数字图像处理与应用(MATLAB版)

运用MATLAB来实现图像处理技术,精品课程,资源丰富,
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王慧琴 (作者)

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1.陕西省精品课程,配套资源相当丰富。
2.优秀的创作团队,多年从事数字图像处理教学工作,理论基础扎实,经验丰富。
3.重理论与实践相结合,用MATLAB语言实现图像处理技术。
4.深入浅出、图文并茂,反映近年来数字图像处理领域的最新发展。

内容摘要

1.本书重点介绍了数字图像处理的基本概念、基本理论、实用技术,以及用MATLAB进行图像处理、编程的方法。2.本书结构安排合理,叙述清晰,理论与实践并重,使用MATLAB作为实验平台,加入了大量的实验实例,并且有大量的实验结果图片,对读者的理解有很大的帮助。3.本书深入浅出、图文并茂,文字描述力求简单易懂。选材上既注重基本概念、理论和方法的介绍,同时也反映了近年来数字图像处理领域的最新发展情况。

目录

第 1章 绪论 1
1.1 图像的概念 1
1.2 图像的分类 2
1.3 图像的表示 2
1.3.1 图像信号的表示 2
1.3.2 数字图像的表示 3
1.3.3 颜色模型 4
1.4 人类的视觉 6
1.4.1 人眼构造和视觉现象 6
1.4.2 人类视觉特性 7
1.5 图像质量的评价方法 9
1.6 数字图像处理 12
1.6.1 图像信号的数字化 12
1.6.2 数字图像文件的存储格式 16
1.6.3 数字图像处理主要的研究内容 20
1.6.4 数字图像处理系统 21
1.6.5 图像处理、图像分析和图像理解 21
1.6.6 图像通信系统 22
1.6.7 数字图像处理的主要应用 23
习题 25
第 2章 MATLAB图像处理工具箱 26
2.1 MATLAB简介 26
2.2 MATLAB常用的基本命令 28
2.3 图像处理工具箱简介 32
2.4 MATLAB中的图像类型及类型转换 33
2.4.1 图像和图像数据 33
2.4.2 图像处理工具箱所支持的图像
类型 34
2.4.3 MATLAB图像类型转换 37
2.5 图像文件的读写和查询 40
2.6 图像文件的显示 42
2.6.1 图像的显示函数 42
2.6.2 不同类型的图像显示 44
2.6.3 直接从磁盘显示图像 48
习题 48
第3章 图像的变换 49
3.1 图像的几何变换 49
3.1.1 图像平移 49
3.1.2 图像缩放 51
3.1.3 图像旋转 53
3.1.4 图像镜像 55
3.1.5 图像转置 56
3.2 图像的正交变换 58
3.3 傅里叶变换 60
3.3.1 连续函数的傅里叶变换 60
3.3.2 离散函数的傅里叶变换 62
3.3.3 离散傅里叶变换的若干性质 64
3.3.4 离散傅里叶变换的MATLAB
实现 66
3.4 离散余弦变换 69
3.4.1 一维离散余弦变换 70
3.4.2 二维离散余弦变换 70
3.4.3 离散余弦变换的MATLAB实现 70
3.5 沃尔什变换和哈达玛变换 72
3.5.1 离散沃尔什变换 72
3.5.2 离散哈达玛变换 75
3.5.3 沃尔什变换和哈达玛变换的
MATLAB实现 77
3.6 小波变换 78
3.6.1 小波变换基本理论 79
3.6.2 常见的小波函数 80
3.6.3 频域空间的划分 83
3.6.4 图像小波变换的MATLAB实现 84
习题 88
第4章 图像的增强 89
4.1 引言 89
4.2 灰度变换法 90
4.3 直方图修正法 92
4.3.1 灰度直方图 92
4.3.2 直方图均衡化 94
4.3.3 直方图规定化 97
4.3.4 直方图均衡化的MATLAB实现 99
4.4 图像的平滑 101
4.4.1 邻域平均值法 102
4.4.2 中值滤波 103
4.4.3 多图像平均法 105
4.5 图像锐化 106
4.5.1 梯度锐化法 106
4.5.2 Laplacian增强算子 107
4.6 频率域滤波增强 108
4.6.1 频率域低通滤波器 109
4.6.2 频率域高通滤波器 110
4.6.3 带通和带阻 111
4.7 图像增强的MATLAB实现 112
4.7.1 图像噪声 112
4.7.2 图像平滑的MATLAB实现 113
4.8 彩色增强 119
4.8.1 伪彩色增强 120
4.8.2 真彩色增强 121
4.8.3 彩色增强的MATLAB实现 122
习题 122
第5章 图像形态学 124
5.1 基本集合的定义 124
5.2 二值形态学的基本运算 126
5.2.1 膨胀和腐蚀 126
