MATLAB數(shù)字圖像處理

前言

數(shù)字圖像處理又稱為計算機(jī)圖像處理。數(shù)字圖像處理技術(shù)涉及行業(yè)較廣，所涉及的技術(shù)有光學(xué)系統(tǒng)、微電子技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和數(shù)學(xué)分析等，所涉及的相關(guān)行業(yè)有航空航天、工業(yè)檢測、生物醫(yī)學(xué)工程、機(jī)器人視覺、公安司法、軍事制導(dǎo)和計算機(jī)藝術(shù)等。隨著數(shù)字圖像處理在各個行業(yè)的大量應(yīng)用，圖像處理技術(shù)的地位越來越重要。MATLAB是矩陣實驗室（Matrix Laboratory）的簡稱，由美國的Math Works公司出品。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATL,AB來解決問題要比用C、FORTRAN等語言完成相同事情簡捷得多。MATI.AB語言已成為當(dāng)今國際上科學(xué)界最具影響力、最有活力的軟件。其強(qiáng)大的科學(xué)運(yùn)算、靈活的程序設(shè)計流程、高質(zhì)量的圖形可視化與界面設(shè)計、便捷的與其他程序和語言接口的功能，使得MATLAB在圖像處理方面得到了廣泛的應(yīng)用。本書在介紹數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ)上，結(jié)合大量程序?qū)嵗钊霚\出、循序漸進(jìn)地講解了MATLAB 7.0在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用方法和技巧。另外，每章還配有習(xí)題，以指導(dǎo)讀者深入學(xué)習(xí)。全書共分10章，內(nèi)容全面，結(jié)構(gòu)清晰，主要內(nèi)容包括圖像處理與MATLAB、圖形繪制基礎(chǔ)、圖像變換、圖像增強(qiáng)、彩色圖像處理、圖像復(fù)原、圖像分割、小波圖像處理、形態(tài)學(xué)圖像處理和數(shù)字圖像壓縮編碼。為了方便讀者的學(xué)習(xí)，本書提供了140多個實例。書中所介紹的實例都是在Windows XP及MATLAB 7.0環(huán)境下調(diào)試運(yùn)行通過的。書中所有實例程序的源文件，以及用到的素材都能夠從零點(diǎn)工作室網(wǎng)站下載。本書由劉剛擔(dān)任主編，王立香、董延擔(dān)任副主編，參與編寫的有管殿柱、宋一兵、李文秋、王獻(xiàn)紅、田東、張軒、田緒東、張洪信、宋琦、付本國、談世哲、李冰。感謝您選擇了本書，希望我們的努力對您的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。由于時間倉促，書中難免存在不妥之處，敬請讀者指正，并提出寶貴意見。

