高清PDF《MATLAB仿真应用精品丛书 MATLAB R2016a数字图像处理34例》张德丰

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。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。
数字图像处理在通信领域有特殊的用途及应用前景。传真通信、可视电话、会议电视、多媒体通信，以及宽带综合业务数字网(B-ISDN)和高清晰度电视(HDTV)都采用了数字图像处理技术。图像处理技术的应用与推广，使得为机器人配备视觉的科学预想转为现实。计算机视觉或机器视觉迅速发展。计算机视觉实际上就是图像处理加图像识别，要求采用十分复杂的处理技术，需要设计高速的专用硬件。
数字图像处理技术在国内外发展十分迅速，应用也非常广泛，但是就其学科建设来说还不成熟，还没有广泛适用的研究模型和齐全的质量评价体系指标，多数方法的适用性都随分析处理对象而异。数字图像处理的研究方向是建立完整的理论体系。数字图像处理(Digital Image Processing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分制、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理的产生和迅速发展主要受三个因素的影响：一是计算机的发展：二是数学的发展（特别是离散数学理论的创立和完善）：三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面的应用需求的增长。
随着计算机科学技术的不断发展以及人们在日常生活中对图像信息的不断需求，数字图像处理技术在近年来得到了迅速的发展，成为当代科学研究和应用开发中一道亮丽的风景线。数字图像处理在国民经济的许多领域已经得到了广泛的应用。农林部门通过遥感图像了解植物生长情况，进行估产，监视病虫害的发展及治理：水利部门通过遥感图像分析，获取水害灾情的变化：气象部门用以分析气象云图，提高预报的准确程度：国防及测绘部门使用航测或卫星获得地域地貌及地面设施等资料：机械部门可以使用图像处理技术，自动进行金相图分析识别：医疗部门采用各种数字图像技术对各种疾病进行自动诊断。

本书系统地介绍了数字图像处理所涉及的数学基础、基本算法、各种典型方法和实用的处理技术，并根据编者近年来从事相关科研、教学的实践经验，列举了大量实例，以供读者参考。
本书以MATLAB系统的分析和设计为对象，以MATLAB为工具，既介绍了数字图像处理的特点与分析方法，又介绍了如何利用MATLAB解决各种图像处理问题，做到了理论与实践相结合。结合目前市场的需求，本书在编写上具有如下特点。
(1)以MATLAB为导线，内容紧扣数字图像处理算法。因此，本书既可以独立使用，也可以作为数字图像处理课程的辅助教材。
(2)理论与实践相结合。本书以数字图像处理技术引入，利用MATLAB解决实际的图像处理问题，做到理论与实践相结合，提高读者的动手能力
(3)深入浅出，内容丰富。本书从数字图像处理算法内容着手，逐渐深入数字图像处理各种问题，每个算法都有对应的典型实例相结合。
(4)内容全，覆盖面积广。本书内容非常全面，覆盖了大部分的数字图像处理技术，是一本不错的数字图像处理的参考用书。
本书主要由张德丰编写，此外参加编写的还有赵书兰、刘志为、栾颖、王宇华、吴茂、方清城、李晓东、何正风、丁伟雄、李娅、辛焕平、杨文茵、顾艳春、邓奋发。

目录

第1章基于小波变换的图像测试分析方法1
1.1概述1
1.2实例说明2
1.3输出结果与分析…2
1.3.1Haar小波变换测试结果4
1.3.2db9小波变换测试结5
1.4源程序.…8
1.4.1 nstdhaardemo.m...........8
1.4.2 thresholdtestdemo.m...........10
1.4.3 modetest.m.13
1.4.4 nstdhaardec.2.m…15
1.4.5 nstdhaarrec2.m............…16
1.4.6 mydwt2.m……17
1.4.7 myidwt2.m…17
第2章数字图像运算的算法分析与实现18
2.1颜色空间分析18
2.1.1颜色分析18
2.1.2颜色转换函数19
2.2点运算…20

2.2.1线性点运算分析…20
2.2.2非线性点运算分析…21
2.2.3点运算与直方图…22
2.2.4直方图修正分析…23
2.3图像的代数运算……26
2.3.1图像的加法运算…26
2.3.2图像的减法运算…28
2.3.3图像的乘法运算…29
2.3.4图像的除法运算…30
2.3.5图像的线性运算…31

