数字图像处理

第1章 概论/1

1.1 数字图像的基本概念/2

1.2 数字图像处理的内容和特点/2

1.2.1 数字图像处理的研究内容/2

1.2.2 数字图像处理的基本特点/3

1.3 数字图像处理与相关学科的关系/4

1.4 数字图像处理系统/5

1.5 数字图像处理的应用领域/6

思考题/7

第2章 数字图像处理基础/8

2.1 图像数字化/9

2.1.1 采样/9

2.1.2 量化/11

2.1.3 图像数字化的应用/12

2.2 数字图像类型/13

2.2.1 数字图像的种类/13

2.2.2 数字图像的属性/15

2.3 图像文件格式/16

2.3.1 BMP文件格式/17

2.3.2 GIF文件格式/19

2.3.3 JPEG文件格式/22

2.3.4 PNG文件格式/23

2.3.5 TIFF文件格式/24

2.3.6 其他图像文件格式/25

2.4 数字图像处理技术概述/26

2.5 实用数字图像处理编程基础/27

2.5.1 CImage类/27

2.5.2 OpenCV图像处理基础/34

思考题/39

第3章 图像增强/41

3.1 图像增强分类/42

3.1.1 空域图像增强/42

3.1.2 频域图像增强/42

3.1.3 图像增强的效果评价/42

3.2 灰度变换/43

3.2.1 直接灰度变换/43

3.2.2 直方图灰度变换/46

3.2.3 图像的算术/逻辑运算/53

3.3 空域图像增强/55

3.3.1 平滑滤波/56

3.3.2 锐化滤波/65

3.4 频域滤波增强/67

3.4.1 低通滤波/68

3.4.2 高通滤波器/71

3.4.3 带通滤波器和带阻滤波器/73

思考题/74

第4章 图像的几何变换/76

4.1 图像的平移变换/77

4.2 图像的比例缩放/81

4.3 图像的镜像变换/86

4.4 图像的旋转变换/90

4.5 图像的复合变换/93

4.5.1 复合的平移变换/93

4.5.2 复合的比例缩放变换/94

4.5.3 复合的旋转变换/94

4.5.4 不同类型的复合变换/94

4.6 投影变换/95

4.6.1 正投影/95

4.6.2 斜投影/95

4.7 透视变换/96

4.8 极坐标变换/97

思考题/98

第5章 图像的频域变换/99

5.1 离散傅里叶变换/100

5.1.1 一维离散傅里叶变换/100

5.1.2 二维离散傅里叶变换/101

5.1.3 离散傅里叶变换的性质/101

5.1.4 二维离散傅里叶变换的频谱分布/104

5.2 快速傅里叶变换/104

5.2.1 DFT的运算量/105

5.2.2 FFT算法原理/105

5.2.3 FFT的运算量/108

5.2.4 FFT的图像处理实例/109

5.3 离散余弦变换/115

5.3.1 一维离散余弦变换/115

5.3.2 二维离散余弦变换/116

5.3.3 快速离散余弦变换/117

5.3.4 二维离散余弦变换的频谱分布/118

5.4 离散沃尔什变换/118

5.4.1 一维离散沃尔什变换/118

5.4.2 二维离散沃尔什变换/119

5.4.3 二维沃尔什变换的频谱分布/120

5.5 离散哈达玛变换/121

5.5.1 一维离散哈达玛变换/121

5.5.2 哈达玛矩阵/122

5.5.3 二维离散哈达玛变换/122

5.6 小波变换/124

5.6.1 连续小波变换/124

5.6.2 一维离散小波变换/126

5.6.3 二维离散小波变换/128

思考题/129

第6章 图像压缩编码/130

6.1 图像压缩编码概述/131

6.1.1 图像压缩的必要性/131

6.1.2 图像信息的冗余及分类/131

6.1.3 图像编码的分类/132

6.1.4 图像编码的评判/133

6.2 常用的图像压缩编码/135

6.2.1 变长编码/135

6.2.2 哈夫曼（Huffman）编码/136

6.2.3 香农-范诺（Shannon-Fano）编码/138

6.2.4 行程编码/139

6.2.5 算术编码/139

6.2.6 LZW编码/141

6.2.7 预测编码/141

6.2.8 变换编码/143

6.3 JPEG编码简介/144

6.3.1 JPEG编码/144

6.3.2 离散余弦变换（DCT）/145

6.3.3 JPEG 2000简介/146