5.2.2 腐蚀和膨胀的性质 128
5.2.3 二值图像腐蚀和膨胀的MATLAB
实现 129
5.2.4 开运算、闭运算及其性质 130
5.2.5 二值图像开运算、闭运算的
MATLAB实现 132
5.2.6 击中与未击中变换 133
5.2.7 二值形态学应用 134
5.3 灰度图像的形态学处理 136
5.3.1 灰度腐蚀算法 137
5.3.2 灰度膨胀算法 138
5.3.3 灰度图像的开运算和闭运算 140
5.3.4 灰度形态学梯度 141
5.3.5 高帽、低帽变换 142
5.3.6 灰度形态学应用 143
习题 145
第6章 图像的分割 146
6.1 图像分割的定义和分类 146
6.1.1 图像分割的定义 146
6.1.2 图像分割的方法分类 147
6.2 基于边缘的图像分割方法 148
6.2.1 边缘检测 148
6.2.2 边缘检测方法的MATLAB实现 152
6.2.3 边缘跟踪 153
6.2.4 边缘跟踪方法的MATLAB实现 155
6.3 基于区域的分割 157
6.3.1 阈值分割法 157
6.3.2 特征空间聚类法 159
6.3.3 区域生长法 161
6.3.4 分裂合并法 163
6.3.5 基于区域分割的MATLAB实现 164
6.4 运动图像目标分割 167
6.4.1 差分法运动分割 167
6.4.2 光流场运动分割 168
6.4.3 基于块的运动分割 171
6.5 现代图像分割技术 173
习题 173
第7章 图像的复原 175
7.1 概述 175
7.2 图像退化的数字模型 176
7.2.1 图像退化模型 176
7.2.2 连续函数的退化模型 177
7.2.3 离散的退化模型 178
7.3 代数复原方法 181
7.3.1 无约束复原 181
7.3.2 约束最小二乘复原 181
7.4 频率域恢复方法 183
7.4.1 逆滤波恢复法 183
7.4.2 去除由匀速运动引起的模糊 184
7.5 维纳滤波复原方法 186
7.6 图像复原的MATLAB实现 186
7.6.1 模糊及噪声 186
7.6.2 维纳滤波复原的MATLAB实现 188
7.6.3 约束最小二乘方滤波复原的
MATLAB实现 189
习题 190
第8章 图像编码与压缩技术 191
8.1 概述 191
8.1.1 图像的信息冗余 192
8.1.2 图像编码压缩技术的分类 192
8.2 图像压缩编码评价 193
8.2.1 基于压缩编码参数的评价 193
8.2.2 图像的逼真度准则 195
8.3 图像的统计编码 196
8.3.1 行程编码 196
8.3.2 霍夫曼编码 197
8.3.3 方块编码 199
8.3.4 算术编码 200
8.3.5 行程编码和霍夫曼编码的
MATLAB实现 201
8.4 预测编码 204
8.4.1 线性预测编码 204
8.4.2 最佳线性编码 204
8.4.3 线性预测编码系统中的图像
降质 206
8.4.4 预测编码的MATLAB实现 207
8.5 比特面编码 208
8.6 变换编码 210
8.7 静止图像压缩编码标准 211
8.7.1 JPEG标准 211
8.7.2 JPEG 2000标准 215
习题 218
第9章 数字图像的应用与发展 219
9.1 指纹识别技术 219
9.1.1 概述 219
9.1.2 指纹识别系统分类 219
9.1.3 指纹识别系统工作原理 220
9.1.4 指纹识别模块算法 222
9.1.5 指纹特征提取和比对 225
9.2 图像型火灾探测技术 226
9.2.1 概述 226
9.2.2 火灾图像的分割处理 227
9.2.3 火灾图像识别 230
9.2.4 仿真及结果 233
9.3 数字图像水印技术 235
9.3.1 数字图像水印技术简介 235
9.3.2 数字图像水印的特点和分类 236
9.3.3 数字水印原理 237
9.3.4 DCT域数字图像水印的嵌入 238
9.4 数字图像修复技术研究 242
9.4.1 数字图像修复技术简介 243
9.4.2 数字图像修复算法分类 244
9.4.3 数字图像修复算法的评价 252
9.5 图像通信的展望 254
习题 254
参考文献 255

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作者介绍

王慧琴,博士生导师,西安建筑科技大学教授,讲授课程:数字图像处理、信号与系统,陕西省图形图像学会理事。本书将结合MATLAB语言,介绍图像处理技术的MATLAB语言实现,这也是本书的一个重要特色。MATLAB是进行数字图像处理仿真的最佳工具,

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