数字图像处理：MATLAB算法设计与解译

本书覆盖了数字图像处 理技术的基本知识，给出了 利用MATLAB进行算法设计 编程及算法解译的示例，比 较详细地揭示了图像处理基 础算法的原理和图像可视特 征展示的算法实现机理。全 书共12章，内容包括绪论、 数字图像处理基础、数字图 像的基本运算、空间域图像 增强、频率域图像处理、图 像恢复、图像压缩编码、图 像分割、图像特征提取、彩 色图像处理、形态学图像处 理、目标表示与描述等。 本书内容选材新颖，表 述通俗，语言精练，算法翔 实，图文并茂，系统性强， 与新技术和应用实践结合紧 密。本书既是一本数字图像 处理技术的专业性书籍，也 是一本数字图像处理技术研 究方向的图像基本理论与算 法查阅手册，还是一本数字 图像处理原理性算法及图像 可视化特征展示的MATLAB 程序集。 本书可作为高等院校计 算机科学与技术、电子信息 工程、通信工程、信息工程 、自动化、医学信息工程等 专业数字图像处理相关课程 教材，也可作为相关学科专 业研究人员和工程技术人员 的参考用书。

第1章 绪论 1.1 数字图像与数字图像处理 1.2 数字图像处理系统的组成 1.3 图像处理技术的应用领域 1.4 MATLAB及其应用基础 1.4.1 MATLAB系统组成 1.4.2 MATLAB系统环境 1.5 基于MATLAB的图像处理程序设计与解译 1.5.1 基于MATLAB环境的程序设计 1.5.2 MATLAB常用编程方法解译 习题1 第2章 数字图像处理基础 2.1 电磁波谱与可见光谱 2.2 人眼的亮度视觉特性 2.2.1 视觉适应性 2.2.2 同时对比效应 2.2.3 马赫带效应 2.2.4 视觉错觉 2.3 图像的表示 2.3.1 简单的图像成像模型 2.3.2 数字图像的表示 2.4 空间分辨率和灰度级分辨率 2.4.1 空间分辨率和灰度分辨率的概念 2.4.2 采样数变化对图像视觉效果的影响 2.4.3 空间分辨率变化对图像视觉效果的影响 2.4.4 灰度分辨率变化对图像视觉效果的影响 2.5 像素间的关系 2.5.1 像素的相邻和邻域 2.5.2 距离的度量 2.6 图像的显示 2.6.1 显示分辨率与图像分辨率 2.6.2 彩色模型 2.6.3 位图 2.6.4 调色板 2.7 图像文件格式 2.7.1 位图文件头 2.7.2 位图信息头 2.7.3 位图调色板 2.7.4 图像的位图数据 习题2 第3章 数字图像的基本运算 3.1 灰度反转 3.2 对数变换 3.3 灰度直方图 3.3.1 灰度图像直方图与灰度图像的对比度 3.3.2 灰度直方图的特征 3.3.3 归一化灰度图像直方图 3.4 图像的代数运算 3.4.1 图像的相加运算 3.4.2 图像的相减运算 3.5 图像的几何运算 3.5.1 图像平移变换 3.5.2 图像旋转变换 3.5.3 图像镜像变换 3.5.4 图像转置变换 3.5.5 图像缩小与放大 习题3 第4章 空间域图像增强 4.1 基于点运算的图像增强方法 4.1.1 对比度增强 4.1.2 窗切片 4.2 基于直方图的图像增强方法 4.2.1 直方图均衡 4.2.2 直方图规定化 4.3 基于空间平滑滤波的图像增强方法 4.3.1 线性平滑滤波图像增强方法——邻域平均法和均值滤波法 4.3.2 非线性平滑滤波图像增强方法——中值滤波法 4.4 基于空间锐化滤波的图像增强方法 4.4.1 基于一阶微分算子的图像增强方法 4.4.2 基于二阶微分算子的图像增强方法 习题4 第5章 频率域图像处理 5.1 二维离散傅里叶变换 5.1.1 二维离散傅里叶变换的定义和傅里叶频谱 5.1.2 二维离散傅里叶变换的重要性质 5.1.3 图像的傅里叶频谱特性分析 5.2 频率域图像处理的基本实现思路 5.2.1 基本实现思想 5.2.2 转移函数的设计 5.3 基于频率域的图像噪声消除——频率域低通滤波 5.3.1 理想低通滤波器 5.3.2 巴特沃斯低通滤波器 5.3.3 高斯低通滤波器 5.4 基于频率域的图像增强——频率域高通滤波 5.4.1 理想高通滤波器 5.4.2 巴特沃斯高通滤波器 5.4.3 高斯高通滤波器 5.5 带阻滤波和带通滤波 5.5.1 带阻滤波器 5.5.2 带通滤波器 习题5 第6章 图像恢复 6.1 图像的退化模型 6.1.1 常见退化现象的物理模型 6.1.2 图像退化模型的表示 6.2 逆滤波图像恢复 6.2.1 无约束最小二乘方恢复 6.2.2 逆滤波图像恢复方法 6.2.3 无约束图像恢复的病态性 6.3 维纳滤波图像恢复 6.3.1 有约束最小二乘方恢复 6.3.2 维纳滤波图像恢复方法 6.3.3 图像恢复的病态性和奇异性 6.4 匀速直线运动模糊的恢复 6.5 图像噪声与被噪声污染图像的恢复 6.5.1 图像噪声 6.5.2 被噪声污染图像的恢复 6.6 图像几何失真校正 6.6.1 坐标的几何校正 6.6.2 灰度值恢复 习题6 第7章 图像压缩编码 7.1 DCT变换 7.1.1 一维DCT 7.1.2 二维偶DCT 7.1.3 DCT变换的基函数与基图像 7.2 数字图像压缩编码基础 7.2.1 图像压缩的基本概念 7.2.2 图像编码模型 7.2.3 数字图像的信息熵 7.3 几种最基本的变长编码方法 7.3.1 费诺码 7.3.2 霍夫曼编码 7.3.3 几种接近最佳的变长编码 7.3.4 算术编码 7.4 位平面编码 7.4.1 位平面分解 7.4.2 位平面的格雷码分解编码 7.5 游程编码 7.6 变换编码 7.6.1 变换编码的过程 7.6.2 子图像尺寸的选择 7.6.3 变换的选择 7.6.4 变换系数的量化和编码 7.6.5 变换解码 7.7 图像质量评价——保真度准则 7.7.1 主观保真度准则 7.7.2 客观保真度准则 习题7 第8章 图像分割 8.1 图像分割的概念 8.2 基于边缘检测的图像分割 8.2.1 图像边缘的概念 8.2.2 Hough变换 8.3 基于阈值的图像分割