精通MATLAB图像处理

第一部分MATLAB及图像处理基础

第1章MATLAB基础知识

1.1MATLAB概述与桌面操作

1.1.1MATLAB系统的构成

1.1.2MATLAB的发展历程

1.1.3命令行窗口

1.1.4M文件编辑器窗口

1.1.5帮助系统窗口

1.1.6图形窗口

1.1.7当前文件夹窗口

1.2查询帮助命令

1.2.1help命令

1.2.2模糊寻找

1.3MATLAB变量及表达式

1.3.1数值与变量

1.3.2表达式

1.4符号运算

1.4.1创建符号变量

1.4.2数值与符号的转换

1.4.3数值矩阵转换为符号矩阵

1.4.4符号替换

1.4.5常用的符号运算

1.4.6关系运算和逻辑运算

1.5程序流程控制语句

1.5.1数据的输入与输出

1.5.2顺序结构

1.5.3判断语句

1.5.4分支语句

1.5.5for循环语句与while循环语句

本章小结

第2章MATLAB矩阵及其运算

2.1矩阵的创建

2.1.1直接输入法

2.1.2载入外部数据文件

2.1.3利用MATLAB内置函数

2.1.4利用M文件编辑器

2.2矩阵的寻访

2.2.1下标元素访问

2.2.2单元素访问

2.2.3多元素访问

2.3矩阵的拼接

2.4矩阵的运算

2.4.1矩阵的加减运算

2.4.2矩阵的乘除运算

2.4.3矩阵的乘方

2.4.4按位运算

2.4.5矩阵的行列式与秩

2.4.6矩阵的逆与迹

2.4.7矩阵的范数及其计算函数

2.4.8矩阵的特征值与特征向量

2.4.9矩阵的超越函数

本章小结

第3章MATLAB图像处理基础

3.1常用图像的文件格式与类型

3.2图像处理的基本函数

3.2.1图像文件的查询与读取

3.2.2图像文件的储存与数据类型转换

3.2.3图像显示

3.3图像类型的转换

3.3.1dither函数

3.3.2im2bw函数

3.3.3mat2gray函数

3.3.4gray2ind函数与grayslice函数

3.3.5ind2gray函数与ind2rgb函数

3.3.6rgb2gray函数与rgb2ind函数

3.4MATLAB的颜色模型转换

3.4.1rgb2hsv函数与hsv2rgb函数

3.4.2rgb2ntsc函数与ntsc2rgb函数

3.4.3rgb2ycbcr函数与ycbcr2rgb函数

本章小结

第二部分MATLAB的常见图像处理技术

第4章MATLAB图形的绘制

4.1二维绘图

4.1.1基本的二维绘图

4.1.2figure函数与subplot函数

4.1.3二维图形的标注与修饰

4.1.4特殊二维图形绘制的实例

4.2三维绘图

4.2.1三维折线及曲线的绘制

4.2.2三维图形坐标标记的函数

4.2.3三维网格曲面的绘制

4.2.4三维阴影曲面的绘制

4.2.5三维图形的修饰与标注

4.2.6特殊三维图形的绘制的实例

本章小结

第5章图形用户界面

5.1图形用户界面(GUI)简介

5.1.1GUI的设计原则及步骤

5.1.2GUI模板与设计窗口

5.2控制框对象及属性

5.3菜单设计

5.4对话框设计

5.4.1Windows公共对话框

5.4.2MATLAB专用对话框

5.5GUI的设计工具

5.5.1布局编辑器

5.5.2对象浏览器

5.5.3属性检查器

5.5.4对齐对象工具

5.5.5Tab顺序编辑器

5.5.6菜单编辑器

5.6GUI程序设计综合实例

本章小结

第6章图像的基本运算

6.1图像的点运算

6.1.1点运算的种类

6.1.2直方图与点运算

6.1.3直方图的均衡化

6.1.4直方图规定化

6.2图像的代数运算

6.2.1图像的加法运算

6.2.2图像的减法运算

6.2.3图像的乘法运算

6.2.4图像的除法运算

6.3图像的几何运算

6.3.1图像的插值

6.3.2旋转与平移变换

6.3.3缩放与裁剪变换

6.3.4镜像变换

6.4图像的仿射变换

6.4.1尺度与伸缩变换

6.4.2扭曲与旋转变换

6.5图像的逻辑运算

本章小结

第7章图像的变换

7.1傅里叶变换

7.1.1连续傅里叶变换

7.1.2离散傅里叶变换

7.1.3快速傅里叶变换

7.1.4MATLAB的傅里叶变换函数

7.2傅里叶变换的性质

7.2.1线性与周期性

7.2.2缩放性与可分离性

7.2.3平移性

7.2.4旋转不变性

7.2.5平均值与卷积定理

7.3离散余弦变换

7.3.1一维离散余弦变换

7.3.2二维离散余弦变换

7.3.3MATLAB的离散余弦变换函数

7.4图像的Radon变换

7.5沃尔什哈达玛变换

7.6小波变换

7.6.1连续小波变换

7.6.2离散小波变换

本章小结

第8章图像压缩编码

8.1图像压缩编码技术

8.1.1图像压缩的基本原理

8.1.2图像的有损编码和无损编码

8.2图像压缩编码评价标准

8.2.1压缩率与冗余度

8.2.2客观标准

8.2.3主观标准

