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目录1

前言1

第1章 图像与MATLAB 7.0简介1

1.1 概述1

1.1.1 图像与数字图像1

1.1.2 数字图像处理技术内容与发展现状2

1.2 MATLAB 7.0版本信息及其新功能4

1.2.1 MATLAB版本信息与产品模块4

1.2.2 MATLAB 7.0新特性9

1.2.3 Simulink 6新特性11

1.3 MATLAB 7.0图像处理工具箱简介11

1.4.1 图像处理基本操作14

1.4 MATLAB 7.0图像处理初步14

1.4.2 图像处理的高级应用16

第2章 图像显示22

2.1 图像类型及其常用术语23

2.1.1 图像类型23

2.1.2 数字图像的常用术语23

2.2 图形图像文件的读写和查询24

2.2.1 图形图像文件的读入24

2.2.2 图形图像文件的写入与显示25

2.3 用图像阅览器显示图像27

2.3.1 图像阅览器的开关27

2.3.2 了解图像阅览器28

2.3.3 使用图像阅览器导航帮助28

2.4.1 索引图像及其显示30

2.4 不同类型图像显示方法30

2.3.4 使用像素区域工具30

2.3.5 使用图像信息工具30

2.4.2 灰度图像及其显示31

2.4.3 RGB图像及其显示34

2.4.4 二进制图像及其显示34

2.4.5 直接从磁盘显示图像36

2.5 特殊图像的显示技术37

2.5.1 添加色条37

2.5.2 显示多帧图像38

2.5.3 显示多幅图像40

2.5.4 纹理映射42

2.5.5 图像上的区域缩放43

3.1.1 创建MATLAB简单图形45

第3章 图形绘制基础45

3.1 基本图形绘制45

3.1.2 指定线型46

3.1.3 指定线条的颜色和磅值47

3.1.4 图像的叠加48

3.1.5 数据点绘制49

3.1.6 标记符号绘制和线型控制50

3.2 曲线绘制51

3.3 虚数和复数绘制52

3.4 双Y轴图形绘制54

3.5 三维图像绘制56

3.6.1 在单个图形窗口中显示多个图形60

3.6 MATLAB图形绘制窗口60

3.6.2 MATLAB图形颜色控制62

3.7 图形标注与特殊图形绘制63

3.7.1 图形标注63

3.7.2 绘制条形图和区域图63

3.7.3 绘制饼图66

3.7.4 绘制柱状图67

3.7.5 绘制离散数据图形68

3.7.6 方向和速度矢量图69

3.7.7 绘制等高线图70

3.7.8 绘制动画71

4.1 图像类型转换76

第4章 常用图像操作76

4.2 颜色空间80

4.2.1 颜色分析80

4.2.2 图像处理工具箱中的颜色转换函数81

4.3 图像的几何操作82

4.3.1 图像的基本运算82

4.3.2 图像的插值运算85

4.3.3 调整图像的大小86

4.3.4 图像的旋转87

4.3.5 图像的剪切88

4.4 图像的块操作88

4.4.1 边缘操作88

4.4.2 显示块操作90

4.5.1 指定区域91

4.5 特定区域处理91

4.5.2 特定区域滤波92

4.5.3 特定区域填充93

第5章 图像变换94

5.1 傅里叶变换94

5.1.1 基本原理94

5.1.2 离散傅里叶变换97

5.1.3 傅里叶变换的应用99

5.2 离散余弦变换102

5.3 Radon变换106

5.3.1 Radon变换原理106

5.3.2 用Radon变换检测直线108

5.3.3 逆Radon变换110

5.4 扇形射线映射112

5.4.1 扇形映射原理113

5.4.2 应用扇形映射进行图像重建114

5.5 离散沃尔什-哈达玛变换（DWT-DHT）115

5.5.1 离散沃尔什变换116

5.5.2 二维沃尔什-哈达玛变换118

第6章 图像增强121

6.1 灰度变换增强121

6.1.1 像素值及其统计特性122

6.1.2 直接灰度变换125

6.1.3 直方图灰度变换127

6.1.4 直方图均衡化131

6.1.5 对比度自适应直方图均衡化132

6.1.6 去相关拉伸133

6.2.1 空域滤波原理及分类135

