学以致用：精通图像处理经典算法

学以致用：精通图像处理经典算法【学以致用：精通图像处理经典算法】以MATLAB图像处理技术为主线，结合图像处理的典型算法和套用案例，按照从基础理论、算法分析到实际套用的过程进行讲解。不仅涉及数字图像的档案读/写、显示、类型转换、频域变换、几何变换、图像增强、图像去噪、图像分割、边缘检测、特徵提取、图像配準、图像拼接、图像压缩、图形用户界面设计等技术，而且详细讲述可视密码共享、数字图像置乱、图像数字水印、红外图像识别、杂草图像识别、指纹考勤、PCB缺陷检测、人脸检测及微小目标检测等典型套用案例，同时还介绍了利用MATLAB和C/C++混合编程，实现图像处理的过程。书中配有全部例题及案例的完整源程式，读者可到北京航空航天大学出版社网站（wwwbuaapresscomcn）的“下载专区”免费下载。本书既可作为学校或培训机构的Matlab图像处理教程，也可作为工程技术人员、学生课程设计、毕业设计及教师的参考用书。
基本介绍书名：学以致用:精通图像处理经典算法
出版社：北京航空航天大学出版社
页数：348页
开本：16
品牌：北京航空航天大学出版社
作者：杨帆王志陶
出版日期：2014年4月1日
语种：简体中文
ISBN：9787512414419
内容简介《学以致用:精通图像处理经典算法(MATLAB版)》以MATLAB图像处理技术为主线，系统全面介绍了数字图像处理相关知识，《学以致用:精通图像处理经典算法(MATLAB版)》既可作为学校或培训机构的Matlab图像处理教程，也可作为工程技术人员、学生课程设计、毕业设计及教师的参考用书。图书目录第1章图像处理基础 1.1 图像及图像数位化 1.1.1 图像 1.1.2 图像的数学模型 1.1.3 採样及量化 1.1.4 图像存储容量的估算 1.2 常用的图像档案格式及颜色模型 1.2.1 常用的图像档案格式 1.2.2 数字图像类型 1.2.3 颜色模型 1.3 图像处理的主要研究内容及套用 1.3.1 图像处理及主要目的 1.3.2 图像处理的主要研究内容 1.3.3 数字图像处理系统 1.3.4 数字图像处理的套用 1.4 MATLAB概述 1.4.1 MATLAB的特点 1.4.2 MATLAB的界面环境 1.4.3 M档案的编辑调试环境 1.4.4 MATLAB基本运算 1.4.5 函式及调用 1.5 MATLAB图像处理基本操作 1.5.1 MATLAB图像处理工具箱 1.5.2 图像处理读/写技术 1.5.3 图像显示技术 1.5.4 图像类型及其转换套用 1.5.5 图像的代数运算及套用 1.5.6 图像的逻辑运算及套用 1.6 MATLAB图像处理套用举例第2章图像变换技术 2.1 离散傅立叶变换 2.1.1 二维离散傅立叶变换 2.1.2 二维离散傅立叶变换的平移和旋转性质及套用 2.1.3 快速傅立叶变换的MATLAB实现 2.1.4 快速傅立叶变换套用 2.2 离散余弦变换及套用 2.2.1 离散二维余弦变换 2.2.2 离散二维余弦逆变换 2.3 图像的位置变换及套用 2.3.1 图像平移变换 2.3.2 图像镜像变换 2.3.3 图像旋转变换 2.4 图像的形状变换 2.4.1 图像比例缩放变换 2.4.2 图像的错切变换 2.5 图像的複合变换及套用第3章图像增强及去噪技术 3.1 图像的灰度增强及套用 3.1.1 图像灰度变换 3.1.2 直方图均衡化及套用 3.1.3 高通滤波图像增强及套用 3.1.4 同态滤波图像增强 3.2 伪彩色增强及套用 3.2.1 灰度分层法伪彩色增强 3.2.2 灰度变换法伪彩色增强 3.3 空间域图像去噪技术 3.3.1 图像噪声的加入 3.3.2 平滑滤波器 3.3.3 中值滤波器 3.3.4 自适应滤波器 3.4 频率域图像去噪技术及套用 3.4.1 低通滤波器 3.4.2 巴特沃斯低通滤波器 3.4.3 指数型低通滤波器 3.4.4 梯形低通滤波器 3.5 形态学滤波去噪技术及套用 3.5.1 图像的腐蚀与膨胀运算 3.5.2 