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第1章 概论1

1.1数字图像的基本概念2

1.2数字图像处理的内容和特点2

1.2.1数字图像处理的研究内容2

1.2.2数字图像处理的基本特点3

1.3数字图像处理与相关学科的关系4

1.4数字图像处理系统5

1.5数字图像处理的应用领域6

思考题7

第2章 数字图像处理基础8

2.1图像数字化9

2.1.1采样9

2.1.2量化11

2.1.3图像数字化的应用12

2.2数字图像类型13

2.2.1数字图像的种类13

2.2.2数字图像的属15

2.3图像文件格式16

2.3.1 BMP文件格式17

2.3.2 GIF文件格式19

2.3.3 JPEG文件格式22

2.3.4 PNG文件格式23

2.3.5 TIFF文件格式24

2.3.6其他图像文件格式25

2.4数字图像处理技术概述26

2.5实用数字图像处理编程基础27

2.5.1 CImage类27

2.5.2 OpenCV图像处理基础34

思考题39

第3章 图像增强41

3.1图像增强分类42

3.1.1空域图像增强42

3.1.2频域图像增强42

3.1.3图像增强的效果评价42

3.2灰度变换43

3.2.1直接灰度变换43

3.2.2直方图灰度变换46

3.2.3图像的算术／逻辑运算53

3.3空域图像增强55

3.3.1平滑滤波56

3.3.2锐化滤波65

3.4频域滤波增强67

3.4.1低通滤波68

3.4.2高通滤波器71

3.4.3带通滤波器和带阻滤波器73

思考题74

第4章 图像的几何变换76

4.1图像的平移变换77

4.2图像的比例缩放81

4.3图像的镜像变换86

4.4图像的旋转变换90

4.5图像的复合变换93

4.5.1复合的平移变换93

4.5.2复合的比例缩放变换94

4.5.3复合的旋转变换94

4.5.4不同类型的复合变换94

4.6投影变换95

4.6.1 正投影95

4.6.2斜投影95

4.7透视变换96

4.8极坐标变换97

思考题98

第5章 图像的频域变换99

5.1离散傅里叶变换100

5.1.1一维离散傅里叶变换100

5.1.2二维离散傅里叶变换101

5.1.3离散傅里叶变换的性质101

5.1.4二维离散傅里叶变换的频谱分布104

5.2快速傅里叶变换104

5.2.1 DFT的运算量105

5.2.2 FFT算法原理105

5.2.3 FFT的运算量108

5.2.4 FFT的图像处理实例109

5.3离散余弦变换115

5.3.1维离散余弦变换115

5.3.2二维离散余弦变换116

5.3.3快速离散余弦变换117

5.3.4二维离散余弦变换的频谱分布118

5.4离散沃尔什变换118

5.4.1维离散沃尔什变换118

5.4.2二维离散沃尔什变换119

5.4.3二维沃尔什变换的频谱分布120

5.5离散哈达玛变换121

5.5.1维离散哈达玛变换121

5.5.2哈达玛矩阵122

5.5.3二维离散哈达玛变换122

5.6小波变换124

5.6.1连续小波变换124

5.6.2一维离散小波变换126

5.6.3二维离散小波变换128

思考题129

第6章 图像压缩编码130

6.1图像压缩编码概述131

6.1.1图像压缩的必要性131

6.1.2图像信息的冗余及分类131

6.1.3图像编码的分类132

6.1.4图像编码的评判133

6.2常用的图像压缩编码135

6.2.1变长编码135

6.2.2哈夫曼（Huffman）编码136

6.2.3香农-范诺（Shannon-Fano）编码138

6.2.4行程编码139

6.2.5算术编码139

6.2.6 LZ W编码141

6.2.7预测编码141

6.2.8变换编码143

6.3 JPEG编码简介144

6.3.1 JPEG编码144

6.3.2离散余弦变换（DCT）145

6.3.3 JPEG 2000简介146

6.4 MPEG编码简介148

6.4.1 MPEG-1148

6.4.2 MPEG-2150

6.4.3 MPEG-4151

6.4.4 MPEG-7152

6.4.5 MPEG-21155

思考题156

第7章 图像分割与边缘检测157

7.1阈值分割158

7.1.1 基于全局像素灰度值的阈值分割159

7.1.2基于图像子区域的阈值分割160

7.1.3基于像素坐标点的阈值分割160

7.2基于连通区域的分割161

7.2.1区域生长分割法161

7.2.2 区域分离与合并分割法162

7.3边缘检测与算子163

7.3.1一阶导数算子165

7.3.2二阶导数算子173

7.3.3凯西（Kirsch）边缘检测算子175

7.4轮廓提取与跟踪176

7.4.1轮廓提取176

7.4.2轮廓跟踪177

7.5图像分割实例178

思考题179

第8章 数学形态学180

8.1数学形态学概述181

8.1.1形态学概述181

8.1.2集合论181

8.1.3目标与结构元素182

8.2二值形态学182

8.2.1腐蚀与膨胀182

8.2.2开运算与闭运算183

8.2.3击中与击不中184

8.3灰度形态学184

8.3.1灰度腐蚀184

8.3.2灰度膨胀185

8.3.3灰度开运算与灰度闭运算186

8.4形态学的应用186

8.4.1二值形态学图像的平滑处理186

8.4.2图像细化186

8.4.3图像粗化187

思考题187

第9章 图像的特征提取与分析189

9.1图像的几何特征190

9.2图像的形状特征191

9.2.1基于边界轮廓的描述方法192

9.2.2基于区域的描述方法195

9.3图像的纹理特征198

9.3.1统计法纹理分析199

9.3.2结构法纹理分析202

9.3.3频谱法纹理分析202

9.3.4模型法纹理分析202

9.4图像的其他特征202

9.4.1颜色特征202

9.4.2空间关系特征205

9.5图像匹配205

9.5.1模板匹配205

9.5.2特征匹配206

9.5.3解释匹配207

思考题207

第10章 图像处理工程实例209

10.1机械零件的分类及参数测量211

10.1.1概述211

10.1.2基于机器视觉的机械零件测量系统211

10.1.3 亚像素精度的测量结果213

10.2光学字符识别（OCR）215

10.2.1概述215

10.2.2光学字符识别系统215

10.2.3光学字符的识别结果218

10.3印刷品质量检测219

10.3.1概述219

10.3.2印刷品质量检测系统219

10.3.3印刷品质量检测结果222

10.4纹理缺陷检测223

10.4.1概述224

10.4.2纹理缺陷检测系统224

10.4.3纹理缺陷检测结果229

10.5基于内容的图像检索229

10.5.1概述230

10.5.2基于内容的图像检索系统230

10.5.3基于形状的多特征融合的图像检索232

10.5.4基于空间关系和形状的多特征融合的图像检索235

10.5.5基于颜色和形状区域的多特征融合的图像检索238

思考题241

参考文献242