以MATLAB圖像處理技術為主線，結合圖像處理的典型算法和套用案例，按照從基礎理論、算法分析到實際套用的過程進行講解。不僅涉及數字圖像的檔案讀/寫、顯示、類型轉換、頻域變換、幾何變換、圖像增強、圖像去噪、圖像分割、邊緣檢測、特徵提取、圖像配準、圖像拼接、圖像壓縮、圖形用戶界面設計等技術，而且詳細講述可視密碼共享、數字圖像置亂、圖像數字水印、紅外圖像識別、雜草圖像識別、指紋考勤、PCB缺陷檢測、人臉檢測及微小目標檢測等典型套用案例，同時還介紹了利用MATLAB和C/C++混合編程，實現圖像處理的過程。書中配有全部例題及案例的完整源程式，讀者可到北京航空航天大學出版社網站（wwwbuaapresscomcn）的“下載專區”免費下載。本書既可作為學校或培訓機構的Matlab圖像處理教程，也可作為工程技術人員、學生課程設計、畢業設計及教師的參考用書。
基本介紹
- 書名：學以致用:精通圖像處理經典算法
- 出版社：北京航空航天大學出版社
- 頁數：348頁
- 開本：16
- 品牌：北京航空航天大學出版社
- 作者：楊帆 王志陶
- 出版日期：2014年4月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787512414419
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
《學以致用:精通圖像處理經典算法(MATLAB版)》以MATLAB圖像處理技術為主線，系統全面介紹了數字圖像處理相關知識，《學以致用:精通圖像處理經典算法(MATLAB版)》既可作為學校或培訓機構的Matlab圖像處理教程，也可作為工程技術人員、學生課程設計、畢業設計及教師的參考用書。
圖書目錄
第1章 圖像處理基礎
1.1 圖像及圖像數位化
1.1.1 圖 像
1.1.2 圖像的數學模型
1.1.3 採樣及量化
1.1.4 圖像存儲容量的估算
1.2 常用的圖像檔案格式及顏色模型
1.2.1 常用的圖像檔案格式
1.2.2 數字圖像類型
1.2.3 顏色模型
1.3 圖像處理的主要研究內容及套用
1.3.1 圖像處理及主要目的
1.3.2 圖像處理的主要研究內容
1.3.3 數字圖像處理系統
1.3.4 數字圖像處理的套用
1.4 MATLAB概述
1.4.1 MATLAB的特點
1.4.2 MATLAB的界面環境
1.4.3 M檔案的編輯調試環境
1.4.4 MATLAB基本運算
1.4.5 函式及調用
1.5 MATLAB圖像處理基本操作
1.5.1 MATLAB圖像處理工具箱
1.5.2 圖像處理讀/寫技術
1.5.3 圖像顯示技術
1.5.4 圖像類型及其轉換套用
1.5.5 圖像的代數運算及套用
1.5.6 圖像的邏輯運算及套用
1.6 MATLAB圖像處理套用舉例
第2章 圖像變換技術
2.1 離散傅立葉變換
2.1.1 二維離散傅立葉變換
2.1.2 二維離散傅立葉變換的平移和旋轉性質及套用
2.1.3 快速傅立葉變換的MATLAB實現
2.1.4 快速傅立葉變換套用
2.2 離散餘弦變換及套用
2.2.1 離散二維餘弦變換
2.2.2 離散二維餘弦逆變換
2.3 圖像的位置變換及套用
2.3.1 圖像平移變換
2.3.2 圖像鏡像變換
2.3.3 圖像旋轉變換
2.4 圖像的形狀變換
2.4.1 圖像比例縮放變換
2.4.2 圖像的錯切變換
2.5 圖像的複合變換及套用
