数字图像处理 MATLAB版

本书融合作者多年教学经验，梳理数字图像处理的基础内容，案例丰富，配套资源全面，方便教与学。

本书是依据作者十余年从事数字图像处理教学及科学研究经验，结合本科教学和研究生培养工作需求，并参考相关经典文献编写而成。
全书共8章，主要介绍数字图像处理的基础内容，具体包括绪论、数字图像处理基础、图像运算与图像几何变换、图像正交变换、图像增强、图像复原与图像重建、图像压缩编码、图像分割。本书理论教学与具体实践相结合，内容清晰易懂、详略得当、代码正确可复现，并提供了大量应用实例，每章后均附有习题。
本书适合作为高等院校电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、自动化、电子科学与技术等相关专业本科生教材，也可作为研究生科研参考教材，同时可供图像处理、模式识别等工程技术人员参考。

第1章绪论1
1.1数字图像处理基本概念1
1.1.1图像定义及分类1
1.1.2数字图像处理3
1.2数字图像处理与其他相关学科的关系3
1.3数字图像处理方法和研究方向4
1.3.1数字图像处理方法4
1.3.2数字图像处理的主要研究方向7
1.4数字图像处理技术的发展历程12
1.5数字图像处理的应用实例14
1.6本章小结18
习题18
第2章数字图像处理基础19
2.1人眼视觉系统19
2.1.1人眼基本构造19
2.1.2视觉过程20
2.1.3人眼视觉特性20
2.1.4颜色视觉22
2.1.5立体视觉23
2.2颜色模型24
2.2.1颜色基础知识24
2.2.2颜色模型25
2.3图像的数字化31
2.3.1采样31
2.3.2量化322.3.3数字图像的表示及类型33
2.3.4采样、量化与数字图像质量之间的关系36
2.4数字图像的存储格式37
2.4.1常见数字图像格式38
2.4.2BMP位图文件42
2.4.3不同格式图像的使用45
2.5MATLAB数字图像处理基础函数46
2.6本章小结48
习题49
第3章图像运算与图像几何变换50
3.1图像的代数和逻辑运算50
3.1.1图像的加法运算51
3.1.2图像的减法运算52
3.1.3图像的乘法运算54
3.1.4图像的除法运算54
3.1.5逻辑运算55
3.2图像的邻域运算和模板运算57
3.2.1像素间的基本关系57
3.2.2邻点和邻域58
3.2.3邻域运算和模板运算59
3.3图像的几何变换60
3.3.1图像几何变换的基础60
3.3.2基本的图像几何变换63
3.4本章小结73
习题73
第4章图像正交变换75
4.1图像的傅里叶变换75
4.1.1一维傅里叶变换76
4.1.2二维傅里叶变换78
4.1.3傅里叶变换的性质80
4.1.4离散傅里叶变换的应用86
4.2图像的离散余弦变换88
4.2.1一维离散余弦变换88
4.2.2二维离散余弦变换89
4.2.3离散余弦变换的应用90
4.3图像的K-L变换92
4.3.1基本概念92
4.3.2K-L变换的应用93
4.4图像的小波变换95
4.4.1离散小波变换96
4.4.2二维小波变换97
4.5沃尔什-哈达玛变换100
4.5.1沃尔什变换101
4.5.2哈达玛变换104
4.6本章小结105
习题106
第5章图像增强107
5.1基于灰度级变换的图像增强107
5.1.1线性灰度级变换107
5.1.2非线性灰度级变换112
5.1.3直方图增强114
5.2图像平滑124
5.2.1图像中的噪声125
5.2.2空间域平滑滤波127
5.2.3频率域平滑滤波137
5.3图像锐化145
5.3.1图像的边缘145
5.3.2微分算子与边缘检测146
5.3.3频率域锐化增强155
5.4基于照度-反射模型的图像增强160
5.4.1基于同态滤波的增强160
5.4.2基于Retinex理论的增强163
5.5彩色图像增强166
5.5.1彩色图像166
5.5.2伪彩色图像增强167
5.5.3真彩图像增强172
5.6本章小结174
习题174
第6章图像复原与图像重建176
6.1图像退化的数学模型176
6.1.1图像降质因素177
6.1.2图像退化模型177
6.2图像退化模型的估计179
6.2.1基于模型的估计方法179
6.2.2基于退化图像特性的估计法182
6.3图像复原的代数方法183
6.3.1图像的无约束复原183
6.3.2图像的有约束复原186
6.3.3盲解卷积复原193
6.4图像重建195
6.4.1投影重建图像背景195
6.4.2基于Radon变换的图像重建196
6.4.3基于Fan-Beam投影的图像重建200
6.5本章小结204
习题204
第7章图像压缩编码205
7.1图像编码的基本理论205
7.1.1图像数据的冗余205
7.1.2图像压缩的可能性206
7.1.3图像压缩的性能评价207
7.1.4图像编码方法的分类208
7.1.5图像编码术语209
7.2图像的无损压缩编码209
7.2.1无损压缩编码理论基础209
7.2.2霍夫曼编码210
7.2.3算术编码215
7.2.4游程编码218
7.2.5LZW编码220
7.3图像的有损压缩编码221
7.3.1有损预测编码222
7.3.2变换编码223
7.4JPEG编码压缩224
7.4.1JPEG编码方法225
7.4.2JPEG2000227
7.5本章小结228
习题228
第8章图像分割230
8.1阈值分割法231
8.1.1直方图阈值选择法231
8.1.2迭代阈值法234
8.1.3全局阈值法235
8.1.4优选方差阈值法236
8.2边缘检测分割法238
8.3基于数学形态学的图像分割法240
8.3.1形态学基础240
8.3.2二值形态学基础241
8.3.3二值形态学图像分割248
8.3.4形态学分水岭图像分割249
8.4区域分割法253
8.4.1区域生长253
8.4.2区域分裂与合并256
8.5本章小结258
习题258
参考文献260