2.3.6图像的非线性运算…31
第3章遥感图像与医学图像的处理技术…33
3.1在遥感图像处理中的应用…33
3.1.1遥感…33
3.1.2利用MATLAB对遥感图像进行直方图匹配.34
3.1.3对遥感图像进行滤波增强…37
3.1.4对遥感图像进行融合……38
32在医学图像处理中的应用…40
3.2.1概述…40
3.2.2医学图像的灰度变换…41
3.2.3基于高频强调滤波和直方图均衡化的医学图像增强45
第4章图像变换算法的MATLAB实现…49
4.1离散余弦变换49
4.1.1一维离散余弦变换49
4.1.2二维离散余弦变换50
4.1.3快速离散余弦变换50
4.1.4离散余弦变换的实现…51

4.2K-L变换分析……53
4.2.1K-L变换的基本定义…53
4.2.2K-L变换的基本性质…55
4.3沃尔什一哈达玛变换…55
4.3.1 Walsh函数…56
4.3.2沃尔什一哈达玛变换定义…57
4.3.3沃尔什一哈达玛变换的实现…58
第5章数字图像数字水印算法分析与实现60
5.1数字水印特点…60
5.2数字水印应用领域61
5.3数字水印的基本理论63
5.4数字水印算法…64
5.4.1空间域算法64
5.4.2变换域算法64
5.4.3压缩域算法…65
5.4.4NEC算法65
5.4.5生理模型算法…66
5.5数字水印研究现状…66

5.6一种基本小波变换的数字水印方法67
第6章Radon与Hough变换算法分析与实现71
6.1 Radon变换分析……71
6.1.1 Radon变换原理…71
6.1.2 Radon在图像上的变换分析
6.1.3 Radon变换检测直线分析….…73
6.1.4 Radon的逆变换分析…75
6.2 Hough变换77
6.2.1 Hough变换原理77
6.2.2 Hough变换实现…79
6.2.3 Hough变换扩展80
第7章图像变换编码算法分析与实现81
7.1离散余弦变换编码…81
7.2离散余弦变换编码的MATLAB实现…82
73主成分变换编码…83
7.4主成分变换编码的MATLAB实现83
7.5哈达玛变换编码…86
7.6哈达玛变换编码的MATLAB实现…86

第8章基于小波变换的图像处理方法…88
8.1二维图像变换及快速算法……88
8.2小波图像压缩…94
8.2.1图像小波分析算法…95
8.2.2小波图像压缩例子演示…97
8.3小波图像消噪100
8.3.1阈值函数选取…100
8.3.2阈值选取…101
8.3.3小波图像消噪实现步骤101
8.3.4小波图像消噪例子演示…102
8.4小波分析用于图像增强…105
8.5小波分析用于图像融合…109
8.5.1小波图像融合基本原理……109
8.5.2小波图像融合例子演示…110
8.6小波图像的边缘检测…112
8.6.1小波分解边缘检测112
8.6.2小波包分解边缘检测117

第9章图像分割算法分析与实现119
9.1图像分割基本论述119
9.1.1图像分割定义…119
9.1.2边缘检测…120
9.2阈值分割分析…121
9.2.1双峰法MATLAB实现…122
9.2.2迭代法MATLAB实现123
9.2.3大津法MATLAB实现124
第10章图像表示与描述的MATLAB实现…128
10.1区域描述128
10.1.1不变矩…128
10.1.2纹理……131
10.2图像表示的MATLAB实现…135
10.2.1 conndef函数……135
10.2.2 imclearborder函数……136
10.2.3极大值极小值变换MATLAB实现……137
10.2.4图像极大值极小值区域MATLAB实现…138
10.3距离变换MATLAB实现…139
10.4查表操作MATLAB实现…141

