图像处理和分析教程 微课版 第3版

本书是非常理想的一本图像处理教材，作者权威，内容经典。 1.理论讲解细致，新增多幅图像、多幅图表及多道习题。 2.各章节内容平衡，长度基本相同，方便课堂教学。 3.融入近年来数字图像处理领域的重要进展，特色鲜明、与时俱进。

《图像处理和分析教程》（第3版）系统地介绍图像处理和分析的一些基本原理、典型方法和实用技术。其内容包括绪论、图像采集、空域图像增强、频域图像增强、图像恢复、图像投影重建、图像编码基础、图像编码技术和标准、图像信息安全、图像分割、目标表达和描述、特征提取和测量误差、彩色图像处理和分析、视频图像处理和分析、数学形态学方法。读者可从中了解图像处理和分析的基本思路和常用技术，并应能据此解决实际图像应用中的一些具体问题。本书包括许多讲解例题、每章均有要点小结、参考文献介绍和练习题（为部分练习题提供了解答）。

第1章绪论1
1.1图像概述1
1.1.1基本概念和术语1
1.1.2不同波段的图像示例2
1.1.3不同类型的图像示例5
1.1.4图像应用的领域9
1.2图像工程概述10
1.2.1图像工程的3个层次10
1.2.2相关学科11
1.2.3图像处理分析系统的组成12
1.3图像表示和显示12
1.3.1图像和像素的表示12
1.3.2图像显示14
1.4图像存储与格式16
1.4.1图像存储器件16
1.4.2图像文件格式17
1.5本书内容提要18
1.5.1图像技术分类和选取18
1.5.2图像处理和图像分析19
1.5.3如何学习使用本书20
总结和复习22
第2章图像采集24
2.1几何成像模型24
2.1.1投影成像几何25
2.1.2基本成像模型26
2.1.3一般成像模型28
2.2亮度成像模型30
2.3采样和量化31
2.3.1空间分辨率和幅度分辨率31
2.3.2图像质量与采样和量化33
2.4像素间联系35
2.4.1像素邻域35
2.4.2像素间距离36
2.5图像坐标变换和应用38
2.5.1基本坐标变换38
2.5.2仿射变换40
2.5.3几何失真校正41
总结和复习44
第3章空域图像增强46
3.1灰度映射46
3.1.1灰度映射原理47
3.1.2灰度映射示例48
3.2图像运算49
3.2.1算术运算49
3.2.2逻辑运算52
3.3直方图修正53
3.3.1直方图均衡化53
3.3.2直方图规定化57
3.4空域滤波60
3.4.1原理和分类60
3.4.2线性平滑滤波器61
3.4.3线性锐化滤波器63
3.4.4非线性平滑滤波器63
3.4.5非线性锐化滤波器66
总结和复习67
第4章频域图像增强69
4.1傅里叶变换69
4.1.12-D傅里叶变换70
4.1.2傅里叶变换定理71
4.1.3傅里叶变换特性73
4.2低通滤波器74
4.2.1理想低通滤波器74
4.2.2实用低通滤波器76
4.3高通滤波器78
4.3.1基本高通滤波器78
4.3.2特殊高通滤波器79
4.4带阻带通滤波器81
4.4.1带阻滤波器81
4.4.2带通滤波器82
4.4.3陷波滤波器83
4.4.4交互消除周期噪声84
4.5同态滤波器85
4.6空域技术与频域技术87
4.6.1空域技术的频域分析87
4.6.2空域或频域技术的选择88
总结和复习89
第5章图像恢复91
5.1图像退化和噪声92
5.1.1图像退化示例92
5.1.2基本退化模型93
5.1.3典型噪声94
5.1.4噪声概率密度函数95
5.2空域噪声滤波器97
5.2.1均值滤波器97
5.2.2排序统计滤波器99
5.3组合滤波器100
5.3.1混合滤波器100
5.3.2选择性滤波器101
5.4无约束恢复103
5.4.1无约束恢复模型103
5.4.2逆滤波103
5.5有约束恢复105
5.5.1有约束恢复模型105
5.5.2维纳滤波器105
5.6图像修补106
5.6.1图像修补原理107
5.6.2图像修补示例107
5.7图像超分辨率109
5.7.1基本模型109
5.7.2基于单幅图像的超分辨率复原110
5.7.3基于多幅图像的超分辨率重建111
总结和复习111
第6章图像投影重建114
6.1投影重建方式114
6.1.1透射断层成像114
6.1.2发射断层成像116
6.1.3反射断层成像116
6.1.4电阻抗断层成像117
6.1.5磁共振成像118
6.2投影重建原理119
6.2.1基本模型119
6.2.2拉东变换119
6.2.3逆投影121
6.3傅里叶反变换重建122
6.3.1基本步骤和定义122
6.3.2傅里叶反变换重建公式123
6.3.3头部模型重建125
6.4卷积逆投影重建126
6.4.1连续公式推导126
6.4.2离散计算127
6.4.3扇束投影重建128
6.5级数展开重建130
6.5.1重建模型130
6.5.2代数重建技术131
6.5.3级数法的一些特点132
6.6迭代变换重建133
总结和复习134
第7章图像编码基础136
7.1图像压缩和数据冗余136
7.1.1图像压缩原理137
7.1.2数据冗余类型137
7.2图像保真度140
7.2.1客观保真度准则140
7.2.2主观保真度准则141
7.3编码定理142
7.3.1信息和信源描述142
7.3.2无失真编码定理142
