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第1章 绪论1

1.1图像及应用1

1.1.1不同波段的图像1

1.1.2不同类型的图像4

1.1.3图像应用领域9

1.2图像工程概述9

1.2.1图像工程的3个层次9

1.2.2相关学科10

1.3图像表示和显示11

1.3.1图像和像素11

1.3.2图像显示13

1.4图像存储与格式15

1.4.1图像存储器件15

1.4.2图像文件格式16

1.5本书内容提要17

1.5.1图像技术分类和选取17

1.5.2如何学习使用本书18

总结和复习20

第2章 图像采集22

2.1几何成像模型22

2.1.1投影成像几何23

2.1.2基本模型24

2.1.3一般模型26

2.2亮度成像模型28

2.3采样和量化29

2.3.1空间分辨率和幅度分辨率29

2.3.2图像质量与采样和量化31

2.4像素间联系33

2.4.1像素邻域33

2.4.2像素间距离34

2.5图像坐标变换35

2.5.1基本坐标变换36

2.5.2几何失真校正38

总结和复习40

第3章 空域图像增强43

3.1灰度映射43

3.1.1灰度映射原理43

3.1.2灰度映射示例45

3.2图像运算46

3.2.1算术运算47

3.2.2逻辑运算48

3.3直方图修正50

3.3.1直方图均衡化50

3.3.2直方图规定化53

3.4空域滤波57

3.4.1原理和分类57

3.4.2线性平滑滤波器58

3.4.3线性锐化滤波器60

3.4.4非线性平滑滤波器60

3.4.5非线性锐化滤波器63

总结和复习64

第4章 彩色图像增强66

4.1三基色与色度图66

4.1.1三基色66

4.1.2色度图67

4.2彩色模型及转换69

4.2.1面向硬设备的彩色模型69

4.2.2面向视觉感知的彩色模型71

4.3伪彩色增强74

4.4真彩色增强76

4.4.1处理策略77

4.4.2彩色单分量增强77

4.4.3全彩色增强79

总结和复习81

第5章 图像变换83

5.1傅里叶变换83

5.1.1可分离和对称变换83

5.1.22-D傅里叶变换85

5.1.3傅里叶变换定理86

5.2沃尔什和哈达玛变换89

5.2.1沃尔什变换89

5.2.2哈达玛变换90

5.2.3两种变换的联系92

5.3离散余弦变换94

5.4霍特林变换96

5.4.1变换的计算96

5.4.2变换的特点98

总结和复习99

第6章 频域图像增强101

6.1低通滤波器101

6.1.1理想低通滤波器102

6.1.2实用低通滤波器103

6.2高通滤波器105

6.2.1基本高通滤波器105

6.2.2特殊高通滤波器107

6.3带阻带通滤波器109

6.3.1带阻滤波器109

6.3.2带通滤波器109

6.3.3陷波滤波器111

6.3.4交互消除周期噪声112

6.4同态滤波器113

6.5空域技术与频域技术115

6.5.1空域技术的频域分析115

6.5.2空域或频域技术的选择116

总结和复习117

第7章 图像恢复120

7.1图像退化和噪声121

7.1.1图像退化示例121

7.1.2基本退化模型122

7.1.3噪声介绍123

7.1.4噪声概率密度函数124

7.2空域噪声滤波器126

7.2.1均值滤波器126

7.2.2排序统计滤波器128

7.2.3自适应滤波器129

7.3组合滤波器131

7.3.1混合滤波器131

7.3.2选择性滤波器132

7.4无约束恢复133

7.4.1无约束恢复模型133

7.4.2逆滤波134

7.4.3消除匀速直线运动模糊135

7.5有约束恢复136

7.5.1有约束恢复模型136

7.5.2维纳滤波器136

总结和复习138

第8章 图像投影重建140

8.1投影重建方式140

8.1.1透射断层成像140

8.1.2发射断层成像142

8.1.3反射断层成像143

8.2投影重建原理143

8.2.1基本模型143

8.2.2拉东变换144

8.2.3逆投影145

8.3傅里叶反变换重建147

8.3.1基本步骤和定义147

8.3.2傅里叶反变换重建公式147

8.3.3头部模型重建149

8.4卷积逆投影重建151

8.4.1连续公式推导151

8.4.2离散计算152

