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第1章 绪论 1

1.1 图像处理简介 1

1.2 数字图像处理的特点、方法及内容 2

1.2.1 数字图像处理的特点 2

1.2.2 数字图像处理的主要方法 3

1.2.3 数字图像处理的研究内容 3

1.3 图像处理系统的部件 4

1.4.1 数字图像处理的应用 5

1.4 数字图像处理的应用和发展动向 5

1.4.2 数字图像处理领域的发展动向 7

小结 8

参考文献 8

第2章 数字图像基础 9

2.1 视觉感知元素 9

2.1.1 人眼的构造 9

2.1.2 人眼中图像的形成 10

2.1.3 机器人视觉系统 11

2.2.1 简述 12

2.2 图像质量的评价 12

2.2.2 图像质量的主观评价 13

2.2.3 图像的逼真度 13

2.3 图像的取样和量化 14

2.3.1 基本概念 14

2.3.2 图像的采样、量化与数据结构 15

小结 21

参考文献 21

3.1.1 连续函数的傅里叶变换 22

3.1 傅里叶变换 22

第3章 图像变换 22

3.1.2 离散傅里叶变换 25

3.1.3 离散傅里叶变换的基本性质 26

3.1.4 快速傅里叶变换（FFT） 29

3.2 卷积和相关 33

3.2.1 卷积和卷积定理 33

3.2.2 相关和相关定理 36

3.3 哈尔函数及哈尔变换 38

3.3.1 哈尔函数的定义 38

3.3.2 哈尔函数的性质 39

3.3.3 哈尔变换及快速算法 40

3.4.1 一维离散沃尔什变换 42

3.4.2 二维离散沃尔什变换 42

3.4 离散沃尔什变换 42

3.5 离散哈达玛变换 43

3.5.1 一维离散哈达玛变换 43

3.5.2 二维离散哈达玛变换 45

3.6 离散余弦变换 45

3.6.1 一维离散余弦变换 45

3.7.1 K-L变换的基本概念 46

3.6.2 二维离散余弦变换 46

3.7 K-L变换 46

3.7.2 K-L变换的性质 47

3.7.3 K-L反变换 48

3.8 斜矩阵与斜变换 48

3.8.1 斜矩阵的构成 48

3.8.2 斜变换 51

3.9 小波变换 51

3.9.1 简介 51

3.9.2 连续小波变换 52

3.9.3 离散小波变换 58

3.9.4 小波包 66

3.9.5 二维小波 68

3.9.6 Mallat算法 71

小结 74

参考文献 75

第4章 图像增强 76

4.1 空间域图像增强 76

4.1.1 灰度修改技术 76

4.1.2 用算术／逻辑操作增强 84

4.1.3 图像平滑 88

4.1.4 空间锐化滤波器 96

4.2 频率域图像增强 104

4.2.1 简介 104

4.2.2 频域平滑滤波器 106

4.2.3 频域锐化滤波器 109

4.3 空域滤波和频域滤波的对应关系 112

4.4 同态滤波 115

4.5.1 灰度分层法伪彩色处理 117

4.5.2 灰度变换法伪彩色处理 117

4.5 伪彩色图像处理 117

4.5.3 频域伪彩色处理 118

4.5.4 彩色图像的伪彩色处理 118

4.5.5 多光谱图像的伪彩色处理 118

小结 119

参考文献 119

第5章 图像复原 120

5.1 简介 120

5.2.1 连续形式的退化模型 121

5.2 图像的退化／复原模型 121

5.2.2 离散形式的退化模型 123

5.2.3 循环矩阵和分块循环矩阵的对角线化 127

5.3 噪声情况下的空间滤波复原 132

5.3.1 顺序统计滤波器 132

5.3.2 均值滤波器 133

5.3.3 自适应滤波器 134

5.4 频域滤波复原 136

5.4.1 带阻滤波器 136

5.4.3 陷波滤波器 137

5.4.2 带通滤波器 137

5.4.4 最佳陷波滤波器 138

5.5 其他图像复原法 139

5.5.1 逆滤波复原中的噪声放大问题 139

5.5.2 约束最小二乘方滤波器 140

5.5.3 最小均方误差滤波（维纳滤波） 142

5.5.4 等功率谱滤波图像复原 144

5.5.5 图像代数复原法 145

5.5.6 图像几何复原法 147

5.5.7 几何均值滤波 150

5.6.2 试验估计法 151

5.6 退化参数的估计 151

5.6.1 图像观察估计法 151

5.6.3 模型估计法 152

小结 155

参考文献 155

第6章 图像压缩编码 156

6.1 简介 156

6.1.1 概念及其分类 156

6.1.2 压缩编码名词术语 157

6.2.1 霍夫曼（Huffman）编码 158

6.2 统计编码 158

6.2.2 算术编码 159

6.2.3 游程编码（RC） 161

6.3 变换编码 164

6.3.1 映射变换编码 165

6.3.2 正交变换编码 171

6.4 预测法编码 181

6.4.1 线性预测编码 182

6.4.2 非线性预测编码 183

6.5.1 用于图像压缩的小波滤波器 185

6.5 小波变换编码 185

6.5.2 基于小波变换和标量量化（WSQ）的图像压缩算法 187

6.5.3 基于零树结构的图像压缩算法 189

6.5.4 基于小波聚类的小波编码算法 194

6.6 图像编码的国际标准 194

6.6.1 H.261编码标准 195

6.6.2 H.261解码原理 202

6.6.3 H.261的图像复用编码 203

6.6.4 传输缓冲器与传输编码 204

参考文献 205

小结 205

第7章 图像分析 206

7.1 图像分割 206

7.1.1 简介 206

7.1.2 灰度阈值法分割 207

7.1.3 边缘分割 211

7.1.4 基于区域的分割 216

7.2 图像描述 218

7.2.1 区域描述 218

7.2.2 相似性描述 222

7.2.3 关系描绘 223

7.2.4 霍夫变换 227

7.3 纹理分析 227

7.3.1 纹理特征 227

7.3.2 直方图特征 228

7.3.3 自相关函数特征 228

7.3.4 傅里叶特征 229

小结 229

参考文献 229