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目录1

第1章　引论1

1.1　什么是图像1

1.2　图像处理的简明历史及应用3

1.3　图像处理技术的分类及特点5

1.3.1　模拟图像处理5

1.3.2　数字图像处理5

1.3.3 图像信息与通信信息的区别及联系5

1.4.1　计算机图像处理的主要内容6

1.4　计算机图像处理研究的主要内容及方法6

1.4.2　计算机图像处理方法7

1.4.3　计算机图像处理领域的发展动向8

第2章　预备知识9

2.1　函数和极限9

2.1.1 函数9

2.1.2　极限14

2.1.3　变换15

2.1.4　常用函数16

2.2.1　概率19

2.2　概率论的相关知识19

2.2.2 随机变量的密度函数和分布函数20

2.2.3　均值和方差21

2.2.4　相关函数22

2.2.5 矩23

2.2.6　特殊分布和定理24

2.3　矩阵论的相关知识25

2.3.1　矩阵及其基本运算25

2.3.2　行列式、逆和秩27

2.3.3　特殊矩阵29

2.3.4　矩阵的特性值和特征向量31

2.3.5 图像矩阵的奇异值分解31

2.3.6　伪逆矩阵32

第3章　图像的数学表示方法35

3.1 线性系统中图像的基本运算35

3.2　图像的数学表示方法36

3.2.1 图像的确定性表示36

3.2.2 图像的随机性表示37

3.3.1　取样38

3.3 图像的取样、量化与重现38

3.3.2　量化技术40

3.3.3　取样、量化和图像细节的关系42

第4章　图像变换43

4.1 图像的傅里叶变换43

4.1.1　连续函数的傅里叶变换44

4.1.2　离散傅里叶变换46

4.1.3 离散傅里叶变换的若干性质48

4.2　图像的正交变换52

4.3　哈达玛变换56

4.4　离散余弦变换60

4.5　离散卡-洛变换63

第5章　图像增强66

5.1　对比度增强67

5.1.1　灰度变换法67

5.1.2　直方图调整法71

5.1.3　规格化法81

5.2　图像平滑82

5.2.1　低通滤波法82

5.2.2　局部平均法85

5.2.3　多图像平均法91

5.2.4　结构性噪声的消除92

5.3 图像锐化93

5.3.1 高频加强滤波器94

5.3.2　微分法96

5.3.3　反锐化掩模法99

5.4　同态滤波101

5.5.1　伪彩色处理103

5.5　伪彩色与假彩色103

5.5.2　假彩色处理105

5.6　代数运算106

5.6.1 图像相减运算的应用106

5.6.2　图像相乘与相除运算的应用107

5.7　几何校正107

5.7.1 坐标的几何校正——多项式扭曲108

5.7.2　像素灰度级的估算109

第6章　图像恢复112

6.1 成像系统的数学描述（点扩展函数概念）112

6.2　图像函数退化的数学模型114

6.2.1 图像退化模型的离散形式115

6.2.2　运动模糊的退化模型118

6.2.3　退化模型的频域表示119

6.2.4　退化模型的能量表示120

6.3　图像恢复的滤波方法121

6.3.1　运动模糊的恢复121

6.3.2　逆滤波恢复方法122

6.3.4　等功率谱的恢复方法124

6.3.3　维纳滤波恢复方法124

6.3.5　约束最小平方滤波125

6.4　图像恢复的代数方法129

6.4.1　伪逆法129

6.4.2　投影迭代法130

6.5　图像恢复的非线性方法131

6.5.1　最大后验法131

6.5.2　最大熵法134

6.6　约束点扩展函数解卷法137

7.1 图像重建的历史及应用141

第7章　图像重建141

7.2　图像重建的基本原理142

7.2.1 图像的投影142

7.2.2　傅里叶变换法144

7.3　图像重建的基本方法146

7.3.1　滤波-逆投影法146

7.3.2　用于扇束投影的滤波-逆投影法152

7.4　代数重建技术161

7.4.1　投影迭代法161

7.4.2　投影迭代法的近似算式162

第8章　图像编码164

8.1 图像品质的度量164

8.1.1　主观评价法165

8.1.2　图形测试法166

8.1.3　数值度量法166

8.2　图像编码模型167

8.3　信源编码168

8.3.1　无失真编码168

8.3.2　限失真编码174

8.4　基于图像的图形结构特性的编码方法175

8.4.1　等值线编码176

8.4.2　行程编码179

8.5　基于图像统计特性的编码方法180

8.5.1　预测编码180

8.5.2　变换编码187

8.5.3　混合编码191

8.6　基于图像特征提取的数据压缩方法191

8.7　静止图像压缩编码的国际标准JPEG简介191

8.7.2　无失真的预测编码192

8.7.1　对图像编码的要求192

8.7.3 离散余弦（DCT）变换编码193

8.7.4　DCT的累进操作模式197

8.7.5　DCT分层操作模式198

8.8　小波变换与图像信息压缩199

8.8.1 小波变换——傅里叶变换的发展199

8.8.2　离散小波变换201

8.8.3　视觉的信道特性及其小波变换在图像数据压缩方面的应用201

8.9　分形与分形图像压缩编码205

8.9.1　分形图像压缩编码的理论基础205

8.9.2　分形图像编码方法208

第9章　图像分析与理解211

9.1　图像分割211

9.1.1　邻域和邻接211

9.1.2　灰度级阈值化212

9.1.3　使用频谱与空间特性进行像素分类215

9.2　边缘检测216

9.2.1　差分算子216

9.2.2　模板匹配220

9.2.3　最佳曲面拟合226

9.2.4　轮廓拟合法227

9.3　决策分类228

9.3.1　统计决策分类228

9.3.2　模糊集分类233

9.4　图像描述236

9.4.1　像素的连接性及距离237

9.4.2 区域描述241

9.4.3　关系描述250

9.4.4　相似性描述253

参考文献255