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第1章 数字图像概述1

1.1 数字图像概论1

1.1.1 数字图像及图像处理1

1.1.2 数字图像处理的目的和主要内容2

1.1.3 数字图像处理的应用4

1.1.4 数字图像处理的发展动向5

1.2 数字图像的存储5

1.2.1 位映射图像6

1.2.2 矢量图像7

1.3 BMP图像文件格式7

1.3.1 位图文件头8

1.3.2 位图信息头8

1.3.3 颜色表8

1.3.4 实际的位图数据9

1.4 TIFF图像文件格式10

1.4.1 TIFF图像文件头11

1.4.2 TIFF文件目录11

1.4.3 TIFF数据区块11

1.4.4 TIFF图像文件分类12

1.4.5 TIFF数据压缩方法12

1.5 JPEG图像文件格式12

1.6 PNG图像文件格式15

1.6.1 PNG图像文件结构简介15

1.6.2 PNG文件署名域15

1.6.3 PNG数据块结构15

1.6.4 PNG数据块摘要16

1.7 小结17

第2章 Visual C++数字图像编程基础18

2.1 图像和调色板18

2.1.1 图像18

2.1.2 调色板19

2.1.3 色彩系统20

2.1.4 灰度图21

2.2 GDI位图21

2.2.1 从资源中装入GDI位图21

2.2.2 伸缩位图23

2.3 设备无关位图（DIB）23

2.4 构造自己的DIB函数库25

2.4.1 CDib类声明25

2.4.2 CDib类实现26

2.5 使用DIB读／写BMP文件示例34

2.5.1 创建工程34

2.5.2 工程文件的声明部分35

2.5.3 工程文件的实现部分40

2.6 小结51

第3章 图像的几何变换52

3.1 图像几何变换的基础知识52

3.2 图像平移57

3.3 图像旋转61

3.4 图像镜像66

3.5 图像转置71

3.6 图像缩放74

3.7 插值算法78

3.7.1 最近邻插值78

3.7.2 双线性插值78

3.7.3 双三次插值：三次卷积法79

3.8 小结80

第4章 图像的点运算81

4.1 灰度直方图81

4.2 灰度的线性变换85

4.3 灰度的阈值变换89

4.4 灰度的窗口变换91

4.5 灰度拉伸94

4.6 灰度均衡98

4.7 非线性变换102

4.7.1 对数变换102

4.7.2 其他变换104

4.8 小结104

第5章 图像的正交变换105

5.1 正交函数的概念105

5.2 傅里叶变换106

5.2.1 傅里叶变换的定义及基本概念106

5.2.2 博里叶变换的性质108

5.3 离散傅里叶变换110

5.3.1 离散傅里叶交换的基本概念110

5.3.2 离散傅里叶变换的性质112

5.3.3 二维傅里叶变换114

5.3.4 快速傅里叶变换115

5.3.5 编程实现121

5.4 离散余弦变换127

5.5 沃尔什-哈达玛变换132

5.6 离散K-L变换139

5.7 小波变换147

5.8 小结160

第6章 图像增强162

6.1 灰度变换修整法162

6.2 直方图修整法167

6.3 图像平滑171

6.4 中值滤波177

6.5 图像锐化182

6.6 低通滤波186

6.7 高通滤波195

6.8 小结203

第7章 图像复原204

7.1 概述204

7.2 逆滤波器方法——非约束复原208

7.2.1 逆滤波器方法208

7.2.2 Visual C++编程实现209

7.3 最小二乘类约束复原213

7.3.1 维纳滤波方法213

7.3.2 约束最小平方滤波215

7.3.3 编程实现217

7.4 非线性复原方法221

7.4.1 最大后验复原221

7.4.2 最大熵复原221

7.4.3 投影复原方法223

7.5 几种其他图像复原技术224

7.5.1 几何畸变校正224

7.5.2 盲目图像复原226

7.6 小结227

第8章 图像的压缩编码228

8.1 图像编码概述228

8.1.1 图像编码原理228

8.1.2 图像编码方法229

8.1.3 图像编码的新技术230

8.2 霍夫曼编码231

8.3 香农-弗诺编码239

8.4 行程编码247

8.4.1 理论基础248

8.4.2 PCX文件格式及其编码方法248

8.4.3 编程实现249

8.5 LZW编码254

8.5.1 理论基础254

