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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原理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

5.1　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

9.5.5　图像面积提取313

9.5.6　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　小波包分析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