数字图像处理与分析（第3版）

　　《数字图像处理与分析（第3版）》系统介绍了数字图像处理与分析技术中涉及的有代表性的思想、算法与应用，跟踪图像处理技术的发展前沿，以图像频域变换、图像增强、图像复原、图像压缩编码、数学形态学及应用、图像分割技术、图像特征分析、图像配准与识别、实用数字图像处理与应用系统为主线，系统讲述图像处理与分析技术的理论基础、典型算法和应用实例。与第2版相比，本版又针对目前的发展及应用增加了图像水印技术等内容。编写上力求系统性、实用性与先进性相结合，理论与实践交融，既注重传统知识的讲授，又兼顾新技术、新成果的应用。

　　《数字图像处理与分析（第3版）》可作为电子信息工程、通信工程、电子科学与技术、计算机应用、医学生物工程、自动控制等专业本科生的教学用书，也可作为从事数字图像处理工作的技术人员的参考用书。

第1章　图像处理的基础知识
1.1数字图像处理概述
1.1.1数字图像处理及其特点
1.1.2数字图像处理研究的主要内容
1.1.3数字图像处理的发展与应用
1.2图像数字化技术
1.2.1图像的数学模型
1.2.2图像的采样
1.2.3图像的量化
1.3图像获取技术
1.3.1图像采集系统
1.3.2图像输入设备
1.4图像文件格式及类型
1.4.1常用的图像文件格式
1.4.2数字图像类型
1.5图像的视觉原理
1.5.1人的视觉模型
1.5.2人的视觉特性
1.5.3色度学基础
1.5.4图像质量评价
1.6MATLAB在图像处理中的应用简介
1.6.1MATLAB图像处理工具箱
1.6.2MATLAB图像处理基本过程
习题与思考题

第2章　图像的频域变换
2.1傅里叶变换
2.1.1连续函数的傅里叶变换
2.1.2离散函数的傅里叶变换
2.1.3二维离散傅里叶变换的基本性质
2.1.4快速离散傅里叶变换
2.2离散余弦变换
2.2.1一维离散余弦变换
2.2.2二维离散余弦变换
2.2.3快速离散余弦变换
2.3KL变换
2.3.1KL变换的定义
2.3.2KL变换的性质
2.4离散沃尔什哈达玛变换
2.4.1离散沃尔什变换
2.4.2离散哈达玛变换
2.5小波变换
2.5.1小波变换的基本知识
2.5.2小波变换在图像处理方面的应用
习题与思考题

第3章　图像增强与复原
3.1图像增强与图像复原技术概述
3.1.1图像增强的体系结构
3.1.2图像复原的体系结构
3.2灰度变换
3.2.1灰度线性变换
3.2.2灰度非线性变换
3.3直方图修正
3.3.1灰度直方图的定义
3.3.2直方图的计算
3.3.3直方图的均衡化
3.4图像平滑
3.4.1滤波原理与分类
3.4.2空域低通滤波
3.4.3频域低通滤波
3.5图像锐化
3.5.1空域高通滤波
3.5.2频域高通滤波
3.5.3同态滤波器图像增强的方法
3.6伪彩色增强
3.6.1灰度分层法伪彩色处理
3.6.2灰度变换法伪彩色处理
3.6.3频域伪彩色处理
3.7图像退化与图像复原
3.7.1图像的退化模型
3.7.2图像复原的基本方法
3.7.3图像复原实现的案例分析
3.7.4运动模糊图像的复原
习题与思考题

第4章　图像的几何变换
4.1几何变换基础
4.1.1齐次坐标
4.1.2齐次坐标的一般表现形式及意义
4.1.3二维图像几何变换的矩阵
4.2图像的位置变换
4.2.1图像平移变换
4.2.2图像镜像变换
4.2.3图像旋转变换
4.3图像形状变换
4.3.1图像比例缩放变换
4.3.2图像错切变换
4.4图像复合变换
4.4.1图像复合变换概述
4.4.2图像复合变换案例分析
4.5三维几何变换的投影变换简介
4.5.1投影变换
4.5.2透视投影
4.5.3平行投影
习题与思考题