第11章图像类型转换算法分析与实现…144
11.1图像类型的转换…144
11.2彩色模型的转换…146
11.3 MATLAB中颜色模型转换…148
11.3.1RGB空间与HSV空间转换…148
11.3.2RGB空间与YCbCr空间转换…149
11.3.3RGB空间与NTSC空间转换151
第12章形态学运算算法分析与实现…154
12.1形态学基本运算……154
12.2形态学的基本概念…154
12.2.1集合论基础…154
12.2.2包含、击中、击不中155
12.2.3平移、对称集.155
12.2.4腐蚀……156
12.2.5膨胀…156
12.3形态学基本运算MATLAB实现157

12.3.1结构元素矩阵157
12.3.2膨胀运算159
12.3.3腐蚀运算…160
12.3.4膨胀与腐蚀的对偶关系…161
12.3.5开运算和闭运算…161
12.3.6击中与击不中…163
12.3.7二值图像形态学处理函数
…164第13章帧编码及矢量量化编码算法分析与实现167
13.1帧编码…l67
13.1.1帧间编码167
13.1.2运动估计与运动补偿编码…168
13.1.3帧内编码……168
13.2矢量量化编码…169
13.2.1矢量量化原理分析…169
13.2.2矢量量化编码过程…170
13.2.3矢量量化编码的MATLAB实现…170

第14章图像处理操作的算法分析与实现…176
14.1空间变换分析…176
14.1.1投影变换分析…176
14.1.2仿射变换分析…176
14.1.3变换函数介绍…177
14.2块操作…179
14.2.1边缘操作…179
14.2.2显示块操作…180
14.3区域操作…182
14.3.1特殊区域指定法……182
14.3.2区域滤波…187
14.3.3填充区域188
第15章频域滤波算法分析与实现189
15.1低通滤波器
…18915.1.1理想低通滤波器…190
15.1.2 Butterworth低通滤波器…193
15.2高通滤波器……195
15.2.1理想高通滤波器……195
15.2.2 Butterworth高通滤波器…195

15.3带通和带阻滤波器…197
15.3.1带通滤波器198
15.3.2带阻滤波器…198
15.4同态滤波器…198
第16章图像复原算法分析与实现202
16.1无约束复原法202
16.2有约束复原法203
16.3频域滤波器复原法205
16.3.1 Lucy Richardson滤波器复原法205
16.3.2逆滤波器复原法207
16.3.3最小二乘滤波法复原210
第17章分水岭法与边缘跟踪算法分析与实现212
17.1分水岭法…212
17.1.1分水岭法的基本原理…212
17.1.2分水岭法MATLAB实现·213
17.2边界跟踪技术215
17.2.1边界跟踪…216
17.2.2边界跟踪的MATLAB实现……217

第18章图像退化算法分析与实现.220
18.1图像的退化模型…221
18.1.1退化模型分析221
18.1.2连续退化模型分析222
18.1.3离散退化模型分析222
18.1.4循环矩阵对角化分析225
18.1.5点扩散函数的重要性227
18.2图像的模糊与噪声…227
18.3退化函数估计…229
18.3.1图像观察估计法分析229
18.3.2模型模糊法分析230
18.3.3试验估计法分析231
第19章平滑及锐化滤波器算法分析与实现，…233
19.1平滑滤波器…234
19.1.1邻域平均法…234
19.1.2掩模消噪法237

19.1.3中值滤波器…238
19.1.4多图像平均法…241
19.2锐化滤波器……241
19.2.1梯度算法法…242
19.2.2拉普拉斯算子…244
第20章预测编码算法分析与实现…246
20.1无损预测编码……246
20.2无损预测编码的MATLAB实现…248
20.3有损预测编码…249
20.4无损预测编码的MATLAB实现…250
第21章图像小波分解算法分析与实现253
21.1多分辨分析及小波包分析…253
21.1.1多分辨分析……253
21.1.2小波分析254
21.2图像的小波分解……256
21.2.1单尺度二维离散小波分解256
21.2.2多尺度二维离散小波分解…257
21.2.3提取二维小波分解的高频系数…258
21.2.4提取二维小波分解的低频系数…258

21.3二维小波包分解260
21.3.1二维小波包分解概念260
21.3.2提取小波包节点系数…261
第22章JPEG压缩编码算法分析与实现263
22.1 JPEG压缩算法…263
22.2 JPEG压缩编码算法的步骤264
第23章图像检测算法分析与实现271
23.1边缘检测算子…271
23.1.1微分边缘检测算子……271
23.1.2微分边缘检测算子的MATLAB实现…272
23.1.3L0g边缘检测算子…274
23.1.4L0g边缘检测算子的MATLAB实现…276
23.1.5Cany边缘检测算子…277
23.1.6Canny边缘检测算子的MATLAB实现…278
23.2直线检测…279

