详解MATLAB数字图像处理

第1章 MATLAB介绍 1
1.1 MATLAB概述 1
1.1.1 MATLAB的发展史 1
1.1.2 MATLAB的功能特点 2
1.1.3 MATLAB R2009a的新特点 3
1.2 MATLAB的运行环境 4
1.2.1 MATLAB的工作界面 4
1.2.2 MATLAB的帮助系统 10
1.3 MATLAB变量相关运算 14
1.3.1 标识符号 14
1.3.2 变量的基本规则和类型 14
1.3.3 矩阵及其元素赋值 16
1.3.4 基本赋值矩阵 17
1.3.5 字符数组 19
1.3.6 复数 24
1.4 MATLAB的基本运算 25
1.4.1 矩阵的数学运算 25
1.4.2 数组运算 27
1.4.3 多项式运算 30
1.5 MATLAB的程序结构 31
1.5.1 M文件 31
1.5.2 控制流 33
1.6 文件相关操作 39
1.6.1 变量的保存与调用操作 39
1.6.2 文件的打开与关闭操作 39
1.6.3 文件的输入与输出操作 40

第2章 数字图像的概述 41
2.1 图像及其分类 41
2.1.1 图像的特点 41
2.1.2 图像的分类 42
2.1.3 图像的数字化 42
2.1.4 数字图像的表示法 43
2.2 图像数字化技术 43
2.2.1 图像的数学模型 43
2.2.2 图像的采样 44
2.2.3 图像量化 44
2.3 图像处理和分析 45
2.3.1 图像处理和图像分析 46
2.3.2 图像变换 48
2.4 图像的表示法 49
2.4.1 查询图像文件 49
2.4.2 图像的读取与写入 50
2.4.3 图像类型与显示 52
2.5 特殊图像的显示 57
2.5.1 显示色彩条 57
2.5.2 显示多幅图像 58
2.5.3 显示多帧图像序列 59
2.5.4 纹理映射 61
2.6 数字图像技术应用 62
2.6.1 计算机图像分析与处理 62
2.6.2 数字图像的常见应用行业 66

第3章 数字图像的基本操作 68
3.1 颜色空间分析 68
3.1.1 颜色分析 68
3.1.2 颜色转换函数介绍 68
3.2　点运算 69
3.2.1 线性点运算分析 69
3.2.2 非线性点运算分析 71
3.2.3 点运算与直方图 72
3.2.4 直方图修正分析 73
3.3 图像的代数运算 75
3.3.1 图像的加法运算 76
3.3.2 图像的减法运算 78
3.3.3 图像的乘法运算 79
3.3.4 图像的除法运算 79
3.3.5 图像的线性运算 80
3.3.6 图像的非线性运算 81
3.4 图像的几何运算 81
3.4.1 图像插值法 82
3.4.2 图像的旋转运算 83
3.4.3 图像的缩放运算 84
3.4.4 图像的裁剪运算 86
3.4.5 图像镜像变换 87
3.4.6 图像复合变换 89
3.5 空间变换分析 90
3.5.1 投影变换分析 91
3.5.2 仿射变换分析 91
3.5.3 变换函数介绍 92
3.6 块操作 94
3.6.1 边缘操作 94
3.6.2 显示块操作 95
3.7 区域操作 97
3.7.1 特殊区域指定法 97
3.7.2 区域滤波 101
3.7.3 填充区域 101

第4章 图像变换 103
4.1 离散傅里叶变换 103
4.1.1 一维离散傅里叶变换 103
4.1.2 二维离散傅里叶变换 104
4.1.3 离散傅里叶变换的性质 105
4.2 快速傅里叶变换 109
4.2.1 一维快速傅里叶变换 109
4.2.2 二维快速傅里叶变换 114
4.2.3 二维快速傅里叶变换实现 115
4.3　离散余弦变换 118
4.3.1 一维离散余弦变换 118
4.3.2 二维离散余弦变换 119
4.3.3 快速离散余弦变换 119
4.3.4 离散余弦变换的实现 120
4.4 K-L变换分析 122
4.4.1 K-L变换的基本定义 122
4.4.2 K-L变换的基本性质 123
4.5 沃尔什－哈达玛变换 124
4.5.1 Walsh函数 124
4.5.2 沃尔什－哈达玛变换定义 125
4.5.3 沃尔什－哈达玛变换的实现 126
4.6 Radon变换分析 128
4.6.1 Radon变换的原理介绍 128
4.6.2 Radon在图像上的变换分析 130
4.6.3 Radon变换检测直线分析 131
4.6.4 Radon的逆变换分析 132
4.7 Hough变换 134
4.7.1 Hough变换原理 134
4.7.2 Hough变换实现 136
4.7.3 Hough变换扩展 137

第5章 图像的增强 138
1.1 对比度的增强分析 138
5.1.1 线性变换增强的分析 138
5.1.2 非线性变换增强的分析 139
5.2 直方修正分析 141
5.2.1 直方图灰度变换 141
5.2.2 直方图均衡化 142
5.3 图像间的相互运算 145
5.3.1 图像的平均运算 145
5.3.2 图像逻辑运算 147
5.4 空域滤波增强 148
5.4.1 平滑滤波器 149
5.4.2 锐化滤波器 156
5.5 频域滤波增强 160
5.5.1 低通滤波器 161
5.5.2 高通滤波器 166
5.5.3 带通和带阻滤波器 168
5.5.4 同态滤波器 169
5.6 彩色增强分析 172
5.6.1 伪彩色处理分析 172
5.6.2 真彩色处理分析 178