第5章　图像的压缩编码
5.1图像压缩编码基础
5.1.1图像压缩编码的必要性
5.1.2图像压缩编码的可能性
5.1.3图像压缩编码的分类
5.1.4图像压缩编码的系统评价
5.2熵编码
5.2.1哈夫曼编码
522香农范诺编码
5.2.3算术编码
5.2.4行程编码
5.3预测编码
5.3.1DPCM基本原理
5.3.2线性预测编码方法
5.3.3自适应预测编码方法
5.4变换编码
5.5图像压缩编码国际标准
5.5.1静止图像压缩标准JPEG
5.5.2活动图像压缩标准MPEG
习题与思考题

第6章　图像形态学处理
6.1形态学图像处理
6.1.1形态学图像处理方法
6.1.2基本符号和定义
6.2二值形态学图像处理
6.2.1腐蚀
6.2.2膨胀
6.2.3结构元素的分解
6.2.4开运算与闭运算
6.3灰度形态学图像处理
6.3.1腐蚀与膨胀
6.3.2开运算与闭运算
6.4形态学滤波及骨架抽取
6.4.1形态学滤波
6.4.2骨架抽取
习题与思考题

第7章　图像分割
7.1阈值选取的图像分割
7.1.1灰度阈值分割
7.1.2直方图阈值
7.1.3熵阈值
7.1.4全局阈值分割和局部阈值法
7.1.5二维直方图阈值
7.2区域的图像分割
7.2.1区域生长法
7.2.2分裂合并分割方法
7.3边缘检测的图像分割
7.3.1边缘检测的基本原理
7.3.2边缘检测算子
7.4Hough变换的线圆检测
7.4.1Hough变换原理
7.4.2应用Hough变换检测
空间曲线案例
7.5运动图像目标分割
7.5.1图像背景差值法
7.5.2图像差分法
习题与思考题

第8章　图像特征分析
8.1颜色特征分析
8.1.1颜色直方图
8.1.2直方图不变特征量
8.1.3颜色矩
8.2形状特征分析
8.2.1链码
8.2.2傅里叶描述子
8.2.3几何特征的描述
8.2.4形状特征的描述
8.2.5不变矩
8.3纹理特征分析
……
第9章　图像配准及识别
第10章　实用数字图像处理与分析系统
附录
参考文献

近些年来，图像处理技术在各个学科领域的应用更加广泛，其理论和实践发展迅速，但就大学“图像处理”
课程而言，其基本内容和范围大体相对稳定。同时，编者在教学实践中征求和听取了部分教师、学生对第2版教材的意见，认为基本能满足当前的教学需要。鉴于上述情况，第3版保持了原教材的编写思想和体系结构，对第2版教材的整体格局未做大的修改，仅对教材的部分内容做了修订、调整和补充，主要工作有以下几个方面：①
对书中一些概念陈述不准确、理论讲解不清晰、结构安排不合理的地方进行了修订；②
对全书的例题、应用案例进行了补充和修订；③
将10.1节基于矢量量化的数字图像压缩更换为图像数字水印技术。本书由杨帆、丁士心、唐红梅、张志伟等编著。其中，第3章、第7章、附录B由北华大学的丁士心编写，第2章、第5章、第8章由河北工业大学的唐红梅编写，第9章、第10章、附录A由河北工业大学的张志伟编写，其余部分由河北工业大学的杨帆编写，全书的统稿工作由杨帆负责。本书在编写工作中得到了候景中、马得新、尹惠玲、于虹等许多同志的帮助，在此表示感谢。本书由河北工业大学的夏克文教授主审。夏克文教授对本书的总体结构和内容细节等进行了全面审定，提出许多宝贵而富有价值的审阅意见，在此表示衷心的感谢。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，殷切希望广大读者提出宝贵意见。