7.4变长编码144
7.4.1哥伦布编码144
7.4.2香农-法诺编码145
7.4.3哈夫曼编码146
7.4.4算术编码149
7.5位平面编码151
7.5.1位面分解151
7.5.2位面编码153
总结和复习156
第8章图像编码技术和标准158
8.1预测编码158
8.1.1无损预测编码158
8.1.2有损预测编码160
8.2余弦变换编码163
8.2.1离散余弦变换164
8.2.2基于DCT的编码166
8.3小波变换编码168
8.3.1小波变换基础168
8.3.2离散小波变换170
8.3.3基于DWT的编码171
8.3.4基于提升小波的编码172
8.4图像压缩国际标准173
8.4.1二值图像压缩国际标准173
8.4.2灰度图像压缩国际标准174
总结和复习178
第9章图像信息安全180
9.1水印原理和特性180
9.1.1水印的嵌入和检测181
9.1.2水印的两个重要特性182
9.1.3水印的分类方法182
9.2变换域图像水印184
9.2.1DCT域图像水印184
9.2.2DWT域图像水印187
9.3图像认证和取证190
9.3.1基本概念190
9.3.2图像可逆认证192
9.3.3图像被动取证192
9.3.4图像取证示例193
9.3.5图像反取证194
9.4图像信息隐藏196
9.4.1信息隐藏技术分类196
9.4.2基于迭代混合的图像隐藏197
总结和复习200
第10章图像分割202
10.1定义和技术分类202
10.1.1图像分割定义202
10.1.2图像分割技术分类203
10.2并行边界技术203
10.2.1边缘及检测原理203
10.2.2一阶导数算子204
10.2.3二阶导数算子205
10.2.4边界闭合209
10.3串行边界技术210
10.3.1图搜索210
10.3.2动态规划211
10.4并行区域技术213
10.4.1原理和分类213
10.4.2全局阈值的选取214
10.4.3局部阈值的选取216
10.4.4动态阈值的选取218
10.5串行区域技术219
10.5.1区域生长220
10.5.2分裂合并221
总结和复习222
第11章目标表达和描述225
11.1目标标记225
11.2基于边界的表达227
11.2.1技术分类227
11.2.2链码227
11.2.3边界段和凸包229
11.2.4边界标记229
11.2.5多边形231
11.2.6地标点232
11.3基于区域的表达233
11.3.1技术分类233
11.3.2空间占有数组233
11.3.3四叉树233
11.3.4金字塔234
11.3.5围绕区域235
11.3.6骨架235
11.4基于边界的描述238
11.4.1简单边界描述符238
11.4.2形状数239
11.4.3边界矩240
11.5基于区域的描述241
11.5.1简单区域描述符241
11.5.2拓扑描述符243
11.5.3不变矩243
总结和复习245
第12章特征提取和测量误差247
12.1区域纹理特征及测量247
12.1.1统计法247
12.1.2结构法251
12.1.3频谱法254
12.2区域形状特征及测量256
12.2.1形状紧凑性256
12.2.2形状复杂性260
12.3拓扑结构描述参数262
12.4特征测量的准确度263
12.4.1准确度和准确度263
12.4.2影响测量准确度的因素265
12.4.3采样密度选取265
12.4.4直线长度测量266
总结和复习267
第13章彩色图像处理和分析270
13.1基于物理的彩色模型270
13.1.1三基色模型271
13.1.2三基色相关模型272
13.2基于感知的彩色模型273
13.2.1HSI模型273
13.2.2其他彩色感知模型276
13.3伪彩色增强277
13.4真彩色增强279
13.4.1处理策略280
13.4.2彩色单分量增强280
13.4.3全彩色增强282
13.5彩色图像消噪284
13.6彩色图像分割288
13.6.1彩色空间的选择288
13.6.2彩色图像分割策略288
总结和复习289
第14章视频图像处理和分析292
14.1视频表达和格式292
14.2运动信息检测295
14.2.1基于摄像机模型的检测296
14.2.2基于差图像的检测297
14.3视频滤波300
14.3.1基于运动检测的滤波300
14.3.2基于运动补偿的滤波301
14.3.3消除匀速直线运动模糊303
14.4视频压缩国际标准304
14.5背景建模309
14.5.1基本原理309
14.5.2典型实用方法310
14.5.3效果示例311
总结和复习312
第15章数学形态学方法314
15.1二值形态学基本运算314
15.1.1膨胀和腐蚀315
15.1.2开启和闭合317
15.2二值形态学组合运算319
15.2.1击中-击不中变换319
15.2.2组合运算321
15.3二值形态学实用算法324
15.4灰度形态学基本运算326
15.4.1灰度图像排序326
15.4.2灰度膨胀和腐蚀328
15.4.3灰度开启和闭合331
15.5灰度形态学组合运算332
总结和复习334
部分思考题和练习题的参考解答337
参考文献342
索引350