图像的开与闭运算 3.5.3 图像的滤波技术第4章图像分析 4.1 阈值分割及套用 4.1.1 灰度直方图的阈值双峰法分割 4.1.2 叠代式阈值分割 4.1.3 最大累间方差阈值分割 4.1.4 最小误差阈值分割 4.2 区域分割及套用 4.2.1 区域生长法 4.2.2 区域的分裂与合併 4.3 边缘提取及套用 4.3.1 边缘检测运算元 4.3.2 直线提取 4.4 几何及形状特徵分析及套用 4.4.1 像素值的获取 4.4.2 图像质心、周长和面积的计算 4.4.3 图像均值、标準差和方差的计算 4.4.4 形状特徵的主要参数计算 4.4.5 不变矩的计算 4.5 纹理特徵分析及套用 4.5.1 纹理分析函式 4.5.2 灰度共生矩阵 4.6 图像配準技术及套用 4.6.1 归一化互相关图像配準 4.6.2 特徵点的图像配準 4.7 图像拼接技术及套用 4.7.1 图像拼接流程 4.7.2 SIFT描述子的提取 4.7.3 SIFT特徵向量的配準 4.7.4 图像融合第5章图像压缩技术 5.1 离散余弦变换的图像压缩技术 5.1.1 变换编码 5.1.2 离散余弦变换编码 5.1.3 离散余弦变换压缩举例 5.2 小波变换的图像压缩技术及套用 5.2.1 小波变换简介 5.2.2 小波变换的图像压缩技术 5.3 矢量量化的图像压缩技术及套用 5.3.1 矢量量化码书的设计 5.3.2 矢量量化的编码过程 5.3.3 矢量量化的解码过程第6章图像处理的图形用户界面设计 6.1 图形用户界面创建 6.1.1 控制项对象的创建及其类型 6.1.2 控制项对象的属性 6.2 选单及快捷键的设计 6.2.1 选单的设计 6.2.2 添加工具列快捷键 6.3 图像处理的图形用户界面的设计实现 6.3.1 界面操作的关键技术分析 6.3.2 编译为.exe档案第7章数字图像处理在信息隐藏领域中的套用 7.1 可视密码共享技术 7.1.1 拉格朗日插值算法 7.1.2 实现可视密码共享的步骤 7.1.3 （3，4）门限的可视密码共享实例分析 7.2 数字图像置乱技术 7.2.1 图像置乱原理 7.2.2 Arnold变换及套用 7.2.3 Arnold反变换及图像恢复 7.3 图像数字水印技术 7.3.1 数字水印的嵌入及套用 7.3.2 数字水印的提取 7.3.3 数字水印的稳定性测试第8章数字图像处理在识别领域中的套用 8.1 红外图像识别技术及套用 8.1.1 飞机红外图像分割 8.1.2 飞机红外图像特徵提取 8.1.3 飞机红外图像识别 8.2 实例：麦田杂草图像的识别 8.2.1 麦田杂草图像的预处理 8.2.2 绿色植物与土壤背景的分割 8.2.3 麦田杂草图像纹理特徵提取 8.2.4 麦田杂草图像的分类 8.3 实例：指纹考勤仪的算法实现 8.3.1 指纹图像的预处理 8.3.2 指纹图像的特徵提取 8.3.3 考勤仪算法实现第9章数字图像处理在检测领域中的套用 9.1 实例：PCB缺陷检测 9.1.1 印刷电路板主要缺陷及检测方法 9.1.2 印刷电路板图像的预处理 9.1.3 印刷电路板图像的配準 9.1.4 印刷电路板缺陷的识别与缺陷类型的判断 9.2 实例：人脸检测 9.2.1 人脸图像的预处理 9.2.2 色彩空间及肤色分割 9.3 实例：红外微小目标检测 9.3.1 红外图像预处理 9.3.2 微小目标特徵提取及特徵融合 9.3.3 自适应目标分割第10章 MATLAB和C/C++混合编程实现图像处理 10.1 C/C++数字图像处理 10.1.1 C/C++程式语言的简介 10.1.2 C/C++在数字图像处理方面的套用 10.2 MATLAB引擎及运行环境设定 10.2.1 MATLAB引擎 10.2.2 MATLAB引擎的一些重要函式 10.2.3 C/C++调用MATLAB引擎的準备工作 10.3 MATLAB和C/C++的混合编程实例 10.3.1 创建新的VS2008工程 10.3.2 VS2008开发环境的配置 10.3.3 图像处理实例分析 10.4 OpenCV与MATLAB的混合编程 10.4.1 OpenCV环境的搭建 10.4.2 OpenCV、MATLAB和C/C++混合编程附录A MATLAB图像处理工具箱函式附录B 图像处理技术常用英汉术语（辞彙）对照参考文献序言MATLAB由于具有丰富的矩阵运算、高效的数据处理能力和丰富的工具箱、强大的扩展能力和可靠性、编程简单和开发周期短等特点，已经广泛用于图像处理、系统仿真等多个方面。