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第1章 绪论1

1.1序言2

1.2数字图像处理的目的及特点4

1.2.1数字图像处理的目的4

1.2.2数字图像处理的特点5

1.3数字图像处理的技术及应用6

1.3.1数字图像处理的主要内容6

1.3.2数字图像处理方法7

1.3.3数字图像处理技术的应用8

1.4数字图像处理系统11

1.4.1图像采集系统11

1.4.2计算机11

1.4.3图像输出设备12

1.5数字图像处理的发展动向12

本章小结12

习题一13

第2章 数字图像处理基础14

2.1色度学基础15

2.1.1三基色原理15

2.1.2彩色模型16

2.2人眼的视觉特性17

2.2.1人眼的构造17

2.2.2图像在人眼中的形成过程18

2.2.3亮度范围和分辨率18

2.2.4视觉适应性19

2.2.5人眼视觉的时间特性19

2.2.6亮度对比效应20

2.3图像的数字化21

2.3.1采样22

2.3.2量化23

2.3.3数字化参数的选择及其对图像的影响24

2.4图像的代数运算26

2.5灰度直方图27

2.5.1概念27

2.5.2性质28

2.5.3应用29

2.6图像文件格式及类型30

2.6.1图像文件格式30

2.6.2数字图像类型32

本章小结34

习题二34

第3章 图像的几何变换35

3.1几何变换基础36

3.1.1齐次坐标36

3.1.2齐次坐标的一般表现形式及意义37

3.2图像的位置变换38

3.2.1图像平移变换38

3.2.2图像镜像变换41

3.2.3图像旋转变换44

3.3图像形状变换47

3.3.1图像比例缩放变换47

3.3.2图像的错切变换52

3.4图像复合变换54

3.4.1复合平移54

3.4.2复合比例54

3.4.3复合旋转55

3.5三维几何变换的透视变换简介56

3.5.1透视变换56

3.5.2其他变换57

本章小结59

习题三59

第4章 图像的频域变换60

4.1傅里叶变换61

4.1.1连续函数的傅里叶变换61

4.1.2离散函数的傅里叶变换63

4.1.3快速傅里叶变换64

4.1.4傅里叶变换在图像处理中的应用68

4.2离散余弦变换73

4.2.1一维离散余弦变换73

4.2.2二维离散余弦变换74

4.3离散沃尔什—哈达玛变换76

4.3.1离散沃尔什变换76

4.3.2离散哈达玛变换78

4.4小波变换80

4.4.1基本概念80

4.4.2连续小波变换80

4.4.3离散小波变换82

4.4.4小波变换在图像处理中的应用83

本章小结85

习题四85

第5章 图像增强87

5.1图像噪声88

5.1.1图像噪声的产生88

5.1.2图像噪声分类88

5.1.3图像噪声特点89

5.2空间域的点运算89

5.2.1灰度变换90

5.2.2直方图修正94

5.3空域滤波增强100

5.3.1线性平滑滤波器101

5.3.2非线性平滑滤波器102

5.3.3线性锐化滤波器104

5.3.4非线性锐化滤波器104

5.4频域滤波增强107

5.4.1低通滤波器108

5.4.2高通滤波器112

5.4.3带阻带通滤波器116

5.4.4同态滤波器116

5.5空域技术与频域技术119

本章小结119

习题五120

第6章 图像复原121

6.1图像退化122

6.1.1图像的退化122

6.1.2退化模型122

6.1.3循环矩阵H的对角化运算125

6.2常见退化函数模型及辨别方法127

6.2.1常见的退化函数模型127

6.2.2退化函数的辨识方法128

6.3图像代数复原法129

6.3.1无约束复原法130

6.3.2约束最小二乘滤波法130

6.4图像频率域的复原法132

6.4.1逆流波复原法132

6.4.2维纳滤波法133

6.4.3运动模糊图像的复原134

6.5图像的几何校正136

6.5.1几何畸变的描述136

6.5.2图像空间变换138

6.5.3几何坐标变换139

6.5.4图像灰度插值141

6.6图像复原技术的实现142

6.6.1维纳滤波复原142

6.6.2约束最小二乘滤波复原143

本章小结144

习题六144

第7章 图像分割145

7.1图像分割146

7.2基于阈值选取的图像分割方法146

7.2.1灰度阈值分割147

7.2.2直方图阈值149

7.2.3最大熵阈值150

7.2.4二维直方图阈值151

7.2.5全局阈值和局部阈值152

7.3基于区域的图像分割方法152

7.3.1区域生长法153

7.3.2分裂-合并154

7.4基于边缘检测的图像分割155

7.4.1边缘检测的基本原理155

7.4.2边缘检测算子156

7.5 Hough变换检测法158

本章小结160

习题七160

第8章 数学形态学及其应用161

8.1引言162

8.1.1数学形态学162

8.1.2基本符号和定义163

8.2二值形态学166

8.2.1腐蚀167

8.2.2膨胀170

8.2.3开运算与闭运算174

8.3灰度形态学178

8.3.1灰度腐蚀179

8.3.2灰度膨胀180

8.3.3灰度开运算和灰度闭运算182

8.4形态学的应用183

8.4.1形态学滤波183

8.4.2骨架抽取184

8.5形态学滤波及骨架抽取的MATLAB实现189

本章小结191

习题八191

第9章 彩色图像处理192

9.1三基色与色度图193

9.1.1三基色193

9.1.2色度图194

9.2彩色模型及转换195

9.2.1面向硬设备的彩色模型195

9.2.2面向视觉感知的彩色模型198

9.3颜色空间的量化202

9.4抖动技术203

9.5伪彩色增强203

9.5.1亮度切割204

9.5.2从灰度到彩色的变换205

9.5.3频域滤波206

9.6真彩色增强207

9.6.1处理策略207

9.6.2彩色分量增强208

9.6.3全彩色增强209

本章小结211

习题九211

第10章 图像压缩编码213

10.1图像压缩编码基础214

10.1.1图像压缩编码的必要性214

10.1.2图像压缩编码的可能性214

10.1.3图像压缩编码的分类217

10.1.4图像压缩效率的评估217

10.2图像的熵编码218

10.2.1行程编码218

10.2.2哈夫曼编码222

10.2.3算术编码225

10.3图像的变换压缩编码225

10.3.1变换的选择226

10.3.2子图像尺寸的选择227

10.3.3变换系数的选择227

10.4图像的量化压缩编码231

10.5图像的预测编码235

10.6混合压缩编码236

10.6.1 JPEG236

10.6.2 MPEG238

10.6.3 H.26x240

本章小结243

习题十243

附录A MATLAB图像处理工具箱函数244

附录B图像处理技术常用英汉术语对照254

附录C图像处理数学基础261

参考文献272