第3章 圖像增強及去噪技術
3.1 圖像的灰度增強及套用
3.1.1 圖像灰度變換
3.1.2 直方圖均衡化及套用
3.1.3 高通濾波圖像增強及套用
3.1.4 同態濾波圖像增強
3.2 偽彩色增強及套用
3.2.1 灰度分層法偽彩色增強
3.2.2 灰度變換法偽彩色增強
3.3 空間域圖像去噪技術
3.3.1 圖像噪聲的加入
3.3.2 平滑濾波器
3.3.3 中值濾波器
3.3.4 自適應濾波器
3.4 頻率域圖像去噪技術及套用
3.4.1 低通濾波器
3.4.2 巴特沃斯低通濾波器
3.4.3 指數型低通濾波器
3.4.4 梯形低通濾波器
3.5 形態學濾波去噪技術及套用
3.5.1 圖像的腐蝕與膨脹運算
3.5.2 圖像的開與閉運算
3.5.3 圖像的濾波技術
第4章 圖像分析
4.1 閾值分割及套用
4.1.1 灰度直方圖的閾值雙峰法分割
4.1.2 疊代式閾值分割
4.1.3 最大累間方差閾值分割
4.1.4 最小誤差閾值分割
4.2 區域分割及套用
4.2.1 區域生長法
4.2.2 區域的分裂與合併
4.3 邊緣提取及套用
4.3.1 邊緣檢測運算元
4.3.2 直線提取
4.4 幾何及形狀特徵分析及套用
4.4.1 像素值的獲取
4.4.2 圖像質心、周長和面積的計算
4.4.3 圖像均值、標準差和方差的計算
4.4.4 形狀特徵的主要參數計算
4.4.5 不變矩的計算
4.5 紋理特徵分析及套用
4.5.1 紋理分析函式
4.5.2 灰度共生矩陣
4.6 圖像配準技術及套用
4.6.1 歸一化互相關圖像配準
4.6.2 特徵點的圖像配準
4.7 圖像拼接技術及套用
4.7.1 圖像拼接流程
4.7.2 SIFT描述子的提取
4.7.3 SIFT特徵向量的配準
4.7.4 圖像融合
第5章 圖像壓縮技術
5.1 離散餘弦變換的圖像壓縮技術
5.1.1 變換編碼
5.1.2 離散餘弦變換編碼
5.1.3 離散餘弦變換壓縮舉例
5.2 小波變換的圖像壓縮技術及套用
5.2.1 小波變換簡介
5.2.2 小波變換的圖像壓縮技術
5.3 矢量量化的圖像壓縮技術及套用
5.3.1 矢量量化碼書的設計
5.3.2 矢量量化的編碼過程
5.3.3 矢量量化的解碼過程
第6章 圖像處理的圖形用戶界面設計
6.1 圖形用戶界面創建
6.1.1 控制項對象的創建及其類型
6.1.2 控制項對象的屬性
6.2 選單及快捷鍵的設計
6.2.1 選單的設計
6.2.2 添加工具列快捷鍵
6.3 圖像處理的圖形用戶界面的設計實現
6.3.1 界面操作的關鍵技術分析
6.3.2 編譯為.exe檔案
第7章 數字圖像處理在信息隱藏領域中的套用
7.1 可視密碼共享技術
7.1.1 拉格朗日插值算法
7.1.2 實現可視密碼共享的步驟
7.1.3 （3，4）門限的可視密碼共享實例分析
7.2 數字圖像置亂技術
7.2.1 圖像置亂原理
7.2.2 Arnold變換及套用
7.2.3 Arnold反變換及圖像恢復
7.3 圖像數字水印技術
7.3.1 數字水印的嵌入及套用
7.3.2 數字水印的提取
7.3.3 數字水印的穩定性測試
第8章 數字圖像處理在識別領域中的套用
8.1 紅外圖像識別技術及套用
8.1.1 飛機紅外圖像分割
8.1.2 飛機紅外圖像特徵提取
8.1.3 飛機紅外圖像識別
8.2 實例：麥田雜草圖像的識別
8.2.1 麥田雜草圖像的預處理
