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第1章 图像处理基础1

1.1图像及图像数字化1

1.1.1图像1

1.1.2图像的数学模型2

1.1.3采样及量化2

1.1.4图像存储容量的估算5

1.2常用的图像文件格式及颜色模型6

1.2.1常用的图像文件格式6

1.2.2数字图像类型7

1.2.3颜色模型9

1.3图像处理的主要研究内容及应用11

1.3.1图像处理及主要目的11

1.3.2图像处理的主要研究内容11

1.3.3数字图像处理系统13

1.3.4数字图像处理的应用14

1.4 MATLAB概述16

1.4.1 MATLAB的特点16

1.4.2 MATLAB的界面环境17

1.4.3 M文件的编辑调试环境18

1.4.4 MATLAB基本运算21

1.4.5函数及调用30

1.5 MATLAB图像处理基本操作31

1.5.1 MATLAB图像处理工具箱31

1.5.2图像处理读/写技术32

1.5.3图像显示技术及应用32

1.5.4图像类型及其转换应用33

1.5.5图像的代数运算及应用35

1.5.6图像的逻辑运算及应用39

1.6 MATLAB图像处理应用举例41

第2章 图像变换技术44

2.1离散傅立叶变换44

2.1.1二维离散傅立叶变换44

2.1.2二维离散傅立叶变换的平移和旋转性质及应用45

2.1.3快速傅立叶变换的MATLAB实现47

2.1.4快速傅立叶变换应用48

2.2离散余弦变换及应用51

2.2.1离散二维余弦变换51

2.2.2离散二维余弦逆变换52

2.3图像的位置变换及应用53

2.3.1图像平移变换53

2.3.2图像镜像变换54

2.3.3图像旋转变换57

2.4图像的形状变换60

2.4.1图像比例缩放变换60

2.4.2图像的错切变换62

2.5图像的复合变换及应用64

第3章 图像增强及去噪技术66

3.1图像的灰度增强及应用66

3.1.1图像灰度变换66

3.1.2直方图均衡化及应用71

3.1.3高通滤波图像增强及应用76

3.1.4同态滤波图像增强78

3.2伪彩色增强及应用80

3.2.1灰度分层法伪彩色增强80

3.2.2灰度变换法伪彩色增强82

3.3空间域图像去噪技术85

3.3.1图像噪声的加入86

3.3.2平滑滤波器87

3.3.3中值滤波器91

3.3.4自适应滤波器93

3.4频率域图像去噪技术及应用95

3.4.1低通滤波器95

3.4.2巴特沃斯低通滤波器96

3.4.3指数型低通滤波器98

3.4.4梯形低通滤波器99

3.5形态学滤波去噪技术及应用100

3.5.1图像的腐蚀与膨胀运算100

3.5.2图像的开与闭运算104

3.5.3图像的滤波技术107

第4章 图像分析109

4.1阈值分割及应用109

4.1.1灰度直方图的阈值双峰法分割109

4.1.2迭代式阈值分割111

4.1.3最大累间方差阈值分割112

4.1.4最小误差阈值分割114

4.2区域分割及应用116

4.2.1区域生长法116

4.2.2区域的分裂与合并118

4.3边缘提取及应用120

4.3.1边缘检测算子120

4.3.2直线提取123

4.4几何及形状特征分析及应用126

4.4.1像素值的获取126

4.4.2图像质心、周长和面积的计算127

4.4.3图像均值、标准差和方差的计算130

4.4.4形状特征的主要参数计算131

4.4.5不变矩的计算134

4.5纹理特征分析及应用136

4.5.1纹理分析函数137

4.5.2灰度共生矩阵139

4.6图像配准技术及应用141

4.6.1归一化互相关图像配准142

4.6.2特征点的图像配准145

4.7图像拼接技术及应用147

4.7.1图像拼接流程147

4.7.2 SIFT描述子的提取149

4.7.3 SIFT特征向量的配准161

4.7.4图像融合165

第5章 图像压缩技术171

5.1离散余弦变换的图像压缩技术171

5.1.1变换编码171

5.1.2离散余弦变换编码172

5.1.3离散余弦变换压缩举例180

5.2小波变换的图像压缩技术及应用184

5.2.1小波变换简介184

5.2.2小波变换的图像压缩技术186

5.3矢量量化的图像压缩技术及应用189

5.3.1矢量量化码书的设计190

5.3.2矢量量化的编码过程194

5.3.3矢量量化的解码过程195

第6章 图像处理的图形用户界面设计198

6.1图形用户界面创建198

6.1.1控件对象的创建及其类型199

6.1.2控件对象的属性203

6.2菜单及快捷键的设计206

6.2.1菜单的设计206

6.2.2添加工具栏快捷键208

6.3图像处理的图形用户界面的设计实现212

6.3.1界面操作的关键技术分析212

6.3.2编译为.exe文件220

第7章 数字图像处理在信息隐藏领域中的应用222

7.1可视密码共享技术222

7.1.1拉格朗日插值算法222

7.1.2实现可视密码共享的步骤224

7.1.3 （3，4）门限的可视密码共享实例分析225

7.2数字图像置乱技术228

7.2.1图像置乱原理228

7.2.2 Arnold变换及应用230

7.2.3 Arnold反变换及图像恢复232

7.3图像数字水印技术235

7.3.1数字水印的嵌入及应用235

7.3.2数字水印的提取238

7.3.3数字水印的稳定性测试240

第8章 数字图像处理在识别领域中的应用243

8.1红外图像识别技术及应用243

8.1.1飞机红外图像分割243

8.1.2飞机红外图像特征提取246

8.1.3飞机红外图像识别250

8.2实例：麦田杂草图像的识别253

8.2.1麦田杂草图像的预处理253

8.2.2绿色植物与土壤背景的分割254

8.2.3麦田杂草图像纹理特征提取259

8.2.4麦田杂草图像的分类260

8.3实例：指纹考勤仪的算法实现272

8.3.1指纹图像的预处理272

8.3.2指纹图像的特征提取275

8.3.3考勤仪算法实现276

第9章 数字图像处理在检测领域中的应用281

9.1实例：PCB缺陷检测281

9.1.1印刷电路板主要缺陷及检测方法281

9.1.2印刷电路板图像的预处理282

9.1.3印刷电路板图像的配准283

9.1.4印刷电路板缺陷的识别与缺陷类型的判断285

9.2实例：人脸检测289

9.2.1人脸图像的预处理289

9.2.2色彩空间及肤色分割292

9.3实例：红外微小目标检测297

9.3.1红外图像预处理297

9.3.2微小目标特征提取及特征融合298

9.3.3自适应目标分割301

第10章 MATLAB和C/C+混合编程实现图像处理304

10.1 C/C++数字图像处理304

10.1.1 C/C+++编程语言的简介304

10.1.2 C/C+++在数字图像处理方面的应用305

10.2 MATLAB引擎及运行环境设置306

10.2.1 MATLAB引擎306

10.2.2 MATLAB引擎的一些重要函数306

10.2.3 C/C+++调用MATLAB引擎的准备工作307

10.3 MATLAB和C/C++的混合编程实例309

10.3.1创建新的VS2008工程309

10.3.2 VS2008开发环境的配置310

10.3.3图像处理实例分析312

10.4 OpenCV与MATLAB的混合编程318

10.4.1 OpenCV环境的搭建318

10.4.2 OpenCV、MATLAB和C/C+++混合编程319

附录A MATLAB图像处理工具箱函数321

附录B 图像处理技术常用英汉术语（词汇）对照334

参考文献348