前言

图像是客观对象的一种相似性的、生动性的描述或写真，是人类社会活动中最常用的信息载体； 或者说图像是客观对象的一种表示，它包含了被描述对象的有关信息，是人们最主要的信息源。据统计，一个人获取的信息约有75%来自视觉。图像作为一种有效的信息载体，是人类获取和交换信息的主要来源，其直观性和易解性是显而易见的，也是其他信息所无法比拟的。

数字图像，又称数码图像或数位图像，是二维图像用有限数字数值像素的表示。数字图像由数组或矩阵表示，其光照位置和强度都是离散的。数字图像是由模拟图像数字化得到的、以像素为基本元素的、可以用数字计算机或数字电路存储和处理的图像。目前比较流行的图像格式包括光栅图像格式BMP、GIF、JPEG、PNG等，以及向量图像格式WMF、SVG等。目前，大多数浏览器都支持GIF、JPG和PNG图像的直接显示，而SVG格式作为W3C的标准格式在网络上的应用越来越广。

随着计算机科学技术的不断发展与人们在日常生活中对图像信息需求的不断增长，数字图像处理技术在近年来得到了迅速的发展，成为当代科学研究和应用开发中一道亮丽的风景线。数字图像处理技术以其信息量大、处理和传输方便、应用范围广等优点，成为人类获取信息的重要来源和利用信息的重要手段，并在宇宙探测、遥感、生物医学、工农生产、军事、公共、办公自动化等领域得到广泛应用，显示出其广泛的应用前景。数字图像处理技术已成为计算机科学、信息科学、生物科学、空间科学、气象学、统计学、工程科学、医学等学科的研究热点，并已成为工科院校电子信息、电气工程、医学生物工程等专业的必修课。

MATLAB R2016a作为美国 MathWorks公司开发的用于概念设计、算法开发、建模仿真，实时实现的理想的集成环境，是目前最好的科学计算类软件。2016年3月MATLAB R2016a最新版正式发行。MATLAB主要面对科学计算、数据可视化、系统仿真及交互式程序设计的高新技术计算环境。由于其功能强大，并且简单易学，MATLAB软件成为高校教师、科研人员和工程技术人员的必学软件之一，从而极大地提高了工作效率和质量。MATLAB软件有一个专门的图像处理工具箱，由一系列支持图像处理操作的函数组成。MATLAB支持五种图像类型，即索引图像、灰度图像、二值图像、RGB图像和多帧图像阵列； 支持BMP、GIF、HDF、JPEG、PCX、PNG、TIFF、XWD、CUR、ICO等图像文件格式的读写和显示。在MATLAB中，可对图像进行诸如几何操作、线性滤波与滤波器设计、图像变换、图像分析与图像增强、二值图像操作以及形态学处理等图像处理操作。

在数字图像处理领域对问题的求解通常需要大量的实验工作，包括软件模拟和大量样本图像的测试。虽然典型算法的开发是基于理论支持的，但这些算法的实现几乎总是要求对参数进行估计，并常常进行算法修正与候选求解方案的比较。这样，由许多资料证明的灵活的、综合的软件开发环境就成为一个关键因素。这些因素在开销、开发时间和图像处理求解方法上都具有重要意义。MATLAB在数字图像中也起到了重要的作用。

本书具有以下特点： 

（1） 内容由浅入深，循序渐进。

本书结构合理，内容由浅入深，讲解渐进，不仅适合初学者阅读，也非常适合有一定图像处理基础的读者进一步学习。

（2） 重点突出，目的明确。

本书立足于基本理论，面向应用技术，以必须、够用为尺度，以掌握概念、强化应用为重点，旨在加强理论知识和实际应用的统一。

（3） 叙述翔实，实例丰富。

本书有详细的实例，每个例子都经过精挑细选，有很强的针对性。书中的程序都有完整的代码，而且非常简洁和高效，便于读者学习和调试。

（4） 易于学习，强化实践。

本书以MATLAB为编程工具，通过大量典型实例的分析实践，使读者较快地掌握数字图像处理系统的基本理论、方法、实用技术及一些典型应用。

（5） 语言通俗，图文并茂。

本书以MATLAB R2016a为平台进行编写，全面、系统地介绍了MATLAB在数字图像处理中的各种技术及应用。全书共32章，主要介绍了图像的运算、图像的变换、图像的增强、图像的复原、图像的分割、图像的编码、图像的形态学处理及图像的小波变换等内容。同时讲述如何利用MATLAB解决数字图像的相关问题，起到学以致用的效果。

本书主要由杨文茵与徐丽新编写，此外参加编写的还有栾颖、周品、曾虹雁、邓俊辉、邓秀乾、邓耀隆、高永崇、李嘉乐、张棣华、张金林、钟东山、李伟平、宋晓光。

由于时间仓促，加之作者水平有限，书中疏漏之处在所难免。在此，真诚地期望得到专家和广大读者的批评指正。

作者

2017年12月