8.2.2 綠色植物與土壤背景的分割
8.2.3 麥田雜草圖像紋理特徵提取
8.2.4 麥田雜草圖像的分類
8.3 實例：指紋考勤儀的算法實現
8.3.1 指紋圖像的預處理
8.3.2 指紋圖像的特徵提取
8.3.3 考勤儀算法實現
第9章 數字圖像處理在檢測領域中的套用
9.1 實例：PCB缺陷檢測
9.1.1 印刷電路板主要缺陷及檢測方法
9.1.2 印刷電路板圖像的預處理
9.1.3 印刷電路板圖像的配準
9.1.4 印刷電路板缺陷的識別與缺陷類型的判斷
9.2 實例：人臉檢測
9.2.1 人臉圖像的預處理
9.2.2 色彩空間及膚色分割
9.3 實例：紅外微小目標檢測
9.3.1 紅外圖像預處理
9.3.2 微小目標特徵提取及特徵融合
9.3.3 自適應目標分割
第10章 MATLAB和C/C++混合編程實現圖像處理
10.1 C/C++數字圖像處理
10.1.1 C/C++程式語言的簡介
10.1.2 C/C++在數字圖像處理方面的套用
10.2 MATLAB引擎及運行環境設定
10.2.1 MATLAB引擎
10.2.2 MATLAB引擎的一些重要函式
10.2.3 C/C++調用MATLAB引擎的準備工作
10.3 MATLAB和C/C++的混合編程實例
10.3.1 創建新的VS2008工程
10.3.2 VS2008開發環境的配置
10.3.3 圖像處理實例分析
10.4 OpenCV與MATLAB的混合編程
10.4.1 OpenCV環境的搭建
10.4.2 OpenCV、MATLAB和C/C++混合編程
附錄A MATLAB圖像處理工具箱函式
附錄B 圖像處理技術
常用英漢術語（辭彙）對照
參考文獻
1.1 圖像及圖像數位化
1.1.1 圖 像
1.1.2 圖像的數學模型
1.1.3 採樣及量化
1.1.4 圖像存儲容量的估算
1.2 常用的圖像檔案格式及顏色模型
1.2.1 常用的圖像檔案格式
1.2.2 數字圖像類型
1.2.3 顏色模型
1.3 圖像處理的主要研究內容及套用
1.3.1 圖像處理及主要目的
1.3.2 圖像處理的主要研究內容
1.3.3 數字圖像處理系統
1.3.4 數字圖像處理的套用
1.4 MATLAB概述
1.4.1 MATLAB的特點
1.4.2 MATLAB的界面環境
1.4.3 M檔案的編輯調試環境
1.4.4 MATLAB基本運算
1.4.5 函式及調用
1.5 MATLAB圖像處理基本操作
1.5.1 MATLAB圖像處理工具箱
1.5.2 圖像處理讀/寫技術
1.5.3 圖像顯示技術
1.5.4 圖像類型及其轉換套用
1.5.5 圖像的代數運算及套用
1.5.6 圖像的邏輯運算及套用
1.6 MATLAB圖像處理套用舉例
第2章 圖像變換技術
2.1 離散傅立葉變換
2.1.1 二維離散傅立葉變換
2.1.2 二維離散傅立葉變換的平移和旋轉性質及套用
2.1.3 快速傅立葉變換的MATLAB實現
2.1.4 快速傅立葉變換套用
2.2 離散餘弦變換及套用
2.2.1 離散二維餘弦變換
2.2.2 離散二維餘弦逆變換
2.3 圖像的位置變換及套用
2.3.1 圖像平移變換
2.3.2 圖像鏡像變換
2.3.3 圖像旋轉變換
2.4 圖像的形狀變換
2.4.1 圖像比例縮放變換
2.4.2 圖像的錯切變換
2.5 圖像的複合變換及套用
第3章 圖像增強及去噪技術
3.1 圖像的灰度增強及套用
3.1.1 圖像灰度變換
