.2裁剪变换 148
5.4.3缩放变换 149
5.4.4旋转变换 151
5.4.5错切变换 153
5.4.6镜像变换 155
5.4.7转置变换 160
5.5图像复合变换 161
5.6图像的二维变换 163
5.6.1二维仿射变换 163
5.6.2二维投影变换 164
小结 166
习题 166
第6章 图像频域变换 168
6.1傅里叶变换 168
6.1.1连续傅里叶变换 168
6.1.2离散傅里叶变换 169
6.1.3离散傅里叶变换的性质 170
6.1.4快速傅里叶变换 173
6.1.5傅里叶变换的应用 176
6.2离散余弦变换 182
6.3沃尔什-哈达玛变换 183
6.3.1沃尔什变换 183
6.3.2离散哈达玛变换 184
6.3.3快速哈达玛变换 185
6.3.4沃尔什-哈达玛的应用 186
6.4 Hough变换 187
6.4.1 Hough变换的原理 187
6.4.2 Hough变换的扩展 188
6.4.3 Hough变换的应用 188
6.5 Radon变换 191
6.5.1平行数据Radon变换 191
6.5.2扇形数据Radon变换 194
6.5.3 Radon逆变换 196
小结 198
习题 199
第7章 小波变换 200
7.1小波定义 200
7.2小波分解和重构算法 202
7.2.1小波分解与重构 202
7.2.2小波变换的实现 206
7.3数字水印技术 215
7.3.1水印技术需要解决的问题 215
7.3.2水印技术的方法 215
7.3.3水印技术的应用 216
7.4小波包分析的应用 219
7.4.1小波包基本理论 219
7.4.2小波包算法 220
7.4.3小波包的消噪处理 220
7.5小波分析用于图像增强 223
7.6小波分析用于图像融合 224
7.7小波包分析用于图像压缩 226
7.8小波包分析用于图像边缘检测 227
小结 231
习题 232
第8章 图像增强 233
8.1图像质量评价 233
8.2图像噪声 234
8.2.1图像噪声的产生 234
8.2.2图像噪声分类 234
8.2.3图像噪声特点 234
8.3图像增强处理分类 235
8.3.1空域增强法 235
8.3.2频域增强法 236
8.3.3图像增强效果评价 236
8.4图像的统计特性 236
8.4.1图像的均值 236
8.4.2图像的标准差 237
8.4.3图像的相关系数 238
8.4.4图像的等高线 239
8.5空间域滤波 239
8.5.1空间域滤波的定义 239
8.5.2边界处理 241
8.5.3空间域滤波的实现 241
8.6图像平滑 242
8.6.1平滑分析 242
8.6.2邻域平均法 245
8.6.3中值滤波 247
8.6.4多图像平均法 249
8.6.5自适应滤波 250
8.7图像锐化 251
8.7.1线性锐化 252
8.7.2锐化滤波器 253
8.7.3图像锐化的技术 256
8.8频域滤波 260
8.8.1低通滤波 260
8.8.2频域高通滤波 264
8.8.3带阻滤波 267
8.8.4同态滤波 268
8.9伪色彩增强 271
8.9.1密度分割法 271
8.9.2彩色变换法 272
8.9.3频域伪彩色处理法 274
小结 275
习题 275
第9章 图像分割与边缘检测 276
9.1点与线检测 277
9.1.1点检测 277
9.1.2线检测 279
9.2边缘检测 281
9.2.1边缘检测算子 281
9.2.2边缘检测算子的实现 284
9.2.3各种边缘检测算子的比较 287
9.3阈值化技术 288
9.3.1灰度阈值法 288
9.3.2 Otsu阈值分割法 290
9.3.3迭代式阈值分割法 292
9.3.4分水岭算法 293
9.4边界跟踪 297
9.4.1边界跟踪的方法 297
9.4.2霍夫变换 301
9.5区域分割 306
9.5.1区域生长的基本概念 306
9.5.2四叉树分解的分割法 307
9.5.3平均灰度的分割法 310
9.5.4基于相似统计特性的分割法 312
9.6运动分割 312
9.6.1背景差值法 312
9.6.2图像差分法 314
9.6.3光流分割法 315
9.6.4块分割法 317
9.6.5聚类分割法 318
小结 320
习题 321
第10章 图像特征描述 322
10.1图像特征概述 322
10.2颜色特征分析 323
10.2.1颜色直方图 323
10.2.2颜色矩 325
10.2.3颜色集 327
10.3几何描述 328
10.3.1位置 328
10.3.2方向 328
10.3.3周长 329
10.3.4面积 329
10.4形状描述 331
10.4.1矩形度 331
10.4.2宽长比 332
10.4.3圆形度 332
10.4.4球状度 333
10.4.5偏心率 333
10.5边界表示 334
10.5.1链码 334
10.5.2边界分段 336
10.5.3多边形近似 337
10.5.4标记图 338
10.5.5骨架 339
10.6 区域描述 339
10.6.1纹理 340
10.6.2不变矩 346
10.7膨胀与腐蚀 349
10.7.1结构元素的创建 350
10.7.2膨胀与腐蚀的实现 352
10.7.3膨胀与腐蚀共操作 353
10.7.4形态学的实现 354
10.8形态学重建 359
10.8.1掩膜图像 360
10.8.2填充图像 360
10.8.3峰值与谷值 362
10.9特征度量 364
10.9.1连通 365
10.9.2选择对象 367
10.9.3图像的面积 367
10.9.4图像的欧拉数 368
10.10查表操作 368
小结 369
习题 370
参考文献 371