23.2.1直线检测的原理…279
23.2.2直线检测的MATLAB实现280
第24章图像增强及修正算法分析与实现……284
24.1对比度的增强分析…284
24.1.1线性变换增强的分析284
24.1.2非线性变换增强的分析285
24.2直方修正分析287
24.2.1直方图灰度变换287
24.2.2直方图均衡化…289
24.3图像间的相互运算…291
24.3.1图像的平均运算291
24.3.2图像逻辑运算…293
第25章图像变换算法分析与实现…295
25.1图像插值法…295
25.2图像的旋转运算297
25.3图像的缩放运算298
25.4图像的裁剪运算300
25.5图像镜像变换300
25.6图像复合变换…303

第26章离散傅里叶变换算法分析与实现305
26.1离散傅里叶变换305
26.1.1一维离散傅里叶变换…305
26.1.2二维离散傅里叶变换…306
26.1.3离散傅里叶变换的性质307
26.2快速傅里叶变换………311
26.2.1一维快速傅里叶变换311
26.2.2二维快速傅里叶变换316
26.2.3二维快速傅里叶变换实现…317
第27章彩色处理算法分析与实现…321
27.1伪彩色处理分析…321
27.1.1灰度级-彩色变换法321
27.1.2密度分层法324
27.1.3频域伪彩色处理……325
27.1.4彩色图像的伪彩色处理…327

27.2真彩色处理分析·327
第28章图像复原及校正算法分析与实现.329
28.1从噪声中复原图像…329
28.1.1噪声模型分析…329
28.1.2空域滤波复原…331
28.2图像的几何校正……333
28.2.1几何畸变的描述…333
28.2.2灰度插值…333
28.2.3几何失真图像配准复原…334
第29章图像压缩编码算法分析与实现…337
29.1图像编码评价…337
29.1.1客观评价准则…337
29.1.2主观评价准则…338
29.1.3压缩比准则……338
29.2信息理论的基础……339
29.2.1离散信源的熵表示分析…339
29.2.2离散信源编码定理分析…341

29.3统计编码…342
29.3.1霍夫曼编码…342
29.3.2算术编码…347
29.3.3游程编码…350
29.3.4香农编码352
第30章区域分割及四叉树分解算法分析与实现…353
30.1区域分割技术…353
30.1.1区域生长法…353
30.1.2区域分裂法…356
30.1.3区域合并法…357
30.1.4区域分裂合并法…357
30.2四叉树分解…360
30.2.1四叉树分解基本概念…361
30.2.2四叉树分解的MATLAB实现…361
第31章形态学应用的MATLAB实现…365
31.1边缘提取的MATLAB实现……365
31.2连通区域的标记的MATLAB实现·…366

31.3对象选择与移除的MATLAB实现367
31.3.1对象选择367
31.3.2对象的移除368
31.4图像的欧拉数…369
31.5图像面积提取的MATLAB实现…370
31.6区域填充的MATLAB实现……372
第32章基于小波变换的图像处理分析与实现…374
32.1小波分析的基础知识375
32.2连续小波变换……375
32.2.1一维连续小波变换…375
32.2.2高维连续小波变换…377
32.2.3小波变换性质…378
32.2.4连续小波变换的MATLAB实现…379
32.3离散小波变换的MATLAB实现…380
第33章基于小波图像压缩技术的算法研究…386
33.1图像的小波分解算法…386
33.2小波变换系数分析…388
33.3实验结果与分析…388

第34章变换编码的MATLAB实现398
34.1变换选择…399
34.1.1基于FFT的图像压缩技术400
34.1.2基于DCT的图像压缩技术401
34.1.3基于哈达玛变换的图像压缩技术403
34.2子图像尺寸选择404
34.3比特分配…404
34.3.1区域编码……404
34.3.21阈值编码…405
34.4DCT编码的MATLAB示例407
参考文献413

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