內(nèi)容概要

本書從實用的角度出發(fā)，介紹了數(shù)字圖像處理技術(shù)及利用MATLAB對數(shù)字圖像進(jìn)行處理的程序設(shè)計方法和技巧。本書深入淺出、循序漸進(jìn)地講解了MATLAB 7.0在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用，結(jié)合大量程序?qū)嵗?，能使讀者盡快理解并掌握利用MATLAB 7.0對數(shù)字圖像進(jìn)行分析和處理的方法。全書共分10章，內(nèi)容全面，結(jié)構(gòu)清晰，主要包括圖形繪制基礎(chǔ)、圖像變換、圖像增強(qiáng)、彩色圖像處理、圖像復(fù)原、圖像分割、小波圖像處理、形態(tài)學(xué)圖像處理和數(shù)字圖像壓縮編碼等內(nèi)容。在大量實例講解的基礎(chǔ)上，每章還配有習(xí)題，以指導(dǎo)讀者深入學(xué)習(xí)。　　本書可作為高等院校教材，也可作為廣大從事圖像處理的工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章　圖像處理與MATLAB　1.1　圖像與數(shù)字圖像　1.2　數(shù)字圖像處理技術(shù)　1.3　數(shù)字圖像處理系統(tǒng)　1.4　圖像質(zhì)量評價　1.5　MATLAB圖像處理工具箱　1.6　MATLAB處理的圖像類型和文件格式　　1.6.1　常用圖像格式　　1.6.2　MATLAB圖像類型　1.7　MATLAB圖像的基本操作　　1.7.1　圖像文件的信息查詢　　1.7.2　圖像文件的讀取　　1.7.3　圖像文件的寫入　　1.7.4　圖像的顯示　　1.7.5　圖像的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換　　1.7.6　圖像類型轉(zhuǎn)換　1.8　特殊圖像顯示技術(shù)　　1.8.1　顯示顏色條　　1.8.2　多幀圖像顯示　　1.8.3　多幀圖像轉(zhuǎn)換為動畫　　1.8.4　紋理映射　1.9　習(xí)題第2章　圖形繪制基礎(chǔ)　2.1　二維圖形的繪制　　2.1.1　曲線圖　　2.1.2　對數(shù)坐標(biāo)圖　　2.1.3　雙Y軸圖形　　2.1.4　極坐標(biāo)圖形　2.2　三維圖形的繪制　　2.2.1　三維曲線圖　　2.2.2　三維網(wǎng)格圖　　2.2.3　三維陰影表面圖　2.3　特殊圖形的繪制　　2.3.1　區(qū)域圖　　2.3.2　條形圖　　2.3.3　餅圖　　2.3.4　等值線圖　　2.3.5　散點(diǎn)圖　　2.3.6　柱狀圖　　2.3.7　彗星圖　　2.3.8　羅盤圖　　2.3.9　速度向量圖　　2.3.10　矢量圖　　2.3.11　階梯圖　　2.3.12　火柴桿圖　　2.3.13　玫瑰花圖　　2.3.14　柱形圖　　2.3.15　球面圖　　2.3.16　帶狀圖　　2.3.17　立體切片圖　　2.3.18　瀑布圖　2.4　習(xí)題第3章　圖像變換　3.1　二維離散傅里葉變換　　3.1.1　一維傅里葉變換　　3.1.2　二維傅里葉變換　　3.1.3　傅里葉變換的性質(zhì)　　3.1.4　實例操作　3.2　離散余弦變換　　3.2.1　離散余弦變換基礎(chǔ)知識　　3.2.2　實例操作　3.3　Radon變換　　3.3.1　Radon變換基礎(chǔ)知識　　3.3.2　Radon變換的MATLAB函數(shù)　　3.3.3　實例操作　3.4　Fan-Beam變換　　3.4.1　Fan-Beam變換基礎(chǔ)知識　　3.4.2　實例操作　3.5　離散沃爾什-哈達(dá)瑪變換　　3.5.1　離散沃爾什變換　　3.5.2　哈達(dá)瑪變換　　3.5.3　實例操作　3.6　習(xí)題第4章　圖像增強(qiáng)　4.1　灰度級變換　　4.1.1　灰度級變換基礎(chǔ)知識　　4.1.2　線性灰度變換　　4.1.3　分段線性灰度變換　　4.1.4　非線性灰度變換　　4.1.5　實例操作　4.2　直方圖處理　　4.2.1　直方圖基本概念　　