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第1章 数字图像处理基础 1

1.1 图像与数字图像 1

1.2 数字图像处理 2

1.3 数字图像处理的应用和发展 3

思考题 5

第2章 正交变换 6

2.1 信号的正交分解 6

2.2 傅里叶变换 7

2.2.1 二维傅里叶定理 7

2.2.2 二维傅里叶变换的性质 7

2.2.3 二维离散傅里叶变换 9

2.3 离散余弦变换（DCT） 11

2.3.1 DCT的定义 11

2.3.2 DCT的计算 12

2.4 KL变换 14

2.4.1 K-L变换的基本概念 14

2.4.2 K-L变换原理 16

2.5 小波变换 18

2.5.1 引言 18

2.5.2 连续小波变换 18

2.5.3 连续小波变换的性质 21

2.5.4 小波反变换 23

2.5.5 离散小波变换 24

2.5.6 多分辨率分析与Mallat算法 25

2.6 本章小结 32

思考题 32

第3章 图像增强 34

3.1 灰度变换 34

3.1.1 线性变换 34

3.1.2 分阶段线性变换 35

3.1.3 非线性变换 36

3.2 直方图修正 37

3.2.1 直方图 37

3.2.2 直方图均衡化 38

3.2.3 直方图规定化 41

3.3 图像平滑 44

3.3.1 图像噪声 44

3.3.2 邻域平均法 46

3.3.3 中值滤波 47

3.3.4 低通滤波 48

3.3.5 多图像平均法 51

3.4 图像锐化 51

3.4.1 微分法 51

3.4.2 拉普拉斯算子 54

3.4.3 高通滤波 56

3.5 本章小结 57

思考题 58

第4章 图像复原 59

4.1 图像复原基本理论 59

4.2 图像复原方法 60

4.2.1 逆滤波复原 60

4.2.2 维纳滤波复原 61

4.2.3 有约束最小二乘复原 61

4.2.4 L-R复原 62

4.3 图像复原质量评价 63

4.4 图像复原实例 64

4.4.1 维纳滤波复原实例 64

4.4.2 最小二乘复原实例 65

4.4.3 L-R复原实例 68

4.5 本章小结 70

思考题 70

第5章 图像压缩编码 71

5.1 基础知识 71

5.1.1 图像数据冗余 71

5.1.2 图像压缩模型 72

5.1.3 图像信源压缩编码分类 74

5.2 图像编码中的保真度准则 74

5.2.1 客观保真度准则 74

5.2.2 主观保真度准则 75

5.3 统计编码 75

5.3.1 单义可译码和非续长码 76

5.3.2 信源编码效率与冗余度 77

5.3.3 霍夫曼编码 77

5.3.4 算术编码 79

5.3.5 游程编码 80

5.3.6 比特平面编码 82

5.4 预测编码 84

5.4.1 无损预测编码 84

5.4.2 有损预测编码 85

5.4.3 运动补偿 87

5.5 块变换编码 88

5.5.1 变换选择 88

5.5.2 子图像尺寸选择 89

5.5.3 编码 89

5.5.4 JPEG 90

5.6 视频压缩编码国际标准 94

5.6.1 H.261标准 95

5.6.2 MPEG-1标准 99

5.7 数字图像水印技术 101

5.7.1 数字水印分类 101

5.7.2 数字水印评价标准 101

5.7.3 数字水印系统模型 102

5.7.4 一种基于DWT与HVS的盲水印算法 103

5.8 本章小结 105

思考题 105

第6章 图像分割与描述 107

6.1 图像分割 107

6.1.1 阈值分割 108

6.1.2 边缘检测 110

6.1.3 区域分割方法 111

6.2 图像描述 114

6.2.1 边缘描述 114

6.2.2 纹理描述 117

6.3 图像整体特征表达 121

6.3.1 局部二值模式 121

6.3.2 Gabor特征 123

6.4 图像局部特征描述 125

6.4.1 尺度不变特征变换（SIFT） 125

6.4.2 快速鲁棒特征（SURF） 129

6.5 稀疏编码 131

6.5.1 稀疏编码原理 131

6.5.2 标准稀疏编码算法 132

6.6 本章小结 134

思考题 134

第7章 运动图像处理 135

7.1 运动目标检测 135

7.1.1 常用运动目标检测方法 135

7.1.2 混合高斯模型 138

7.2 运动目标跟踪 141

7.2.1 目标跟踪方法分类 141

7.2.2 粒子滤波 142

7.3 本章小结 146

思考题 146

附录 147

参考文献 151