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第1章 图像处理与MATLAB1

1.1 图像与数字图像1

1.2 数字图像处理技术2

1.3 数字图像处理系统2

1.4 图像质量评价3

1.5 MATLAB图像处理工具箱5

1.6 MATLAB处理的图像类型和文件格式5

1.6.1 常用图像格式5

1.6.2 MATLAB图像类型6

1.7 MATLAB图像的基本操作7

1.7.1 图像文件的信息查询7

1.7.2 图像文件的读取8

1.7.3 图像文件的写入10

1.7.4 图像的显示12

1.7.5 图像的数据类型转换21

1.7.6 图像类型转换22

1.8 特殊图像显示技术30

1.8.1 显示颜色条31

1.8.2 多帧图像显示32

1.8.3 多帧图像转换为动画33

1.8.4 纹理映射34

1.9 习题35

第2章 图形绘制基础36

2.1 二维图形的绘制36

2.1.1 曲线图36

2.1.2 对数坐标图38

2.1.3 双Y轴图形41

2.1.4 极坐标图形42

2.2 三维图形的绘制43

2.2.1 三维曲线图43

2.2.2 三维网格图44

2.2.3 三维阴影表面图46

2.3 特殊图形的绘制46

2.3.1 区域图47

2.3.2 条形图48

2.3.3 饼图50

2.3.4 等值线图52

2.3.5 散点图53

2.3.6 柱状图54

2.3.7 彗星图55

2.3.8 罗盘图57

2.3.9 速度向量图57

2.3.10 矢量图58

2.3.11 阶梯图60

2.3.12 火柴杆图61

2.3.13 玫瑰花图63

2.3.14 柱形图64

2.3.15 球面图64

2.3.16 带状图65

2.3.17 立体切片图66

2.3.18 瀑布图67

2.4 习题68

第3章 图像变换69

3.1 二维离散傅里叶变换69

3.1.1 一维傅里叶变换69

3.1.2 二维傅里叶变换70

3.1.3 傅里叶变换的性质70

3.1.4 实例操作71

3.2 离散余弦变换74

3.2.1 离散余弦变换基础知识74

3.2.2 实例操作75

3.3 Radon变换82

3.3.1 Radon变换基础知识82

3.3.2 Radon变换的MATLAB函数83

3.3.3 实例操作84

3.4 Fan-Beam变换90

3.4.1 Fan-Beam变换基础知识90

3.4.2 实例操作92

3.5 离散沃尔什—哈达玛变换94

3.5.1 离散沃尔什变换94

3.5.2 哈达玛变换96

3.5.3 实例操作97

3.6 习题98

第4章 图像增强100

4.1 灰度级变换100

4.1.1 灰度级变换基础知识100

4.1.2 线性灰度变换101

4.1.3 分段线性灰度变换102

4.1.4 非线性灰度变换102

4.1.5 实例操作103

4.2 直方图处理106

4.2.1 直方图基本概念106

4.2.2 直方图均衡化108

4.2.3 直方图规定化109

4.2.4 实例操作110

4.3 空域滤波114

4.3.1 空域滤波的原理和分类114

4.3.2 平滑滤波器115

4.3.3 锐化滤波器118

4.3.4 实例操作121

4.4 频域增强132

4.4.1 低通滤波132

4.4.2 高通滤波135

4.4.3 同态滤波137

4.4.4 实例操作138

4.5 习题151

第5章 彩色图像处理153

5.1 颜色模型153

5.1.1 RGB颜色模型153

5.1.2 CMY和CMYK颜色模型154

5.1.3 HSI颜色模型155

5.1.4 YUV颜色模型156

5.1.5 YIQ颜色模型157

5.1.6 HSV颜色模型157

5.2 伪彩色图像增强158

5.3 真彩色图像处理159

5.3.1 彩色变换159

5.3.2 彩色图像取反160

5.3.3 饱和度调整160

5.3.4 彩色切割160

5.3.5 彩色图像的平滑160

5.3.6 彩色图像的锐化161

5.4 实例操作161

5.4.1 颜色空间转换161

5.4.2 伪彩色图像处理的MATLAB实现164

5.4.3 真彩色图像处理的MATLAB实现167

5.5 习题172

第6章 图像复原173

6.1 退化模型173

6.2 无约束图像复原176

6.3 有约束图像复原178

6.3.1 维纳滤波图像复原178

6.3.2 最小平方图像复原179

6.4 实例操作181

6.4.1 退化图像的产生181

6.4.2 维纳滤波图像复原MATLAB实现183

6.4.3 最小二乘方图像复原MATLAB实现188

6.4.4 Lucy-Richardson图像复原MATLAB实现192

6.4.5 盲去卷积图像复原MATLAB实现193

6.5 习题197

第7章 图像分割198

7.1 图像分割的集合定义198

7.2 边缘检测199

7.2.1 梯度算子199

7.2.2 Laplacian算子200

7.2.3 Log算子201

7.2.4 Canny算子201

7.2.5 实例操作203

7.3 阈值分割208

7.3.1 双峰法208

7.3.2 迭代法208

7.3.3 最大类间方差法208

7.3.4 实例操作209

7.4 基于区域的图像分割212

7.4.1 区域生长212

7.4.2 区域分裂合并213

7.4.3 实例操作214

7.5 习题222

第8章 小波图像处理223

8.1 连续小波变换223

8.2 离散小波变换224

8.3 多分辨率分析225

8.3.1 多分辨率分析基础知识225

8.3.2 Mallat算法227

8.4 小波变换函数230

8.4.1 MATLAB小波分析函数230

8.4.2 实例操作237

8.5 小波图像降噪和压缩240

8.5.1 小波降噪和压缩函数240

8.5.2 实例操作244

8.6 图像增强249

8.7 习题250

第9章 形态学图像处理251

9.1 基本的集合定义251

9.2 膨胀和腐蚀252

9.2.1 膨胀运算252

9.2.2 腐蚀运算253

9.2.3 结构元素253

9.2.4 实例操作256

9.3 开运算和闭运算260

9.3.1 开运算260

9.3.2 闭运算260

9.3.3 实例操作261

9.4 击中击不中变换262

9.5 图像边界提取265

9.6 噪声滤除266

9.7 区域填充267

9.8 连通组元提取269

9.9 区域骨架提取270

9.10 二值形态学处理函数bwmorph272

9.11 灰度形态学的基本运算274

9.12 习题275

第10章 数字图像压缩编码277

10.1 基础知识277

10.1.1 数据冗余277

10.1.2 图像保真度准则280

10.1.3 信息熵281

10.2 统计编码281

10.2.1 游程长编码281

10.2.2 霍夫曼编码282

10.2.3 香农编码283

10.2.4 算术编码284

10.3 预测编码286

10.3.1 差分脉冲编码调制286

10.3.2 最佳线性预测287

10.4 变换编码287

10.5 JPEG简介287

10.6 实例操作290

10.7 习题296

附录297

附录A MATLAB数据类型297

附录B MATLAB中的常用函数298

附录C MATLAB图像处理工具箱中的常用函数312

参考文献321