8.3常见的图像压缩编码

8.3.1哈夫曼编码与算术编码

8.3.2香农编码与行程编码

8.3.3预测编码

8.3.4变换编码

8.4小波图像压缩编码

8.5图像压缩在数字水印方面的应用

本章小结

第9章图像的增强

9.1灰度变换增强

9.1.1线性变换与非线性变换

9.1.2MATLAB的灰度变换函数

9.1.3最大熵方法增强对比度

9.2图像的空域滤波增强

9.2.1噪声与imnoise函数

9.2.2平滑滤波器

9.2.3中值滤波器

9.2.4自适应滤波器

9.2.5锐化滤波器

9.3图像的频域滤波增强

9.3.1低通滤波器

9.3.2高通滤波器

9.3.3同态滤波器

9.4彩色增强

9.4.1真彩色增强

9.4.2伪彩色增强

9.4.3假彩色增强

9.5小波变换在图像增强方面的应用

9.5.1小波图像去噪处理

9.5.2图像钝化与锐化

本章小结

第三部分MATLAB的高级图像处理技术及其应用

第10章图像的复原

10.1图像退化模型与估计函数

10.1.1连续退化模型

10.1.2离散退化模型

10.1.3退化估计函数

10.1.4MATLAB的图像退化函数

10.2图像恢复的方法

10.2.1逆滤波复原

10.2.2维纳滤波复原

10.2.3约束最小二乘方滤波复原

10.2.4Lucy-Richardson滤波复原

10.2.5盲去卷积滤波复原

10.2.6MATLAB的图像恢复的函数

本章小结

第11章图像分割与区域处理

11.1图像分割

11.2边缘检测

11.2.1Roberts算子

11.2.2Sobel算子

11.2.3Prewitt 算子

11.2.4Laplacian-Gauss算子

11.2.5Canny算子

11.2.6MATLAB的边缘检测函数

11.2.7小波在图像边缘检测中的应用

11.3直线的提取与边界跟踪

11.3.1用Hough变换提取直线

11.3.2边界跟踪

11.4阈值分割

11.4.1直方图阈值法

11.4.2自动阈值法

11.4.3分水岭分割法

11.4.4迭代法

11.5区域生长与分裂合并

11.5.1区域生长

11.5.2区域分裂与合并

11.6区域处理

11.6.1滑动邻域操作

11.6.2分离邻域操作

11.6.3区域的选择

11.6.4区域处理与填充

本章小结

第12章图像的数学形态学

12.1数学形态学的基本操作

12.1.1结构元素

12.1.2膨胀与腐蚀运算

12.1.3膨胀和腐蚀的组合运算

12.2基于形态学的其他操作

12.2.1击中或击不中运算

12.2.2骨架的提取

12.2.3边界提取与距离变换

12.2.4区域填充与移除小目标

12.2.5极值的操作

12.2.6查找表与对象的特性度量

12.2.7光照不均匀的处理

12.2.8使用纹理滤波器对图像进行处理

本章小结

第13章MATLAB图像处理综合应用

13.1MATLAB在医学图像处理中的应用

13.1.1图像负片效果在医学图像处理中的应用

13.1.2灰度变换在医学图像处理中的应用

13.1.3直方图均衡化在医学图像处理中的应用

13.1.4锐化效果在医学图像处理中的应用

13.1.5边缘检测效果在医学图像处理中的应用

13.2MATLAB在图像特征提取中的应用

13.2.1确定图像中的圆形目标

13.2.2测量图像的粒度

13.2.3测量灰度图像的属性

13.2.4测量图像的半径

13.2.5测量图像的角度

13.3MATLAB在人脸识别中的应用

13.4MATLAB在图像配准中的应用

13.5MATLAB在检验视频目标中的应用

本章小结

附录图像处理工具箱函数速查表

参考文献

本书采用最新版本的MATLAB R2014a为平台，由浅入深地全面讲解了MATLAB软件在图像处理方面的知识。本书理论结合实践，自始至终采用实例论述，内容完整且每章相对独立，是一本实用性极强的MATLAB参考书。全书分为三个部分共14章。第一部分为MATLAB及图像处理基础，涵盖的内容有MATLAB基础知识、MATLAB矩阵及其运算、MATLAB图像处理基础；第二部分为基于MATLAB的常见图像处理技术，涵盖的内容有MATLAB图像的绘制、图形用户界面、图像的基本运算、图像的变换、图像压缩编码、图像的增强、图像的复原；第三部分为基于MATLAB的高级图像处理技术及其应用，涵盖的内容有图像分割与区域处理、图像的数学形态学、MATLAB图像处理综合应用等。本书以实践为目标，深入浅出，实例引导，讲解翔实，适合作为理工科高等院校本科生、研究生教学参考用书，也可作为广大科研工程技术人员的案头工具。

本系列图书是在MathWorks公司技术人员的大力支持下，由中科院、清华、北航等相关科研机构的一线专家联合编著，内容专业性强、实践性强，书中很多项目实例拿来可用，二次开发。系列图书包括：
精通MATLAB R2014a
精通MATLAB科学计算
精通MATLAB智能算法
精通MATLAB/Simulink系统仿真
精通MATLAB信号处理
精通MATLAB图像处理