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第1章 数字图像处理与分析基础1

1.1视觉信息学概述1

1.2视觉信息学的应用领域4

1.3图像处理的特征6

1.4图像处理系统的基本构成7

1.5图像表达9

1.5.1图像的矩阵表达9

1.5.2图像的数据结构10

1.6图像格式13

1.6.1BMP格式13

1.6.2TIFF格式14

1.6.3JPEG格式14

1.6.4GIF格式15

1.6.5PNG格式15

1.7图像数字化15

1.8视觉特性18

1.8.1人眼结构与机理要点18

1.8.2视觉模型19

1.8.3亮度感觉20

1.9数字图像处理与分析的基本知识21

参考文献22

第2章 图像增强23

2.1图像增强概述23

2.2对比度增强24

2.3灰度变换法25

2.3.1线性灰度变换25

2.3.2非线性灰度变换28

2.3.3位面表示30

2.4直方图调整法31

2.4.1直方图均衡化32

2.4.2直方图规定化34

2.5同态滤波法37

2.6伪彩色与假彩色增强40

2.6.1伪彩色增强40

2.6.2假彩色增强46

2.7应用研究实例47

参考文献49

第3章 图像平滑50

3.1图像噪声概述50

3.2图像平滑概述53

3.3低通滤波54

3.4均值滤波59

3.5中值滤波64

3.6自适应滤波67

3.7其他平滑技术68

3.7.1边缘保持均值滤波68

3.7.2边缘保持中值滤波71

3.8应用研究实例73

参考文献75

第4章 图像锐化76

4.1图像锐化概述76

4.2高通滤波76

4.3微分法81

4.4锐化图像表示方式84

4.5反锐化掩模法86

4.6应用研究实例88

参考文献90

第5章 图像分割91

5.1图像分割概述91

5.2阈值化92

5.2.1像素信息92

5.2.2阈值化处理93

5.2.3阈值的确定95

5.3区域生长和分裂合并101

5.4应用研究实例104

参考文献105

第6章 边缘检测106

6.1基于边缘的图像分割概述106

6.2边缘性质概述106

6.3基于微分的边缘检测108

6.4基于模板匹配的边缘检测113

6.5基于Hough变换的边缘检测115

6.5.1传统Hough变换的直线检测115

6.5.2过已知点Hough变换的直线检测121

6.5.3Hough变换的应用122

6.6应用研究实例123

参考文献124

第7章 形态学图像处理125

7.1数学形态学概述125

7.2形态学基本运算126

7.3形态学图像预处理130

7.4形态学图像分割132

7.5其他形态学图像处理算法135

7.6应用研究实例137

参考文献139

第8章 特征选择140

8.1特征选择概述140

8.2二值图像中的基本概念140

8.3二值图像的特征参数142

8.4区域标记148

8.5基于特征参数提取物体150

8.6基于特征参数的其他处理152

8.7应用研究实例152

参考文献153

第9章 彩色图像处理154

9.1彩色信息概述154

9.2彩条制作156

9.3彩色模型158

9.3.1彩色色度学模型159

9.3.2彩色工业模型161

9.3.3彩色视觉模型163

9.3.4彩色模型变换示例166

9.4颜色特征的更改170

9.5基于颜色的图像分割171

9.6图像合成173

9.7应用研究实例177

参考文献179

第10章 纹理分析180

10.1纹理分析概述180

10.2统计法181

10.2.1灰度分布统计182

10.2.2灰度共生矩阵184

10.2.3自相关函数188

10.3结构法189

10.4模型法190

10.4.1Markov随机场190

10.4.2分形维191

10.4.3局部二进制模式193

10.5信号处理法196

10.5.1傅里叶变换法197

10.5.2小波变换法199

10.6纹理分割199

10.7应用研究实例201

参考文献202

第11章 频率变换203

11.1频率概述203

11.2频率变换概述204

11.3离散傅里叶变换206

11.3.1一维傅里叶变换206

11.3.2二维傅里叶变换208

11.4其他频率变换210

11.4.1线性变换、酉变换、正交变换210

11.4.2正弦型变换211

11.4.3方波型变换213

11.5滤波处理214

11.6应用研究实例216

参考文献217

第12章 几何变换218

12.1几何变换概述218

12.2放大缩小219

12.3平移旋转221

12.4齐次坐标变换222

12.5图像配准226

12.6应用研究实例227

参考文献228

第13章 图像编码229

13.1图像编码概述229

13.2信源编码的概念230

13.3无失真编码232

13.3.1霍夫曼编码234

13.3.2行程编码236

13.4限失真编码238

13.4.1预测编码238

13.4.2变换编码241

13.4.3混合编码243

13.4.4其他编码方法244

13.5图像压缩的标准格式244

13.6应用研究实例245

参考文献246

第14章 图像复原247

14.1图像复原概述247

14.2图像退化模型248

14.2.1向量空间表示250

14.2.2退化参数确定252

14.2.3无约束和有约束复原253

14.3滤波复原方法253

14.3.1逆滤波253

14.3.2等功率谱滤波254

14.3.3维纳滤波255

14.4代数复原方法256

14.4.1伪逆法256

14.4.2投影迭代法257

14.5约束最小二乘方复原258

14.6盲去卷积复原258

14.7应用研究实例260

参考文献261

附录A MATLAB编程基础262

A.1 MATLAB概述262

A.1.1MATLAB在图像处理中的优势262

A.1.2MATLAB基本学习方法262

A.1.3MATLAB的特点和运行环境263

A.2图像输入与输出264

A.2.1图像输入264

A.2.2图像显示265

A.2.3图像输出267

A.3数据类型及其转换268

A.3.1数据类型268

A.3.2数据类型之间的转换269

A.4图像类型及其转换269

A.4.1图像类型269

A.4.2图像类型之间的转换270

A.5数组索引274

A.5.1向量索引274

A.5.2矩阵索引275

A.5.3选择数组维数279

A.5.4几个重要的标准数组279

A.6 M文件280

A.7 MATLAB算子281

A.8流程控制292

A.9编码优化296

A.10交互式I/O297

A.11图像的邻域操作和块操作300

A.11.1滑动邻域操作300

A.11.2图像块的操作302

附录 BVC++编程基础305

B.1 Windows编程概念305

B.1.1用户界面概念305

B.1.2对象与句柄概念306

B.1.3匈牙利命名法概念307

B.2 MFC基础307

B.2.1什么是MFC307

B.2.2 MFC的设计原理308

B.2.3 MFC的目标308

B.2.4 MFC的层次结构及其子类功能简介308

B.3基于VC++编制MFC应用程序的示例310

B.3.1生成程序框架310

B.3.2在工程MfcHello中添加hello.h头文件310

B.3.3在工程MfcHello中添加实现文件hello.cpp311

B.3.4设置动态链接到MFC类库311

B.3.5运行程序312

B.4 DirectShow核心技术312

B.4.1 DirectX介绍312

B.4.2 DirectShow简介312

B.4.3 DirectShow系统313

B.4.4 Filter313

B.4.5 Filter Graph313

B.4.6 WDM数据流314

B.4.7视频捕获314

B.4.8 Pins，Streams，Formats314

B.4.9视频流命名约定314

B.5基于DirectShow的图像采集程序开发315

B.6图像处理与分析教学软件演示及源程序说明318