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第1章MATLAB图像处理概述1

1.1数字图像处理及其特点1

1.1.1数字图像与数字图像处理1

1.1.2数字图像处理的特点2

1.2数字图像处理的主要内容3

1.3数字图像处理系统5

1.3.1硬件系统5

1.3.2软件系统7

1.4数字图像处理的历史与发展8

1.5数字图像处理的应用10

1.5.1通信领域11

1.5.2宇宙探测11

1.5.3遥感11

1.5.4生物医学领域12

1.5.5工业生产领域14

1.5.6军事、公安等领域15

1.5.7娱乐动画广告16

1.6数字图像处理的发展动向17

习题17

第2章MATLAB图像的显示与运算18

2.1数字图像18

2.1.1图像数字化18

2.1.2 MATLAB中的数字图像19

2.2 MATLAB图像文件格式20

2.3图像的读写21

2.3.1文件信息查询21

2.3.2图像文件读取23

2.3.3图像文件写入24

2.3.4图像文件格式转换24

2.4图像的显示25

2.4.1二值图像的显示26

2.4.2灰度图像的显示27

2.4.3索引图像的显示28

2.4.4真彩图像的显示29

2.5特殊图像显示技术30

2.5.1同一窗口中显示多幅图像30

2.5.2显示多帧图像31

2.6图像类型转换32

2.6.1 dither函数33

2.6.2 gray2ind函数34

2.6.3 grayslice函数34

2.6.4 im2bw函数35

2.6.5 ind2gray函数36

2.6.6 ind2rgb函数36

2.6.7 rgb2gray函数36

2.6.8 rgb2ind函数37

2.6.9 mat2gray函数38

2.7图像的直方图39

2.7.1直方图的基本概念39

2.7.2直方图的性质41

2.7.3直方图的计算和MATLAB实现42

2.8图像的点运算43

2.8.1点运算的种类43

2.8.2 MATLAB实现46

2.9图像的代数运算47

2.9.1代数运算定义47

2.9.2 MATLAB实现48

习题51

第3章MATLAB图像变换52

3.1傅立叶变换52

3.1.1连续傅立叶变换52

3.1.2离散傅立叶变换（DFT）53

3.1.3二维傅立叶变换的性质54

3.1.4快速离散傅立叶变换57

3.1.5 MATLAB实现与举例57

3.2离散余弦变换（DCT）59

3.2.1一维离散余弦变换59

3.2.2二维离散余弦变换60

3.2.3 MATLAB实现函数61

3.3射线投影积分变换63

3.3.1平行线投影变换和逆变换64

3.3.2扇束变换和逆变换71

习题73

第4章MATLAB图像滤波74

4.1线性滤波器的空间域设计法74

4.1.1简介74

4.1.2卷积74

4.1.3相关75

4.2滤波器频域设计法75

4.2.1频率变换设计法76

4.2.2频域采样法77

4.2.3窗口法78

4.3图像滤波80

4.4典型滤波器介绍与设计82

4.4.1低通滤波器82

4.4.2高通滤波器85

4.4.3滤波器的MATLAB实现87

习题88

第5章MATLAB图像空间变换89

5.1概论89

5.1.1空间变换描述89

5.1.2主要问题89

5.1.3空间变换的应用90

5.2灰度插值91

5.2.1最接近点92

5.2.2双线性插值93

5.2.3高次插值94

5.3几何变换94

5.3.1齐次坐标94

5.3.2平移变换96

5.3.3图像旋转变换97

5.3.4图像缩放98

5.3.5图像剪切98

5.3.6复合变换98

5.3.7投影变换100

5.3.8高阶变换101

5.4空间变换的MATLAB实现103

5.4.1缩放变换函数imresize103

5.4.2旋转变换函数imrotate105

5.4.3 tformfwd和tforminv106

5.4.4变换结构体构造函数maketform107

5.4.5逆变换结构体产生函数fliptform109

5.4.6二维变换函数imtransform110

5.5空间变换演示113

5.5.1 MATLAB空间变换的基本步骤113

5.5.2图像的基本空间变换113

5.5.3图像的保形变换122

习题127

第6章MATLAB图像配准128

6.1图像配准概述128

6.1.1图像配准定义128

6.1.2图像配准的分类128

6.2图像配准方法129

6.2.1基于灰度信息的图像配准方法130

6.2.2基于变换域的图像配准方法132

6.2.3基于特征的图像配准方法132

6.3 MATLAB图像配准工具介绍133

6.3.1 cp2tform133

6.3.2 cpcorr133

6.3.3 cpselect134

6.3.4 cpstruct2pairs136

6.3.5 normxcorr2136

6.4图像配准示例137

6.4.1图像配准一般流程137

6.4.2简单的图像配准138

6.4.3复杂的图像配准139

习题144

第7章MATLAB图像增强与复原145

7.1图像增强145

7.1.1灰度变换增强145

7.1.2空域滤波增强156

7.1.3频域增强162

7.1.4色彩增强165

7.2图像复原167

7.2.1模糊及噪声167

7.2.2 MATLAB复原函数简介169

7.2.3维纳滤波复原170

7.2.4约束最小二乘方滤波复原173

7.2.5 Lucy-Richardson复原174

7.2.6盲去卷积复原176

习题179

第8章MATLAB图像编码与压缩180

8.1图像压缩和编码概述180

8.2无损图像压缩181

8.2.1行程编码181

8.2.2算术编码183

8.2.3哈夫曼编码185

8.3有损图像压缩188

8.3.1预测编码188

8.3.2变换编码190

习题199

第9章 数学形态学以及二值图像形态学处理200

9.1数学形态学概述200

9.1.1数学形态学简介200

9.1.2数学形态学的集合理论基础201

9.2数学形态学基本操作——腐蚀和膨胀201

9.2.1膨胀202

9.2.2腐蚀205

9.2.3膨胀和腐蚀的对偶性205

9.3数学形态学其它操作205

9.3.1开操作206

9.3.2闭操作206

9.3.3击中/击不中变换207

9.4二值图像的连通性209

9.4.1像素的连通性209

9.4.2二值图像的对象209

9.5查表操作211

9.6数学形态学在二值图像处理中的应用213

9.6.1噪声去除213

9.6.2图像细化和骨化214

9.6.3边界提取215

9.6.4区域填充215

9.6.5图像特征提取217

习题219

第10章MATLAB图像处理GUI介绍220

10.1图像处理GUI概述220

10.2图像处理GUI模块介绍222

10.3模块化图像处理GUI编程225

10.3.1位置控制225

10.3.2连接性回调API函数226

10.3.3自定义GUI模块228

习题232

第11章MATLAB小波分析在图像处理中的应用233

11.1小波和小波变换233

11.2离散小波变换和Mallat算法236

11.3 MATLAB小波分析在图像处理中的应用240

11.3.1小波图像分解与重构240

11.3.2小波图像压缩251

11.3.3小波图像去噪255

11.3.4小波图像融合258

习题261

附录MATLAB图像处理相关函数命令262

参考文献279