8.5.2 GIF文件格式257

8.5.3 编程实现258

8.6 JPEG编码269

8.6.1 理论基础269

8.6.2 JPEG的文件格式273

8.7 小结278

第9章 边缘检测与图像分析279

9.1 边缘检测279

9.2 Hough变换288

9.3 轮廓提取与轮廓跟踪294

9.4 图像分割302

9.4.1 基于幅度的阈值分割303

9.4.2 基于区域的图像分割305

9.4.3 编程实现307

9.5 投影法与差影法317

9.5.1 投影法317

9.5.2 图像的代数运算与差影法317

9.5.3 编程实现319

9.6 图像的匹配326

9.6.1 模板匹配法327

9.6.2 其他快速计算法328

9.6.3 编程实现329

9.7 小结333

第10章 图像的数学形态学运算335

10.1 概述335

10.1.1 数学形态学的概念335

10.1.2 数学形态学中的基本符号和术语336

10.2 图像腐蚀（Erosion）338

10.3 图像膨胀（Dilation）343

10.3.1 理论基础343

10.3.2 腐蚀、膨胀运算的代数性质344

10.3.3 编程实现345

10.4 开（Open）运算和闭（Close）运算349

10.4.1 基本概念349

10.4.2 开、闭运算的代数性质350

10.4.3 编程实现351

10.5 数学形态学的其他运算353

10.5.1 击中／击不中（Hit/Miss）变换354

10.5.2 细化（Thining）355

10.5.3 编程实现356

10.6 小结360

第11章 图像融合361

11.1 系统简介361

11.1.1 图像融合的概念361

11.1.2 系统平台的设计362

11.1.3 系统平台的编码实现363

11.2 HIS变换实现图像融合369

11.3 主成分分析实现图像融合377

11.4 Brovey算法实现图像融合391

11.5 乘积变换融合和小波变换融合399

11.6 小结408

第12章 图像特技显示409

12.1 图像特技显示的基本原理409

12.2 图像的特技显示409

12.2.1 图像的扫描显示410

12.2.2 图像的插入413

12.2.3 图像的百叶窗显示416

12.2.4 图像的马赛克效果418

12.2.5 图像的栅格条交错420

12.2.6 图像从全黑淡入422

12.2.7 图像的伸缩424

12.3 小结427

第13章 图像处理综合运用——人脸检测428

13.1 人脸检测、识别概述428

13.1.1 人脸识别技术概述428

13.1.2 人脸识别系统模块设计430

13.2 人脸检测系统的方案设计431

13.2.1 人脸检测方法概述431

13.2.2 基于肤色信息的人脸分割431

13.2.3 人脸检测系统设计437

13.3 图像数据读取与预处理439

13.3.1 图像数据读取439

13.3.2 图像的预处理440

13.4 人脸区域检测442

13.4.1 肤色建模——人脸区域的粗标定443

13.4.2 膨胀与腐蚀448

13.4.3 去除非人脸区域453

13.4.4 再次膨胀与腐蚀456

13.4.5 人脸区域定位457

13.5 眼睛的检测与定位460

13.5.1 眼睛的匹配461

13.5.2 去掉非眼睛区域466

13.5.3 膨胀眼睛区域467

13.5.4 眼睛中心的定位468

13.6 人嘴的检测与定位470

13.6.1 嘴的匹配470

13.6.2 腐蚀出嘴巴区域472

13.6.3 去除离散点475

13.6.4 定位嘴巴中心477

13.7 人脸及其主要特征的标定479

13.8 小结482

附录A Visual C++开发环境483

A.1 Visual C++概述483

A.2 认识Visual C++集成开发环境484

A.3 IDE菜单栏介绍486

A.4 工具栏493

A.5 输出窗口494

A.6 资源编辑器495

A.7 Visual C++学习常见问题496

A.8 Visual C++学习方法简介497

A.9 小结498

附录B 利用集成开发环境生成程序499

B.1 生成项目（Project）499

B.2 添加和编辑源文件500

B.3 建立程序501

B.4 运行程序502

B.5 调试程序502

B.6 Visual C++生成的项目文件503

B.7 编写控制台应用程序504

B.8 小结507