數(shù)字圖像處理與分析（第3版）

第1章圖像處理的基礎(chǔ)知識1 1.1數(shù)字圖像處理概述1 1.1.1數(shù)字圖像處理及其特點1 1.1.2數(shù)字圖像處理研究的主要內(nèi)容 1.1.3數(shù)字圖像處理的發(fā)展與應(yīng)用 1.2圖像數(shù)字化技術(shù)9 1.2.1圖像的數(shù)學(xué)模型9 1.2.2圖像的采樣10 1.2.3圖像的量化11 1.3圖像獲取技術(shù)13 1.3.1圖像采集系統(tǒng)13 1.3.2圖像輸入設(shè)備15 1.4圖像文件格式及類型16 1.4.1常用的圖像文件格式16 1.4.2數(shù)字圖像類型19 1.5圖像的視覺原理20 1.5.1人的視覺模型21 1.5.2人的視覺特性21 1.5.3色度學(xué)基礎(chǔ)24 1.5.4圖像質(zhì)量評價26 1.6MATLAB在圖像處理中的應(yīng)用簡介29 1.6.1MATLAB圖像處理工具箱30 1.6.2MATLAB圖像處理基本過程30 習(xí)題與思考題32 第2章圖像的頻域變換33 2.1傅里葉變換33 2.1.1連續(xù)函數(shù)的傅里葉變換33 2.1.2離散函數(shù)的傅里葉變換34 2.1.3二維離散傅里葉變換的基本性質(zhì)36 2.1.4快速離散傅里葉變換41 2.2離散余弦變換45 2.2.1一維離散余弦變換46 2.2.2二維離散余弦變換46 2.2.3快速離散余弦變換46 2.3KL變換47 2.3.1KL變換的定義47 2.3.2KL變換的性質(zhì)49 2.4離散沃爾什哈達瑪變換50 2.4.1離散沃爾什變換50 2.4.2離散哈達瑪變換51 2.5小波變換53 2.5.1小波變換的基本知識53 2.5.2小波變換在圖像處理方面的應(yīng)用57 習(xí)題與思考題60 第3章圖像增強與復(fù)原61 3.1圖像增強與圖像復(fù)原技術(shù)概述61 3.1.1圖像增強的體系結(jié)構(gòu)61 3.1.2圖像復(fù)原的體系結(jié)構(gòu)62 3.2灰度變換63 3.2.1灰度線性變換64 3.2.2灰度非線性變換68 3.3直方圖修正70 3.3.1灰度直方圖的定義71 3.3.2直方圖的計算74 3.3.3直方圖的均衡化76 3.4圖像平滑80 3.4.1濾波原理與分類81 3.4.2空域低通濾波84 3.4.3頻域低通濾波89 3.5圖像銳化93 3.5.1空域高通濾波93 3.5.2頻域高通濾波101 3.5.3同態(tài)濾波器圖像增強的方法104 3.6偽彩色增強106 3.6.1灰度分層法偽彩色處理107 3.6.2灰度變換法偽彩色處理108 3.6.3頻域偽彩色處理110 3.7圖像退化與圖像復(fù)原112 3.7.1圖像的退化模型112 3.7.2圖像復(fù)原的基本方法114 3.7.3圖像復(fù)原實現(xiàn)的案例分析117 3.7.4運動模糊圖像的復(fù)原120 習(xí)題與思考題122 第4章圖像的幾何變換124 4.1幾何變換基礎(chǔ)125 4.1.1齊次坐標125 4.1.2齊次坐標的一般表現(xiàn)形式及意義126 4.1.3二維圖像幾何變換的矩陣127 4.2圖像的位置變換128 4.2.1圖像平移變換128 4.2.2圖像鏡像變換131 4.2.3圖像旋轉(zhuǎn)變換135 4.3圖像形狀變換138 4.3.1圖像比例縮放變換139 4.3.2圖像錯切變換143 4.4圖像復(fù)合變換145 4.4.1圖像復(fù)合變換概述145 4.4.2圖像復(fù)合變換案例分析146 4.5三維幾何變換的投影變換簡介147 4.5.1投影變換147 4.5.2透視投影148 4.5.3平行投影149 習(xí)題與思考題150 第5章圖像的壓縮編碼152 5.1圖像壓縮編碼基礎(chǔ)153 5.1.1圖像壓縮編碼的必要性153 5.1.2圖像壓縮編碼的可能性153 5.1.3圖像壓縮編碼的分類154 5.1.4圖像壓縮編碼的系統(tǒng)評價155 5.2熵編碼158 5.2.1哈夫曼編碼158 522香農(nóng)范諾編碼160 5.2.3算術(shù)編碼162 5.2.4行程編碼165 5.3預(yù)測編碼166 5.3.1DPCM基本原理166 5.3.2最佳線性預(yù)測編碼方法167 5.3.3自適應(yīng)預(yù)測編碼方法170 5.4變換編碼171 5.5圖像壓縮編碼國際標準175 5.5.1靜止圖像壓縮標準JPEG175 5.5.2活動圖像壓縮標準MPEG185 習(xí)題與思考題187 第6章圖像形態(tài)學(xué)處理188 6.1形態(tài)學(xué)圖像處理189 6.1.1形態(tài)學(xué)圖像處理方法189 6.1.2基本符號和定義190 6.2二值形態(tài)學(xué)圖像處理192 6.2.1腐蝕192 6.2.2膨脹194 6.2.3結(jié)構(gòu)元素的分解197 6.2.4開運算與閉運算197 6.3灰度形態(tài)學(xué)圖像處理204 6.3.1腐蝕與膨脹204 6.3.2開運算與閉運算207 6.4形態(tài)學(xué)濾波及骨架抽取209 6.4.1形態(tài)學(xué)濾波209 6.4.2骨架抽取212 習(xí)題與思考題218 第7章圖像分割219 7.1閾值選取的圖像分割220 7.1.1灰度閾值分割221 7.1.2直方圖閾值223 7.1.3最大熵閾值225 7.1.4全局閾值分割和局部閾值法228 7.1.5二維直方圖閾值230 7.2區(qū)域的圖像分割232 7.2.1區(qū)域生長法232 7.2.2分裂合并分割方法235 7.3邊緣檢測的圖像分割238 7.3.1邊緣檢測的基本原理238 7.3.2邊緣檢測算子239 7.4Hough變換的線圓檢測242 7.4.1Hough變換原理242 7.4.2應(yīng)用Hough變換檢測 空間曲線案例243 7.5運動圖像目標分割247 7.5.1圖像背景差值法247 7.5.2圖像差分法248 習(xí)題與思考題249 第8章圖像特征分析251 8.1顏色特征分析252 8.1.1顏色直方圖252 8.1.2直方圖不變特征量252 8.1.3顏色矩253 8.2形狀特征分析254 8.2.1鏈碼254 8.2.2傅里葉描述子255 8.2.3幾何特征的描述256 8.2.4形狀特征的描述258 8.2.5不變矩261 8.3紋理特征分析264