而数字图像处理以信息量大、处理和传输方便、套用範围广等一系列优点，已成为人类获取信息的重要来源及利用信息的重要手段。如何将MATLAB程式设计很好地套用到数字图像处理技术之中，在宇宙探测、遥感、生物医学、工农业生产、军事、公安、办公自动化等领域得到广泛套用，已成为广大学者及工程技术人员迫切需要和急需解决的关键问题。本书以实际套用为背景，结合多年的教学与科研经验，深入浅出地讲述MATLAB在图像处理技术方面的套用。全书共有10章，第1章为图像处理基础，一方面对图像处理的数学模型、研究内容、档案格式、颜色模型及MATLAB的界面环境、基本运算做简单介绍，另一方面对图像显示、类型转换、运算等基本操作及MATLAB在图像处理中的套用进行详细解读，为后面的学习奠定基础。第2~5章主要对图像频域变换（傅立叶、离散余弦变换）、几何变换（位置、形状、複合）、图像灰度增强（灰度变换、直方图修正、高通滤波）、图像去噪（空域、频域、形态学）、图像分割（阈值、区域）、特徵提取（形状、纹理、边缘、直线）、图像配準、图像拼接、图像压缩等算法进行分析，重点讲述MATLAB常用函式用法及编程实现算法的过程，并给出仿真结果及分析，为读者理解图像处理的经典算法及套用这些算法解决实际问题创造条件。第6章为图像处理的图形用户界面设计，主要讲述操作界面的设计过程，包括选单、工具列、快捷键、对话框、信息栏、执行档生成等设计，解决图形用户界面设计的一些关键问题。第7～9章给出了图像处理在信息隐藏（可视密码共享、图像置乱、图像数字水印）、图像识别（红外图像、杂草图像、指纹考勤仪）和图像检测（PCB缺陷、人脸检测、微小目标检测）等多个方面的套用案例；给出了设计的全过程，为读者在图像处理中的开发套用提供真实的案例分析。第10章通过实例介绍了利用MATLAB和C/C++混合编程，使读者不仅能利用MATLAB进行图像处理，而且能在C/C++环境下，利用MATLAB丰富的图像处理工具箱实现图像处理。书中配有全部例题及案例的完整源程式，便于读者学习和在实际开发中使用。目前市场上有较多基于MATLAB图像处理的书籍，其中一部分书籍以讲解图像处理的基本方法、原理为重点，只是简单介绍MATLAB在图像处理中的一些简单算法及主要套用，存在套用性、实践性内容讲解不详细等问题。另一部分书籍以讲述智慧型算法（神经网路、模糊集、一群算法、支持向量机等）及其套用为主，对图像处理的基本原理、典型算法及套用存在讲述不细緻、不系统、不规範，理论与实践相脱节等问题。编写本书的出发点是为了克服上述两种情况的不足，在对基础知识介绍够用的基础上，通过大量的例题及丰富的案例分析降低学习难度，使读者较快掌握图像处理的基本算法及界面设计，引导其较容易地套用MATLAB进行图像处理，解决有关图像处理方面的关键问题。在编写过程中力求做到以下几个特点：①内容由浅入深，理论简洁，循序渐进，便于理解；②例题经典量大，算法清晰，解释详尽，易于掌握；③案例分析透彻，通俗易懂，可举一反三，学以致用。本书既可作为学校或培训机构的MATLAB图像处理教程，也可作为工程技术人员、学生课程设计、毕业设计及教师的参考用书。本书由杨帆、王志陶、张华、耿杏雨等编写，由杨帆统稿。在编写工作中得到了魏琳琳、王世亮、宋莉莉、户姗姗、唐红梅、张志伟等同志的帮助，在此表示感谢。本书在编写和出版过程中，得到了北京航空航天大学出版社的热情指导和大力支持，对他们的辛勤劳动和无私奉献表示真挚的谢意。同时，对本书参考文献中的有关作者致以诚挚的感谢。由于编者水平所限，书中错误、不妥之处在所难免，殷切希望广大读者批评赐教。