数字图像处理与分析

前言

第1章 绪论

1.1 数字图像

1.1.1 数字图像的基本概念

1.1.2 数字图像的基本特点

1.2 数字图像处理

1.2.1 数字图像处理的基本特点

1.2.2 数字图像处理的主要研究内容

1.3 相关学科和领域

1.3.1 数字信号处理学

1.3.2 计算机图形学

1.3.3 计算机视觉

1.4 数字图像处理的主要应用与发展趋势

1.4.1 数字图像处理的主要应用

1.4.2 数字图像处理的发展趋势

习题

第2章 图像处理基础知识

2.1 图像数字化

2.1.1 图像传感器与数字成像

2.1.2 数字化原理

2.2 图像数据结构

2.2.1 图像模式

2.2.2 彩色空间

2.2.3 图像存储的数据结构

2.3 图像文件格式

2.3.1 BMP文件格式

2.3.2 GIF文件格式

2.3.3 TIFF文件格式

2.3.4 JPEG文件格式

2.3.5 DICOM文件格式

2.4 图像质量评价

2.4.1 图像质量的客观评价

2.4.2 图像质量的主观评价

习题

第3章 图像变换

3.1 傅里叶变换

3.1.1 一维傅里叶变换

3.1.2 二维离散傅里叶变换

3.1.3 二维离散傅里叶变换的性质

3.1.4 快速傅里叶变换

3.1.5 傅里叶变换在图像处理中的应用

3.2 离散余弦变换

3.2.1 离散余弦变换原理

3.2.2 离散余弦变换在图像处理中的应用

3.3 小波变换及其应用

3.3.1 多分辨率分析的背景知识

3.3.2 多分辨率展开

3.3.3 一维小波变换

3.3.4 快速小波变换算法

3.3.5 二维离散小波变换

3.3.6 小波分析在图像处理中的应用

习题

第4章 图像增强

4.1 引言

4.2 直接灰度变换

4.2.1 灰度线性变换

4.2.2 灰度非线性变换

4.3 直方图修正法

4.3.1 灰度直方图的定义

4.3.2 直方图的用途

4.3.3 直方图均衡化

4.3.4 直方图规定化

4.4 图像平滑

4.4.1 邻域平均法

4.4.2 中值滤波

4.4.3 多图像平均法

4.4.4 频域低通滤波法

4.5 图像锐化

4.5.1 微分法

4.5.2 高通滤波法

4.6 同态增晰

4.7 彩色增强

4.7.1 伪彩色增强

4.7.2 真彩色增强

习题

第5章 图像复原

5.1 图像复原的基本概念

5.2 图像退化模型

5.2.1 连续的退化模型

5.2.2 离散的退化模型

5.3 图像复原的方法

5.3.1 反向滤波法

5.3.2 约束还原法

5.4 运动模糊图像的复原

5.4.1 模糊模型

5.4.2 水平匀速直线运动引起模糊的复原

5.5 图像的几何校正

5.5.1 几何畸变的描述

5.5.2 几何校正

习题

第6章 图像分割

6.1 灰度阈值法

6.1.1 阈值分割的原理

6.1.2 阈值的选取

6.2 边缘检测

6.2.1 梯度算子

6.2.2 拉普拉斯算子

6.2.3 Canny算子

6.3 区域分割

6.3.1 区域生长

6.3.2 分裂合并

6.3.3 水域分割

6.4 Hough变换

6.4.1 Hough变换的原理

6.4.2 广义Hough变换

习题

第7章 图像描述与分析

7.1 灰度描述

7.1.1 幅度特征

7.1.2 直方图特征

7.1.3 变换系数特征

7.2 边界描述

7.2.1 链码描述

7.2.2 傅里叶描述

7.3 区域描述

7.3.1 几何特征

7.3.2 不变矩

7.4 纹理描述

7.4.1 矩分析法

7.4.2 灰度差分统计法

7.4.3 灰度共生矩阵法

7.4.4 纹理的结构分析

7.5 形态分析

习题

第8章 数字图像的压缩编码

8.1 概述

8.1.1 图像压缩编码的必要性

8.1.2 图像压缩编码的可能性

8.1.3 图像压缩编码的分类

8.1.4 压缩编码系统评价

8.2 预测编码

8.2.1 预测编码的基本原理

8.2.2 DPCM编码

8.2.3 ΔM编码

8.3 统计编码

8.3.1 游程长度编码

8.3.2 霍夫曼编码

8.3.3 算术编码

8.4 变换编码

8.4.1 变换编码的基本原理

8.4.2 变换编码特性评价

8.4.3 变换编码中主要解决的问题

8.4.4 变换编码的特点及应用

8.5 位平面编码

8.5.1 位平面分解

8.5.2 位平面编码方法

8.6 静止图像压缩编码实例

8.6.1 JPEG基本系统

8.6.2 应用举例

8.6.3 编码比特率的控制

8.7 图像压缩的国际标准简介

8.7.1 静止图像压缩标准

8.7.2 视频压缩编码标准

习题

第9章 数字图像处理系统及应用实例

9.1 数字图像处理系统

9.1.1 数字图像处理系统的分类

9.1.2 计算机图像处理系统的基本构成

9.1.3 嵌入式图像处理系统的基本构成

9.2 应用实例

9.2.1 生物医学图像的处理

9.2.2 基于统计特征的高分辨率遥感图像道路提取

9.2.3 DSP组成的目标检测与识别系统

9.2.4 立体视觉系统

9.2.5 影视制作领域的增强现实技术

附录

附录A 数字图像处理实验

附录B 图像处理领域主要相关国际刊物

附录C 图像处理领域主要相关国际会议

参考文献

《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：数字图像处理与分析（第2版）》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，书中系统地介绍了与图像处理及分析相关的基本理论、技术和典型方法，并综合作者及其所在实验室多年来从事数字图像处理教学、科研的心得、成果，注重理论联系实际，简化数学推导，列举大量工程应用中的实例，同时《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：数字图像处理与分析（第2版）》也介绍了许多近年来国际上一些有关的最新研究成果，意在使读者能够更好地学习和掌握数字图像处理的基本理论、方法、实用技术以及一些典型应用。
　　《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：数字图像处理与分析（第2版）》共分9章，包括五大部分。第一部分（第1、2章）是图像处理基础理论的介绍，内容包括图像技术整体概况、分类以及有关视觉模型，数字图像采集、表达，图像处理的基本概念等。第二部分（第3～5章）论述了图像处理的基本技术，包括图像的各种基本变换、图像增强、图像恢复等。第三部分（第6、7章）介绍了图像分析的基本原理和技术，如图像分割、目标表达和描述、形态学方法等。第四部分（第8章）介绍了图像压缩编码。第五部分（第9章）根据作者多年从事图像处理研究的经验，列举了几个有代表性的实例，如医学、遥感、目标检测识别、立体视觉等，这些实例具有很好的通用性和应用性，对了解和掌握图像处理技术的具体工程应用大有帮助。