4.2.2　直方圖均衡化　　4.2.3　直方圖規(guī)定化　　4.2.4　實例操作　4.3　空域濾波　　4.3.1　空域濾波的原理和分類　　4.3.2　平滑濾波器　　4.3.3　銳化濾波器　　4.3.4　實例操作　4.4　頻域增強(qiáng)　　4.4.1　低通濾波　　4.4.2　高通濾波　　4.4.3　同態(tài)濾波　　4.4.4　實例操作　4.5　習(xí)題第5章　彩色圖像處理　5.1　顏色模型　　5.1.1　RGB顏色模型　　5.1.2　CMY和CMYK顏色模型　　5.1.3　HSI顏色模型　　5.1.4　YUV顏色模型　　5.1.5　YIQ顏色模型　　5.1.6　HSV顏色模型　5.2　偽彩色圖像增強(qiáng)　5.3　真彩色圖像處理　　5.3.1　彩色變換　　5.3.2　彩色圖像取反　　5.3.3　飽和度調(diào)整　　5.3.4　彩色切割　　5.3.5　彩色圖像的平滑　　5.3.6　彩色圖像的銳化第6章　圖像復(fù)原第7章　圖像分割第8章　小波圖像處理第9章　形態(tài)學(xué)圖像處理第10章　數(shù)字圖像壓縮編碼附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：主要包含以下幾個方面。（1）圖像獲取數(shù)字圖像獲取研究的主要內(nèi)容是如何把一幅連續(xù)的光學(xué)圖像表示成一幅數(shù)字圖像。連續(xù)的光學(xué)圖像通常要經(jīng)過采樣、量化和編碼形成一幅數(shù)字圖像。（2）圖像變換圖像變換是許多圖像處理和圖像分析的基礎(chǔ)，其研究的主要內(nèi)容是將圖像從空間域變換到另一個工作域（如頻率域），并在其中完成對圖像的分析和處理，然后通過反變換得到處理的圖像。圖像變換可以較快地完成在空域中復(fù)雜的處理運(yùn)算。（3）圖像增強(qiáng)圖像增強(qiáng)是提高圖像質(zhì)量的重要手段。圖像增強(qiáng)的主要目的有兩個：一個是改善圖像的視覺質(zhì)量，如增強(qiáng)圖像的對比度、提高圖像的亮度，去除圖像中的噪聲等；另一個是為了滿足機(jī)器視覺的需求，更好地進(jìn)行機(jī)器視覺處理。圖像增強(qiáng)是圖像處理中的重要內(nèi)容，圖像增強(qiáng)技術(shù)分為空域增強(qiáng)和頻域增強(qiáng)兩大類。前者是指直接在空間域，即在圖像平面本身完成圖像的增強(qiáng)處理；后者主要是指將圖像通過傅里葉變換，變換到頻域進(jìn)行處理，然后經(jīng)過逆變換得到增強(qiáng)的圖像。（4）圖像復(fù)原技術(shù)圖像復(fù)原技術(shù)研究的主要內(nèi)容是圖像的退化模型，并根據(jù)退化圖像產(chǎn)生的原因，對退化圖像進(jìn)行復(fù)原，得到一幅質(zhì)量高的圖像。圖像復(fù)原可以分為無約束圖像復(fù)原和有約束圖像復(fù)原。（5）圖像編碼技術(shù)編碼是圖像壓縮的重要手段，在滿足一定保真度的要求下，對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，以便于圖像數(shù)據(jù)的存儲和傳輸。根據(jù)編碼過程中是否存在信息損失可將圖像編碼分為有損壓縮編碼和無損壓縮編碼。無損壓縮編碼在編碼過程中不損失圖像的信息，從而解壓縮時能夠從壓縮數(shù)據(jù)精確地恢復(fù)原始圖像；有損壓縮編碼在編碼過程中會損失一些圖像信息，因此不能根據(jù)壓縮數(shù)據(jù)精確地重建原始圖像，存在一定程度的失真。根據(jù)編碼原理可以將圖像編碼分為熵編碼、預(yù)測編碼、變換編碼和混合編碼等。（6）圖像分割技術(shù)圖像分割技術(shù)是將圖像分為若干部分的諸多技術(shù)的總稱，其目的是將圖像中包含的諸多信息分割為較小的信息實體以供使用。例如，一幅圖像可以被場景的邊界或者小的區(qū)域等進(jìn)行分割，每一部分都可以用于進(jìn)一步的處理、表示或者識別。

圖書封面

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