6.4 MPEG编码简介/148

6.4.1 MPEG-1/148

6.4.2 MPEG-2/150

6.4.3 MPEG-4/151

6.4.4 MPEG-7/152

6.4.5 MPEG-21/155

思考题/156

第7章 图像分割与边缘检测/157

7.1 阈值分割/158

7.1.1 基于全局像素灰度值的阈值分割/159

7.1.2 基于图像子区域的阈值分割/160

7.1.3 基于像素坐标点的阈值分割/160

7.2 基于连通区域的分割/161

7.2.1 区域生长分割法/161

7.2.2 区域分离与合并分割法/162

7.3 边缘检测与算子/163

7.3.1 一阶导数算子/165

7.3.2 二阶导数算子/173

7.3.3 凯西（Kirsch）边缘检测算子/175

7.4 轮廓提取与跟踪/176

7.4.1 轮廓提取/176

7.4.2 轮廓跟踪/177

7.5 图像分割实例/178

思考题/179

第8章 数学形态学/180

8.1 数学形态学概述/181

8.1.1 形态学概述/181

8.1.2 集合论/181

8.1.3 目标与结构元素/182

8.2 二值形态学/182

8.2.1 腐蚀与膨胀/182

8.2.2 开运算与闭运算/183

8.2.3 击中与击不中/184

8.3 灰度形态学/184

8.3.1 灰度腐蚀/184

8.3.2 灰度膨胀/185

8.3.3 灰度开运算与灰度闭运算/186

8.4 形态学的应用/186

8.4.1 二值形态学图像的平滑处理/186

8.4.2 图像细化/186

8.4.3 图像粗化/187

思考题/187

第9章 图像的特征提取与分析/189

9.1 图像的几何特征/190

9.2 图像的形状特征/191

9.2.1 基于边界轮廓的描述方法/192

9.2.2 基于区域的描述方法/195

9.3 图像的纹理特征/198

9.3.1 统计法纹理分析/199

9.3.2 结构法纹理分析/202

9.3.3 频谱法纹理分析/202

9.3.4 模型法纹理分析/202

9.4 图像的其他特征/202

9.4.1 颜色特征/202

9.4.2 空间关系特征/205

9.5 图像匹配/205

9.5.1 模板匹配/205

9.5.2 特征匹配/206

9.5.3 解释匹配/207

思考题/207

第10章 图像处理工程实例/209

10.1 机械零件的分类及参数测量/211

10.1.1 概述/211

10.1.2 基于机器视觉的机械零件测量系统/211

10.1.3 亚像素精度的测量结果/213

10.2 光学字符识别（OCR）/215

10.2.1 概述/215

10.2.2 光学字符识别系统/215

10.2.3 光学字符的识别结果/218

10.3 印刷品质量检测/219

10.3.1 概述/219

10.3.2 印刷品质量检测系统/219

10.3.3 印刷品质量检测结果/222

10.4 纹理缺陷检测/223

10.4.1 概述/224

10.4.2 纹理缺陷检测系统/224

10.4.3 纹理缺陷检测结果/229

10.5 基于内容的图像检索/229

10.5.1 概述/230

10.5.2 基于内容的图像检索系统/230

10.5.3 基于形状的多特征融合的图像检索/232

10.5.4 基于空间关系和形状的多特征融合的图像检索/235

10.5.5 基于颜色和形状区域的多特征融合的图像检索/238

思考题/241

参考文献/242

游福成编著的《数字图像处理》最鲜明的特色是直接采用了VC++2008编程环境下的CImage类进行图像处理，并与应用实例相结合，舍去了传统的自己封装的设备无关位图类，指针的使用大大减少，从而使得数字图像处理的编程更加简捷，程序更易于调试。本书既能够满足专业教学的需求，又能够满足自学读者的需求。 游福成编著的《数字图像处理》结合数字图像处理技术目前的发展动态，全面介绍了数字图像处理的基本概念、数字图像处理的各种关键技术及典型的实例分析，最后介绍了一些完整的工程案例应用系统的分析、设计和应用，是一部较全面的数字图像处理方面的专著。 《数字图像处理》可作为计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程等相关专业教材，也可作为图像处理、模式识别、机器视觉等专业的技术参考书。