3.1.2 直方圖均衡化及套用
3.1.3 高通濾波圖像增強及套用
3.1.4 同態濾波圖像增強
3.2 偽彩色增強及套用
3.2.1 灰度分層法偽彩色增強
3.2.2 灰度變換法偽彩色增強
3.3 空間域圖像去噪技術
3.3.1 圖像噪聲的加入
3.3.2 平滑濾波器
3.3.3 中值濾波器
3.3.4 自適應濾波器
3.4 頻率域圖像去噪技術及套用
3.4.1 低通濾波器
3.4.2 巴特沃斯低通濾波器
3.4.3 指數型低通濾波器
3.4.4 梯形低通濾波器
3.5 形態學濾波去噪技術及套用
3.5.1 圖像的腐蝕與膨脹運算
3.5.2 圖像的開與閉運算
3.5.3 圖像的濾波技術
第4章 圖像分析
4.1 閾值分割及套用
4.1.1 灰度直方圖的閾值雙峰法分割
4.1.2 疊代式閾值分割
4.1.3 最大累間方差閾值分割
4.1.4 最小誤差閾值分割
4.2 區域分割及套用
4.2.1 區域生長法
4.2.2 區域的分裂與合併
4.3 邊緣提取及套用
4.3.1 邊緣檢測運算元
4.3.2 直線提取
4.4 幾何及形狀特徵分析及套用
4.4.1 像素值的獲取
4.4.2 圖像質心、周長和面積的計算
4.4.3 圖像均值、標準差和方差的計算
4.4.4 形狀特徵的主要參數計算
4.4.5 不變矩的計算
4.5 紋理特徵分析及套用
4.5.1 紋理分析函式
4.5.2 灰度共生矩陣
4.6 圖像配準技術及套用
4.6.1 歸一化互相關圖像配準
4.6.2 特徵點的圖像配準
4.7 圖像拼接技術及套用
4.7.1 圖像拼接流程
4.7.2 SIFT描述子的提取
4.7.3 SIFT特徵向量的配準
4.7.4 圖像融合
第5章 圖像壓縮技術
5.1 離散餘弦變換的圖像壓縮技術
5.1.1 變換編碼
5.1.2 離散餘弦變換編碼
5.1.3 離散餘弦變換壓縮舉例
5.2 小波變換的圖像壓縮技術及套用
5.2.1 小波變換簡介
5.2.2 小波變換的圖像壓縮技術
5.3 矢量量化的圖像壓縮技術及套用
5.3.1 矢量量化碼書的設計
5.3.2 矢量量化的編碼過程
5.3.3 矢量量化的解碼過程
第6章 圖像處理的圖形用戶界面設計
6.1 圖形用戶界面創建
6.1.1 控制項對象的創建及其類型
6.1.2 控制項對象的屬性
6.2 選單及快捷鍵的設計
6.2.1 選單的設計
6.2.2 添加工具列快捷鍵
6.3 圖像處理的圖形用戶界面的設計實現
6.3.1 界面操作的關鍵技術分析
6.3.2 編譯為.exe檔案
第7章 數字圖像處理在信息隱藏領域中的套用
7.1 可視密碼共享技術
7.1.1 拉格朗日插值算法
7.1.2 實現可視密碼共享的步驟
7.1.3 （3，4）門限的可視密碼共享實例分析
7.2 數字圖像置亂技術
7.2.1 圖像置亂原理
7.2.2 Arnold變換及套用
7.2.3 Arnold反變換及圖像恢復
7.3 圖像數字水印技術
7.3.1 數字水印的嵌入及套用
7.3.2 數字水印的提取
7.3.3 數字水印的穩定性測試
第8章 數字圖像處理在識別領域中的套用
8.1 紅外圖像識別技術及套用
8.1.1 飛機紅外圖像分割
8.1.2 飛機紅外圖像特徵提取
8.1.3 飛機紅外圖像識別
8.2 實例：麥田雜草圖像的識別
8.2.1 麥田雜草圖像的預處理
8.2.2 綠色植物與土壤背景的分割
8.2.3 麥田雜草圖像紋理特徵提取
8.2.4 麥田雜草圖像的分類
