目    录

第1章  概论 1

1.1  数字图像技术的发展 1

1.2  图像及其表示 1

1.2.1  图像和图像的类别 2

1.2.2  数字图像及其表示法 2

1.2.3  图像与图形 6

1.3  图像的显示 6

1.4  图像的存储 10

1.4.1  图像文件 10

1.4.2  内存图像 17

1.5  图像像素间关系 19

1.6  图像技术及应用 20

1.7  MATLAB和图像处理工具箱简介 21

小结 22

习题 22

第2章  数字图像处理基础 24

2.1  概述 24

2.2  数字图像处理系统 25

2.2.1  图像采集模块 25

2.2.2  图像显示模块 26

2.2.3  图像存储模块 26

2.2.4  图像传输模块 27

2.2.5  图像处理模块 27

2.2.6  采样及量化 29

2.3  图像与视觉之间的关系 31

2.3.1  颜色基础 31

2.3.2  颜色模型 32

2.3.3  人眼与视觉信息 37

2.3.4  图像质量评价方法 38

小结 40

习题 40

第3章  图像变换 41

3.1  图像的空域变换 41

3.1.1  图像的代数变换 41

3.1.2  图像的几何变换 42

3.2  图像的正交变换 46

3.2.1  傅里叶变换 46

3.2.2  离散余弦变换 51

3.2.3  沃尔什-哈达玛变换

(W-H变换) 53

3.2.4  K-L (Karhunen-Loeve)变换 56

3.2.5  离散小波变换 58

3.3  各种变换方法的比较 65

小结 65

习题 66

第4章  图像增强 67

4.1  图像增强技术概述 67

4.1.1  图像增强处理的目的 67

4.1.2  图像增强方法的分类 68

4.2  时域图像增强 68

4.2.1  图像灰度增强 68

4.2.2  图像去噪处理 78

4.3  频域图像增强 83

4.3.1  频域低通滤波方法 84

4.3.2  频域高通滤波方法 89

4.3.3  同态滤波 92

小结 94

习题 94

第5章  图像压缩编码 97

5.1  概述 97

5.1.1  数据压缩的基本概念 97

5.1.2  图像压缩编码的必要性 98

5.1.3  图像压缩编码的可行性 99

5.1.4  图像压缩方法的分类 100

5.2  统计编码 102

5.2.1  几个基本概念 102

5.2.2  霍夫曼编码 104

5.2.3  算术编码 106

5.2.4  游程编码 108

5.2.5  LZW编码 110

5.3  预测编码 110

5.3.1  预测编码简介 110

5.3.2  线性预测编码(DPCM编码)

算法 111

5.3.3  帧间预测编码 113

5.4  变换编码 115

5.4.1  变换编码的基本原理 115

5.4.2  变换编码中的几个问题 115

5.4.3  DCT变换编码 116

5.5  数字图像压缩国际标准 117

5.5.1  静止图像压缩标准JPEG 117

5.5.2  新一代静止图像压缩标准

JPEG2000 122

5.5.3  视频压缩标准 123

小结 127

习题 127

第6章  图像分割 129

6.1  图像分割的定义 129

6.2  图像分割的基本方法 130

6.3  阈值分割 131

6.3.1  基本原理 131

6.3.2  双峰阈值法 131

6.3.3  最佳阈值法 133

6.3.4  迭代阈值法 134

6.3.5  最大方差阈值法 136

6.4  边缘检测 137

6.4.1  边缘检测原理 137

6.4.2  梯度算子和Roberts算子 138

6.4.3  Sobel算子和Prewitt算子 139

6.4.4  Laplacian算子 141

6.4.5  Canny 算子 142

6.5  区域分割 143

6.5.1  区域增长 143

6.5.2  区域分裂与合并 145

6.6  Hough变换 148

6.6.1  基本思想 148

6.6.2  Hough变换的实现步骤 149

6.6.3  Hough变换计算 150

小结 154

习题 154

第7章  图像描述 156

7.1  图像目标表达 156

7.1.1 边界表达 156

7.1.2  区域表达 160

7.2  边界描述子 161

7.2.1  简单的边界描述子 161

7.2.2  形状数 162

7.2.3  傅里叶描述子 163

7.3  区域描述子 165

7.3.1  简单的区域描述子 165

7.3.2  拓扑描述 166

7.3.3  形状描述 167

7.4  形态学描述 169

7.4.1  腐蚀 170

7.4.2  膨胀 174

7.4.3  细化 176

7.5  主分量描述 176

小结 179

习题 179

第8章  图像复原 181

8.1  图像退化与复原概述 181

8.2  图像的退化模型 182

8.2.1  连续系统退化模型分析 183

8.2.2  离散系统退化模型分析 186

8.3  非约束复原 190

8.3.1  非约束复原的基本原理 190

8.3.2  逆滤波 191

8.4  约束复原 193

8.4.1  约束复原的基本原理 193

8.4.2  维纳滤波 194

8.4.3  约束最小平方滤波 197

8.5  非线性复原方法 199

8.5.1  最大后验复原 199

8.5.2  最大熵复原 200

8.5.3  投影复原 201

8.6  其他图像复原技术 202

8.6.1  几何畸变校正 202

8.6.2  盲目图像复原 204

8.6.3  人机交互式复原 205

小结 207

习题 207

附录 208