6.2 空域滤波增强135

6.2.2 平滑滤波器136

6.2.3 锐化滤波器141

6.2.4 空域滤波的MATLAB7.0实现143

6.3 频域增强147

6.3.1 低通滤波147

6.3.2 高通滤波148

6.3.3 同态滤波149

6.3.4 频域增强的MATLAB7.0实现150

6.4 彩色增强150

6.4.1 伪彩色增强151

6.4.2 真彩色增强153

7.1 概述155

第7章 图像编码与压缩155

7.2 统计编码157

7.2.1 信息熵157

7.2.2 哈夫曼编码157

7.2.3 Shannon Fano编码164

7.2.4 算术编码165

7.2.5 行程编码（RLE）169

7.3 预测编码170

7.4 变换编码171

7.4.1 离散余弦变换172

7.4.2 哈达玛变换173

7.5 数据压缩编码的国际标准173

7.5.1 JPEG标准175

7.5.3 MPEG-2标准179

7.5.2 MPEG-1标准179

7.5.4 MPEG-4标准181

7.5.5 MPEG-7标准182

7.5.6 H.26L标准182

第8章 图像滤波及其滤波器设计188

8.1 数字滤波器设计理论188

8.1.1 线性系统理论188

8.1.2 数字滤波器设计步骤193

8.2 滤波器设计方法195

8.2.1 FIR滤波器196

8.2.2 频率转换法196

8.2.3 频率采样法197

8.2.4 窗口法198

8.2.5 创建所需频率响应矩阵200

第9章 图像分割201

9.1 图像阈值分割202

9.2 边缘检测205

9.2.1 微分算子206

9.2.2 拉普拉斯高斯算子（LoG）209

9.2.3 Canny算子211

9.3 区域生长法与分开合并区域方法213

9.4 基于图像分割的图像分析216

第10章 形态学运算224

10.1 形态学基本运算224

10.1.1 基本概念225

10.1.2 基本运算228

10.2.1 概述230

10.2 膨胀与腐蚀及其MATLAB实现230

10.2.2 结构元素231

10.2.3 图像膨胀实现234

10.2.4 图像腐蚀实现235

10.2.5 膨胀和腐蚀联合操作236

10.2.6 基于膨胀与腐蚀的形态操作函数237

10.3 形态学重构238

10.3.1 标记图像和掩模图像239

10.3.2 像素的连通性240

10.3.3 填充操作242

10.3.4 峰值和谷值处理方法242

10.4 距离变换与查表操作247

10.4.1 距离变换247

10.4.2 查表操作249

10.5 区域、对象及特性度量250

10.5.1 连通区域标记250

10.5.2 选择对象251

10.5.3 图像面积252

10.5.4 欧拉数252

10.5.5 基于分水岭的图像分割示例253

第11章 图像恢复257

11.1 图像退化模型257

11.1.1 退化模型257

11.1.2 循环矩阵对角化258

11.2 图像恢复方法260

11.2.1 非约束还原260

11.2.2 约束还原261

11.2.3 确定点扩展函数（PSF）262

11.3 图像恢复MATLAB实现262

11.3.1 维纳滤波恢复264

11.3.2 约束最小二乘滤波恢复268

11.3.3 Lucy-Richardson恢复272

11.3.4 盲解卷积恢复274

第12章 小波及其在图像处理中的应用278

12.1 引言278

12.2 小波理论基础279

12.2.1 连续小波变换279

12.2.2 二进小波变换280

12.2.3 离散小波变换（DWT）282

12.2.4 MATLAB中的小波函数工具箱289

12.3 应用实例一：小波图像分解与合成290

12.3.1 概述290

12.3.2 实例说明291

12.3.3 输出结果与分析292

12.3.4 源程序295

12.4 应用实例二：小波系数的直方图305

12.4.1 概述305

12.4.2 结果及其分析305

12.4.3 源程序308

附录A MATLAB 6.X图像处理工具箱函数311

附录B MATLAB 7.0图像处理工具箱新增函数322

参考文献324