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目录1

第一章绪论1

1.1图象和图象处理1

1.1.1数字图象处理的发展概况和应用1

1.1.2景象和图象2

1.1.3图象处理4

1.2数字图象处理系统简介4

1.3数字图象处理的内容及本书的安排5

1.4主要参考文献6

2.1.1取样8

2.1取样与重建8

第二章数字图象处理基础8

2.1.2重建11

2.2量化12

2.2.1均匀量化12

2.2.2非均匀量化14

2.3光度学基本量及其单位17

2.3.1相对视敏函数17

2.3.2光通量18

2.3.3发光强度18

2.3.4照度19

2.3.5亮度20

2.4.1彩色视觉及三基色原理21

2.4色度学基础21

2.4.2物理三基色和RGB三色系数22

2.4.3计算三基色和XYZ三色系数23

2.4.4XYZ色度图（CIE色度图）24

2.5人眼视觉特性26

2.5.1人眼构造简介26

2.5.2明暗视觉及视觉范围27

2.5.3亮度感觉27

2.5.4人眼的分辨率30

2.5.5人眼的适应性30

2.5.6马赫带31

2.6.1点扩展函数和调制转移函数32

2.6人眼视觉模型32

2.6.2人眼视觉模型33

2.6.3人眼调制转移函数和对数－线性系统模型34

习题35

参考文献36

第三章图象的二维正交变换37

3.1正交变换的矩阵表达式37

3.1.1可分离核37

3.1.2正交变换矩阵38

3.1.3图象矩阵的外积分解40

3.1.4堆叠41

3.1.5矩阵的直积（Kronecker积）42

3.1.6二维正交变换下的能量守恒43

3.2傅立叶变换44

3.2.1连续图象f（x,y）的傅立叶变换44

3.2.2数字图象f（m,？）的离散傅立叶变换45

3.3余弦变换50

3.3.1一维DCT表达式的结构50

3.3.2二维DCT表达式的结构52

3.3.3由FFT算法实现DCT54

3.4沃尔什－哈达玛变换55

3.4.1哈达玛编号的沃尔什－哈达玛变换55

3.4.2列率57

3.4.3沃尔什编号的沃尔什－哈达玛变换58

3.4.4快速沃尔什－哈达玛变换60

3.5奇异值分解62

3.5.1[f][f]T和[f]T[f]的特征值与特征向量63

3.5.2SVD表达式的结构64

3.6离散卡－洛变换65

3.6.1离散卡－洛变换的表达式65

3.6.2数据量压缩与误差67

习题69

参考文献70

第四章图象的增强71

4.1灰度增强71

4.1.1灰度直方图71

4.1.2灰度的线性变换72

4.1.3灰度的非线性变换75

4.2伪彩色和假彩色79

4.2.1伪彩色增强79

4.2.2等色差域图81

4.2.3假彩色增强82

4.3图象的锐化83

4.3.1空间域图象锐化83

4.3.2高频提升滤波器85

4.4图象的平滑87

4.4.1局部平均法88

4.4.2低通滤波器89

4.4.3多帧平均法91

4.4.4相干噪声的消除93

4.5图象的非线性滤波94

4.5.1中值滤波94

4.5.2选择平均法95

4.5.3加权平均法97

4.6图象阴影的消除98

4.6.1同态图象处理98

4.6.2空间域中阴影的消除99

习题100

参考文献102

第五章图象数据压缩编码103

5.1图象压缩编码的理论基础103

5.1.1无失真编码104

5.1.2限失真编码108

5.1.3图象压缩编码的一般框图109

5.2预测编码110

5.2.1线性预测111

5.2.2量化器（根据视觉特性）114

5.2.3帧间预测编码116

5.3变换编码117

5.3.1变换方式及子象块大小118

5.3.2系数选择和比特分配119

5.3.3混合编码119

5.4.1向量量化120

5.4图象压缩编码的新进展120

5.4.2第二代图象编码技术122

习题125

参考文献126

第六章图象复原128

6.1退化的数学模型128

6.2连续系统的图象复原129

6.2.1一般原理129

6.2.2反滤波130

6.2.3维纳滤波131

6.3离散情况下的退化模型132

6.3.1一维132

6.3.2二维135

6.4离散情况下的复原139

6.4.1无约束条件复原139

6.4.2有约束条件复原143

6.5运动模糊图象的复原145

习题148

参考文献149

第七章图象分割150

7.1象素分类150

7.1.1门限化150

7.1.2门限选择151

7.1.3平滑与门限化153

7.1.4利用空间信息进行门限选择154

7.1.5可变门限[9]155

7.2边缘检测155

7.2.1边缘检测的微分算子156

7.2.2采用曲面拟合的边缘检测方法157

7.2.3二阶导数法[13,14]160

7.3图象匹配检测技术161

7.3.1模板匹配161

7.3.2用匹配滤波器进行图象检测163

7.4线条检测165

7.4.1霍夫变换165

7.4.2轮廓跟踪168

7.4.3线条的跟踪检测169

7.5区域跟踪检测170

7.5.1区域生长法170

7.5.2区域的分裂和合并法171

7.6形态滤波171

7.6.1二值图的形态滤波171

7.6.2灰度图象的形态滤波179

习题183

参考文献183

第八章图象描述185

8.1离散图象的几个几何概念185

8.1.1邻接与连通185

8.1.2距离186

8.2收缩、膨胀和细化187

8.2.1收缩和膨胀187

8.2.2细化188

8.3线的描述191

8.3.1曲线拟合191

8.3.2链码195

8.3.3傅立叶描述子196

8.4区域的描述200

8.4.1中轴变换200

8.4.2矩描述203

8.4.3拓扑描述子205

8.4.4四叉树206

8.4.5行程编码208

8.5几何特征的测量209

8.5.1拓扑特征及物体计数209

8.5.2面积211

8.5.3周长及弧长212

8.5.4投影长度和直径214

8.5.5斜率和曲率215

8.5.6形状特征的度量216

习题217

参考文献218

9.1.1光流的概念220

9.1光流220

第九章运动图象220

9.1.2基本关系式221

9.1.3光流的计算222

9.2光流和刚体运动223

9.3图象序列和运动估计226

9.3.1三维运动及其参数226

9.3.2图象序列中的点匹配技术228

9.3.3运动估计231

9.4运动图象的增强处理242

9.4.1时域滤波法242

9.4.2带有运动补偿的时域滤波法244

参考文献245