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第一章 绪论1

1.1数字图像处理发展历程1

1.2人类视觉系统原理4

1.2.1眼睛的构造4

1.2.2视觉通路5

1.2.3色视觉6

1.2.4视觉惰性7

1.2.5立体视觉7

1.2.6亮度适应和区分8

1.2.7视觉错觉9

1.3电视系统原理9

1.3.1电视系统的组成9

1.3.2成像原理10

1.3.3显像原理11

1.4数字图像基础12

1.4.1图像的成像模型13

1.4.2数字图像采样13

1.4.3数字图像量化14

1.4.4数字图像的表示15

1.4.5图像的文件格式16

1.5数字图像处理技术及应用17

1.5.1研究领域17

1.5.2数字图像处理的优点19

1.5.3数字图像处理的应用领域20

1.6常用图像处理软件23

1.7典型的机器视觉系统27

1.8小结28

习题29

第二章 数字图像处理的基础知识30

2.1色度学基础与颜色模型30

2.1.1色度学基础31

2.1.2颜色模型32

2.1.3颜色模型的转换35

2.2数字图像处理中的基本运算37

2.2.1点运算37

2.2.2代数运算40

2.2.3几何运算42

2.3数字图像处理中的模板运算47

2.3.1基本原理47

2.3.2常用模板48

2.3.3数学形态学48

2.4数字图像处理中的频域变换50

2.4.1离散傅里叶变换50

2.4.2离散余弦变换53

2.4.3离散沃尔什-哈达玛变换55

2.4.4小波变换56

2.5小结58

习题59

第三章 数字图像特征提取与描述60

3.1图像的边缘检测60

3.1.1基本原理60

3.1.2梯度算子61

3.1.3拉普拉斯算子62

3.1.4 LoG算子63

3.1.5 Canny边缘检测65

3.2基于Hough变换的直线提取67

3.2.1基本原理67

3.2.2 Hough变换实现方法69

3.2.3 Hough变换推广69

3.3图像的目标区域分割69

3.3.1阈值图像分割70

3.3.2基于区域的分割71

3.3.3分水岭分割算法73

3.3.4 Lazy Snapping分割74

3.4图像的局部特征提取74

3.4.1角点特征提取74

3.4.2 SIFT算子77

3.5图像描述81

3.5.1边界描述81

3.5.2区域描述82

3.5.3纹理描述84

3.6小结85

习题86

第四章 云雾图像处理88

4.1图像增强89

4.1.1图像的空域增强89

4.1.2图像的频率域增强93

4.1.3增强示例：同态滤波图像增强97

4.2图像复原98

4.2.1图像模糊的退化模型98

4.2.2退化图像的复原方法100

4.2.3复原示例：运动模糊图像的复原方法及原理102

4.3云雾图像的处理104

4.3.1图像去雾方法的分类104

4.3.2云雾图像增强法105

4.3.3云雾图像复原法108

4.3.4几种基于模型的去雾算法介绍110

4.4小结118

习题118

第五章 运动目标检测与跟踪120

5.1运动目标检测121

5.1.1静态背景下的运动目标检测121

5.1.2动态背景下的运动目标检测126

5.1.3运动目标检测的应用129

5.2运动目标跟踪131

5.2.1视频目标跟踪方法131

5.2.2 Mean Shift目标跟踪方法133

5.2.3视频目标跟踪中的粒子滤波方法137

5.3特征点跟踪示例lkdemo.c略析141

5.4小结144

习题145

第六章 目标位姿测量系统146

6.1成像模型147

6.2摄像机标定149

6.2.1线性摄像机标定149

6.2.2非线性摄像机标定151

6.2.3立体视觉摄像机标定154

6.3立体匹配155

6.3.1极线约束155

6.3.2立体匹配算法158

6.4三维重建160

6.4.1一般配置下点坐标计算160

6.4.2平行双目点坐标计算161

6.5立体视觉目标测量系统163

6.5.1测量系统硬件组成164

6.5.2实现步骤164

6.5.3位姿测量代码示例170

6.6小结173

习题174

第七章 物联网中的图像处理系统设计175

7.1物联网基础175

7.1.1物联网概念的形成176

7.1.2物联网的体系结构176

7.1.3物联网的应用模式177

7.2条形码与二维码技术178

7.2.1条形码技术178

7.2.2二维条码182

7.2.3物联网时代二维条码的应用示例187

7.3人脸识别189

7.3.1自动人脸识别基础189

7.3.2人脸检测算法191

7.3.3人脸识别算法195

7.4小结200

习题201

第八章 嵌入式图像处理系统的设计202

8.1嵌入式系统及分类202

8.1.1嵌入式系统的定义202

8.1.2嵌入式系统的分类203

8.2嵌入式DSP视频处理系统207

8.2.1硬件设计207

8.2.2软件设计213

8.2.3网络视频传输应用示例215

8.3 FPGA视频处理系统设计220

8.3.1数字可编程设计技术221

8.3.2基于FPGA的视频系统设计222

8.4小结238

习题239

第九章 医学与工业成像系统240

9.1超声医学成像240

9.1.1超声原理241

9.1.2超声成像243

9.2计算机断层成像244

9.2.1基本原理244

9.2.2投影重建246

9.3核磁共振成像251

9.4电容层析成像技术253

9.4.1电容传感器设计254

9.4.2数据采集与图像重建257

9.4.3 ECT系统的应用及发展260

9.5医学成像的融合方法262

9.5.1基本算法262

9.5.2小波变换的图像融合263

9.5.3医学图像融合效果的评价266

9.6小结268

习题268

第十章 互联网中的图像处理269

10.1数字水印269

10.1.1数字水印基础269

10.1.2数字水印的典型算法272

10.1.3数字水印技术的应用274

10.2图像检索275

10.2.1图像检索技术分类275

10.2.2基于纹理特征的图像检索276

10.2.3网络图像搜索系统278

10.3视频图像压缩281

10.3.1基本原理281

10.3.2无损压缩算法282

10.3.3 JPEG静止图像编码285

10.3.4 MPEG-1/2的视频压缩算法287

10.3.5 MPEG-4视频编码289

10.3.6 H.264/AVC视频编码292

10.4图像配准系统设计297

10.4.1基本原理298

10.4.2常用算法299

10.4.3基于特征点的刚体变换配准示例305

10.5小结306

习题306

参考文献308