8.4.3扇束投影重建153

8.5级数展开重建154

8.5.1重建模型154

8.5.2代数重建技术155

8.5.3级数法的一些特点156

总结和复习156

第9章 图像编码基础159

9.1图像压缩和数据冗余159

9.1.1图像压缩原理160

9.1.2数据冗余类型160

9.2图像保真度163

9.2.1客观保真度准则163

9.2.2主观保真度准则164

9.3编码定理164

9.3.1信息和信源描述165

9.3.2无失真编码定理166

9.4变长编码167

9.4.1哈夫曼编码167

9.4.2算术编码170

9.5位平面编码172

9.5.1位面分解172

9.5.2位面编码174

总结和复习176

第10章 图像编码技术和标准179

10.1预测编码179

10.1.1无损预测编码179

10.1.2有损预测编码181

10.2变换编码185

10.2.1基于DCT的变换编码185

10.2.2基于DWT的变换编码187

10.3静止图像压缩国际标准189

10.4运动图像压缩国际标准191

总结和复习197

第11章 基本图像分割技术200

11.1图像分割定义和技术分类200

11.1.1图像分割定义200

11.1.2图像分割技术分类201

11.2并行边界技术201

11.2.1边缘及检测原理201

11.2.2一阶导数算子202

11.2.3二阶导数算子204

11.2.4边界闭合207

11.3串行边界技术208

11.3.1图搜索208

11.3.2动态规划209

11.4并行区域技术211

11.4.1原理和分类211

11.4.2全局阈值的选取212

11.4.3局部阈值的选取214

11.4.4动态阈值的选取217

11.5串行区域技术218

11.5.1区域生长218

11.5.2分裂合并219

总结和复习220

第12章 典型图像分割算法224

12.1SUSAN检测算子224

12.1.1USAN原理224

12.1.2SUSAN算子边缘检测225

12.2主动轮廓模型228

12.2.1主动轮廓228

12.2.2设计能量函数229

12.3特色的取阈值技术232

12.3.1多分辨率阈值选取232

12.3.2类间最大交叉熵阈值233

12.3.3类内最小模糊散度阈值235

12.3.4借助过渡区选择阈值237

12.4分水岭分割算法240

总结和复习243

第13章 目标表达和描述245

13.1目标标记245

13.2基于边界的表达247

13.2.1技术分类247

13.2.2链码247

13.2.3边界段和凸包249

13.2.4边界标记249

13.2.5多边形251

13.2.6地标点252

13.3基于区域的表达253

13.3.1技术分类253

13.3.2空间占有数组253

13.3.3四叉树253

13.3.4金字塔254

13.3.5围绕区域255

13.3.6骨架256

13.4基于边界的描述258

13.4.1简单边界描述符258

13.4.2形状数259

13.4.3边界矩260

13.5基于区域的描述261

13.5.1简单区域描述符261

13.5.2拓扑描述符262

13.5.3不变矩263

总结和复习264

第14章 特征提取和测量误差267

14.1区域形状特征及测量267

14.1.1形状紧凑性267

14.1.2形状复杂性270

14.2区域纹理特征及测量272

14.2.1统计法272

14.2.2结构法274

14.2.3频谱法276

14.3运动检测及测量278

14.3.1差图像的计算278

14.3.2累积差图像的计算279

14.4特征测量的准确度280

14.4.1准确度和精确度281

14.4.2影响测量准确度的因素282

14.4.3直线长度测量283

总结和复习284

第15章 数学形态学方法286

15.1二值形态学基本运算286

15.1.1膨胀和腐蚀287

15.1.2开启和闭合290

15.2二值形态学组合运算292

15.2.1击中-击不中变换292

15.2.2组合运算294

15.3二值形态学实用算法297

15.4灰度数学形态学300

15.4.1灰度图像排序300

15.4.2灰度膨胀和腐蚀301

15.4.3灰度开启和闭合305

总结和复习306

部分练习题解答308

参考文献318

索引324