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第1章 绪论1

1.1 数字图像1

1.1.1 数字图像的基本概念1

1.1.2 数字图像的基本特点2

1.2 数字图像处理3

1.2.1 数字图像处理的基本特点3

1.2.2 数字图像处理的主要研究内容3

1.3 相关学科和领域5

1.3.1 数字信号处理学5

1.3.2 计算机图形学6

1.3.3 计算机视觉6

1.4 数字图像处理的主要应用与发展趋势6

1.4.1 数字图像处理的主要应用7

1.4.2 数字图像处理的发展趋势10

习题10

第2章 图像处理基础知识11

2.1 图像数字化11

2.1.1 图像传感器与数字成像11

2.1.2 数字化原理12

2.2 图像数据结构14

2.2.1 图像模式14

2.2.2 彩色空间15

2.2.3 图像存储的数据结构17

2.3 图像文件格式18

2.3.1 BMP文件格式18

2.3.2 GIF文件格式22

2.3.3 TIFF文件格式22

2.3.4 JPEG文件格式23

2.3.5 DICOM文件格式23

2.4 图像质量评价23

2.4.1 图像质量的客观评价24

2.4.2 图像质量的主观评价24

习题25

第3章 图像变换26

3.1 傅里叶变换26

3.1.1 一维傅里叶变换26

3.1.2 二维离散傅里叶变换27

3.1.3 二维离散傅里叶变换的性质28

3.1.4 快速傅里叶变换32

3.1.5 傅里叶变换在图像处理中的应用36

3.2 离散余弦变换37

3.2.1 离散余弦变换原理37

3.2.2 离散余弦变换在图像处理中的应用38

3.3 小波变换及其应用39

3.3.1 多分辨率分析的背景知识39

3.3.2 多分辨率展开42

3.3.3 一维小波变换46

3.3.4 快速小波变换算法48

3.3.5 二维离散小波变换49

3.3.6 小波分析在图像处理中的应用51

习题54

第4章 图像增强56

4.1 引言56

4.2 直接灰度变换57

4.2.1 灰度线性变换58

4.2.2 灰度非线性变换62

4.3 直方图修正法63

4.3.1 灰度直方图的定义63

4.3.2 直方图的用途65

4.3.3 直方图均衡化66

4.3.4 直方图规定化71

4.4 图像平滑74

4.4.1 邻域平均法74

4.4.2 中值滤波75

4.4.3 多图像平均法78

4.4.4 频域低通滤波法79

4.5 图像锐化81

4.5.1 微分法82

4.5.2 高通滤波法84

4.6 同态增晰86

4.7 彩色增强87

4.7.1 伪彩色增强87

4.7.2 真彩色增强90

习题91

第5章 图像复原93

5.1 图像复原的基本概念93

5.2 图像退化模型94

5.2.1 连续的退化模型96

5.2.2 离散的退化模型97

5.3 图像复原的方法100

5.3.1 反向滤波法100

5.3.2 约束还原法102

5.4 运动模糊图像的复原105

5.4.1 模糊模型105

5.4.2 水平匀速直线运动引起模糊的复原106

5.5 图像的几何校正108

5.5.1 几何畸变的描述108

5.5.2 几何校正109

习题113

第6章 图像分割114

6.1 灰度阈值法114

6.1.1 阈值分割的原理114

6.1.2 阈值的选取115

6.2 边缘检测117

6.2.1 梯度算子118

6.2.2 拉普拉斯算子119

6.2.3 Canny算子119

6.3 区域分割122

6.3.1 区域生长122

6.3.2 分裂合并124

6.3.3 水域分割126

6.4 Hough变换128

6.4.1 Hough变换的原理128

6.4.2 广义Hough变换130

习题131

第7章 图像描述与分析132

7.1 灰度描述132

7.1.1 幅度特征132

7.1.2 直方图特征132

7.1.3 变换系数特征134

7.2 边界描述135

7.2.1 链码描述135

7.2.2 傅里叶描述136

7.3 区域描述136

7.3.1 几何特征137

7.3.2 不变矩138

7.4 纹理描述140

7.4.1 矩分析法141

7.4.2 灰度差分统计法142

7.4.3 灰度共生矩阵法143

7.4.4 纹理的结构分析145

7.5 形态分析146

习题151

第8章 数字图像的压缩编码152

8.1 概述152

8.1.1 图像压缩编码的必要性152

8.1.2 图像压缩编码的可能性152

8.1.3 图像压缩编码的分类154

8.1.4 压缩编码系统评价154

8.2 预测编码157

8.2.1 预测编码的基本原理157

8.2.2 DPCM编码157

8.2.3 △M编码161

8.3 统计编码163

8.3.1 游程长度编码163

8.3.2 霍夫曼编码163

8.3.3 算术编码165

8.4 变换编码167

8.4.1 变换编码的基本原理167

8.4.2 变换编码特性评价167

8.4.3 变换编码中主要解决的问题168

8.4.4 变换编码的特点及应用170

8.5 位平面编码171

8.5.1 位平面分解172

8.5.2 位平面编码方法173

8.6 静止图像压缩编码实例173

8.6.1 JPEG基本系统174

8.6.2 应用举例177

8.6.3 编码比特率的控制179

8.7 图像压缩的国际标准简介179

8.7.1 静止图像压缩标准180

8.7.2 视频压缩编码标准181

习题188

第9章 数字图像处理系统及应用实例190

9.1 数字图像处理系统190

9.1.1 数字图像处理系统的分类190

9.1.2 计算机图像处理系统的基本构成190

9.1.3 嵌入式图像处理系统的基本构成193

9.2 应用实例196

9.2.1 生物医学图像的处理196

9.2.2 基于统计特征的高分辨率遥感图像道路提取198

9.2.3 DSP组成的目标检测与识别系统200

9.2.4 立体视觉系统204

9.2.5 影视制作领域的增强现实技术205

附录210

附录A 数字图像处理实验210

附录B 图像处理领域主要相关国际刊物211

附录C 图像处理领域主要相关国际会议212

参考文献213