MATLAB应用图像处理(第二版) - 中国高校教材图书网
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书名： |
MATLAB应用图像处理(第二版)
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| ISBN： | 978 –7 – 5606–2504 – 1 |
责任编辑： | |
| 作者： |
胡晓军 徐 飞
相关图书
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥28.00
折扣价：￥26.60
折扣：0.95
节省了1.4元
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字数： |
423千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
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| 出版日期： |
2011-04-01 |
每包册数： |
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| 国家规划教材： |
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省部级规划教材： |
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| 入选重点出版项目： |
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获奖信息： |
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| 内容简介： |
本书主要介绍了MATLAB语言在图像处理技术方面的应用，以MATLAB中的图像处理工具箱为中心，重点介绍了各种图像处理方法的理论和应用实例。书中给出了大量的MATLAB程序实例和图像处理效果，使读者可以轻松地理解和掌握使用MATLAB图像处理工具箱函数进行图像处理的方法。
本书共11章，内容包括图像的显示与运算、图像变换和图像滤波、图像空间变换和图像配准、图像增强与复原、图像编码与压缩、图像形态学处理、图像GUI以及小波分析在图像处理中的应用。
本书简明扼要、通俗易懂，同时兼有一定的深度和广度。本书适用于对MATLAB图像处理技术感兴趣的读者，也可作为本科生、研究生学习使用MATLAB进行图像处理的参考书以及科研与工程技术人员的工具书。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
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imresize 103
5.4.2 旋转变换函数imrotate 105
5.4.3 tformfwd和tforminv 106
5.4.4 变换结构体构造函数maketform 107
5.4.5 逆变换结构体产生函数fliptform 109
5.4.6 二维变换函数imtransform 110
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 cp2tform 133
6.3.2 cpcorr 133
6.3.3 cpselect 134
6.3.4 cpstruct2pairs 136
6.3.5 normxcorr2 136
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
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
数字图像处理(Digital Image Processing)又称为计算机图像处理，是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。从70年代中期开始，随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展。人们已开始研究如何用计算机系统解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界，这被称为图像理解或计算机视觉。很多国家，特别是发达国家投入了更多的人力、物力到这项研究中，并取得了不少重要的研究成果。图像处理的应用领域涉及人类生活和工作的方方面面，随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将不断扩大。
MATLAB是近年来在国内外广泛流行的一种科学计算软件，其语法结构简单，并具有极强的数值计算、图文处理、数据分析、图形绘制以及数字图像处理功能。MATLAB中含有专门支持数字图像处理的图像处理工具箱，可以方便快捷地实现各种图像处理算法，无论对于图像处理的初学者还是研究图像处理的专家都具有很强的应用价值。
本书主要介绍了数字图像处理的基础知识、基本方法、程序范例等。在上一版《MATLAB数字图像处理》的基础上，对内容进行了更新，加入了更多的程序实例并且引入了新的内容，比如图像配准、图像GUI编程和小波图像融合等。全书共分11章，其中第1章为图像处理的概述，第2～5章介绍数字图像处理的基础知识，包括图像的显示、运算、滤波和图像变换，主要由徐飞、施晓红、焦长君编写；第6～8章分别介绍图像配准、图像增强和复原以及图像编码和压缩技术，主要由焦长君和白江坡编写；第9章介绍图像形态学以及二值图像形态学处理，第10章介绍图像GUI应用和编程，第11章详细介绍小波分析图像处理技术，主要由胡晓军编写。
本书可作为高等院校电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、生物医学工程、电气工程及其自动化等相关专业本科生的教材，以及信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、生物医学工程、光学工程和电子科学与技术等专业的研究生教材，也可作为从事图像处理与分析、模式识别、人工智能和计算机应用研究与开发的工程技术人员的参考书。
直接参与本书编写工作的还有张一鸣、于学祥、严日村、罗廷芳、张恒、司超、许亮、王同业、杨珏、刘景琳等。
由于笔者水平有限，书中疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正。
编者
2010年12月
第 一 版 前 言
图像是一种重要的信息源，图像处理的最终目的就是要帮助人类理解信息的内涵。数字图像处理技术的研究内容涉及光学系统、微电子技术、计算机科学、数学分析等领域，是一门综合性很强的边缘学科。随着计算机技术的迅猛发展，图像处理技术已经广泛应用于各个领域。近30年来该技术取得了令人瞩目的成就。
随着科技的发展，许多高新知识都已经在图像处理上得到了广泛应用，并取得了较好的效果，但是，一些经典的图像处理方法仍然有其生命力，实际应用中还是离不开一些基本的技术。因此，本书详细介绍了一些图像处理的经典方法，例如，图像运算、图像滤波、图像变换以及二进制形态操作等，同时还介绍了这些技术的MATLAB实现方法，最后在此基础上介绍了一些先进的图像处理技术，例如小波变换等。MATLAB是一种高效的工程计算语言，在数值计算、数据处理、自动控制、图像处理、神经网络、小波分析、金融分析等方面有着广泛的应用。MATLAB是一种向量语言，它非常适合于进行图像处理。
本书从结构上可以分为两部分，第一部分是基础部分，包括第1～6章内容，主要介绍了图像处理的基本理论和方法以及MATLAB的基本图像处理方法；第二部分是应用部分，包括从第7～12章的内容，主要介绍基本理论和方法的实际应用。本书中每一章都配有习题，主要是希望读者能在学习之后进行动手实践，本书的最后附有习题答案以供参考。
基础部分分为图像处理概述、图像显示、图像运算、图像变换、图像滤波和二值形态学操作等六个方面的内容。第1章主要介绍了数字图像及图像处理系统的概念，针对MATLAB应用介绍了MATLAB的图像类型；第2章主要介绍了MATLAB显示函数的使用方法，这一章是所有章节的基础，如果没有掌握好这一章的内容，那么在以后的学习中将会遇到一些不必要的麻烦；第3章介绍了图像的点运算、代数运算、几何运算和邻域操作等四个方面的内容，其中涉及图像的各种基本处理单位和方法；第4章介绍了图像处理技术中非常重要的几个概念，包括傅立叶变换、DCT变换等；第5章介绍了图像的基本滤波方法和几种常用的滤波器；第6章则是图像分析中最常用到的形态学操作内容。
应用部分包括图像的空间变换、图像增强、图像复原、图像编码、图像分析和其他图像处理技术等部分。这几章的内容基本上是按照实际图像处理的顺序进行编排的，首先对图像进行位置矫正，然后增强图像的效果，去除噪声，到此一个图像才有编码价值，最后对处理过的图像进行分析和理解。图像的空间变换主要是利用了第3章中的几何变换技术；增强和复原主要是利用了滤波技术；编码利用了变换技术；而图像分析则大多是利用了图像的形态学操作。最后一章中介绍了小波变换、分形几何和神经网络等新技术在图像处理中的初步应用。
本书第1～4章由徐飞、施晓红、刘军、王刚等编写；第5、6章由刘涛、林峰、李凯等编写；第7～9章由徐飞、李稚锋、王华等编写；第10、11章由施晓红、李明、陈志强编写。全书文字由李飞、张小龙输入，图像由李燕、胡利明编辑处理。全书由徐飞、施晓红、林哲辉审校。在本书的编写过程中还得到了王德军、赵文峰等人的大力帮助，毛红兵女士为本书的策划与编辑工作付出了大量的心血与汗水。另外还有很多同志在本书的排版、校对过程中付出了大量的劳动，在此一并表示衷心的感谢。
由于作者水平有限，错误或疏漏之处在所难免，敬请读者不吝赐教。
编者
2002年3月
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