第6章 图像的复原 180
6.1 图像复原的体系结构 180
6.2 图像的退化模型介绍 181
6.2.1 退化模型分析 181
6.2.2 连续退化模型分析 182
6.2.3 离散退化模型分析 182
6.2.4 循环矩阵对角化分析 185
6.2.5 点扩散函数的重要性 187
6.3 图像的模糊与噪声 188
6.4 退化函数估计介绍 189
6.4.1 图像观察估计法分析 189
6.4.2 模型模糊法分析 190
6.4.3 试验估计法分析 191
6.5 图像代数复原法 192
6.5.1 无约束复原法 192
6.5.2 有约束复原法 192
6.6 频域滤波器复原法 195
6.6.1 Lucy_Richardson滤波器复原法 195
6.6.2 逆滤波器复原法 197
6.6.3 最小二乘滤波法复原 199
6.7 从噪声中复原图像 201
6.7.1 噪声模型分析 201
6.7.2 空域滤波复原 203
6.8 图像的几何校正 205
6.8.1 几何畸变的描述 205
6.8.2 灰度插值 206
6.8.3 几何失真图像配准复原 207

第7章 图像的压缩编码 209
7.1 基本知识论述 209
7.1.1 图像压缩编码的分类 209
7.1.2 图像压缩编码的必要性 212
7.1.3 图像压缩编码的可能性 212
7.2 图像编码评价 213
7.2.1 客观评价准则 213
7.2.2 主观评价准则 214
7.2.3 压缩比准则 215
7.3 信息理论的基础 215
7.3.1 离散信源的熵表示分析 215
7.3.2 离散信源编码定理分析 217
7.4 统计编码 218
7.4.1 霍夫曼编码 218
7.4.2 算术编码 223
7.4.3 游程编码 226
7.4.4 香农编码 227
7.5 预测编码 229
7.5.1 无损预测编码 229
7.5.2 有损预测编码 232
7.6 变换编码 235
7.6.1 离散余弦变换编码 235
7.6.2 主成分变换编码 236
7.6.3 哈达玛变换编码 239
7.7 帧编码 240
7.7.1 帧间编码 240
7.7.2 运动估计与运动补偿编码 241
7.7.3 帧内编码 242
7.8 矢量量化编码 242
7.8.1 矢量量化原理分析 242
7.8.2 矢量量化编码过程 243

第8章 图像的检测与分割技术分析 249
8.1 图像分割基本论述 249
8.1.1 图像分割定义 249
8.1.2 边缘检测论述 250
8.2 阈值分割分析 251
8.2.1 双峰法分析 251
8.2.2 迭代法分析 252
8.2.3 大津法分析 254
8.3 分水岭算法 257
8.4 边界跟踪与直线检测 260
8.4.1 边界跟踪 260
8.4.2 直线检测 265
8.5 边缘检测算子 269
8.5.1 微分边缘检测算子 269
8.5.2 Log边缘检测算子 272
8.5.3 Canny边缘检测算子 275
8.6 区域分割技术 276
8.6.1 区域生长法介绍 277
8.6.2 区域分裂法介绍 280
8.6.3 区域合并法介绍 280
8.6.4 区域分裂合并法介绍 281
8.7 四叉树分解介绍 284
8.7.1 四叉树分解基本概念 284
8.7.2 四叉树分解的MATLAB实现 284

第9章 图像表示与描述 289
9.1 形态学基本概念及运算 289
9.1.1 形态学的基本概念 290
9.1.2 形态学的基本运算 292
9.2 距离变换 300
9.3 查表操作 303
9.4 形状表示分析 305
9.4.1 链码 305
9.4.2 傅里叶描述子 306
9.4.3 样条 306
9.4.4 形状特征的描述 306
9.4.5 多边形近似 308
9.5 形态学的基本应用 308
9.5.1 边缘提取 308
9.5.2 连通区域的标记 309
9.5.3 对象选择与移除 311
9.5.4 图像的欧拉数 313
9.5.6 图像面积提取 313
9.5.7 区域填充 315
9.6 区域描述 317
9.6.1 不变矩 317
9.6.2 纹理 320
9.7 图像表示的其他分析 324

第10章 小波变换在图像处理中的应用分析 328
10.1 小波分析的基本知识 328
10.2 连续小波变换 329
10.2.1 一维连续小波变换 329
10.2.2 高维连续小波变换 331
10.2.3 小波变换性质 332
10.3 离散小波变换 333
10.4 多分辨分析及小波包分析 339
10.4.1 多分辨分析 339
10.4.2 小波分析 340
10.5 图像分解 341
10.5.1 图像的小波分解 341
10.5.2 二维小波包分解 345
10.6 图像的压缩 347
10.7 小波图像去噪与重构 349
10.7.1 图像阈值去噪 349
10.7.2 小波图像重构 354
10.8 小波图像的增强 356
10.9 小波图像的融合 360
参考文献 363