8.3 實例：指紋考勤儀的算法實現
8.3.1 指紋圖像的預處理
8.3.2 指紋圖像的特徵提取
8.3.3 考勤儀算法實現
第9章 數字圖像處理在檢測領域中的套用
9.1 實例：PCB缺陷檢測
9.1.1 印刷電路板主要缺陷及檢測方法
9.1.2 印刷電路板圖像的預處理
9.1.3 印刷電路板圖像的配準
9.1.4 印刷電路板缺陷的識別與缺陷類型的判斷
9.2 實例：人臉檢測
9.2.1 人臉圖像的預處理
9.2.2 色彩空間及膚色分割
9.3 實例：紅外微小目標檢測
9.3.1 紅外圖像預處理
9.3.2 微小目標特徵提取及特徵融合
9.3.3 自適應目標分割
第10章 MATLAB和C/C++混合編程實現圖像處理
10.1 C/C++數字圖像處理
10.1.1 C/C++程式語言的簡介
10.1.2 C/C++在數字圖像處理方面的套用
10.2 MATLAB引擎及運行環境設定
10.2.1 MATLAB引擎
10.2.2 MATLAB引擎的一些重要函式
10.2.3 C/C++調用MATLAB引擎的準備工作
10.3 MATLAB和C/C++的混合編程實例
10.3.1 創建新的VS2008工程
10.3.2 VS2008開發環境的配置
10.3.3 圖像處理實例分析
10.4 OpenCV與MATLAB的混合編程
10.4.1 OpenCV環境的搭建
10.4.2 OpenCV、MATLAB和C/C++混合編程
附錄A MATLAB圖像處理工具箱函式
附錄B 圖像處理技術
常用英漢術語（辭彙）對照
參考文獻
序言
MATLAB由於具有豐富的矩陣運算、高效的數據處理能力和豐富的工具箱、強大的擴展能力和可靠性、編程簡單和開發周期短等特點，已經廣泛用於圖像處理、系統仿真等多個方面。而數字圖像處理以信息量大、處理和傳輸方便、套用範圍廣等一系列優點，已成為人類獲取信息的重要來源及利用信息的重要手段。如何將MATLAB程式設計很好地套用到數字圖像處理技術之中，在宇宙探測、遙感、生物醫學、工農業生產、軍事、公安、辦公自動化等領域得到廣泛套用，已成為廣大學者及工程技術人員迫切需要和急需解決的關鍵問題。本書以實際套用為背景，結合多年的教學與科研經驗，深入淺出地講述MATLAB在圖像處理技術方面的套用。全書共有10章，第1章為圖像處理基礎，一方面對圖像處理的數學模型、研究內容、檔案格式、顏色模型及MATLAB的界面環境、基本運算做簡單介紹，另一方面對圖像顯示、類型轉換、運算等基本操作及MATLAB在圖像處理中的套用進行詳細解讀，為後面的學習奠定基礎。第2~5章主要對圖像頻域變換（傅立葉、離散餘弦變換）、幾何變換（位置、形狀、複合）、圖像灰度增強（灰度變換、直方圖修正、高通濾波）、圖像去噪（空域、頻域、形態學）、圖像分割（閾值、區域）、特徵提取（形狀、紋理、邊緣、直線）、圖像配準、圖像拼接、圖像壓縮等算法進行分析，重點講述MATLAB常用函式用法及編程實現算法的過程，並給出仿真結果及分析，為讀者理解圖像處理的經典算法及套用這些算法解決實際問題創造條件。第6章為圖像處理的圖形用戶界面設計，主要講述操作界面的設計過程，包括選單、工具列、快捷鍵、對話框、信息欄、執行檔生成等設計，解決圖形用戶界面設計的一些關鍵問題。第7～9章給出了圖像處理在信息隱藏（可視密碼共享、圖像置亂、圖像數字水印）、圖像識別（紅外圖像、雜草圖像、指紋考勤儀）和圖像檢測（PCB缺陷、人臉檢測、微小目標檢測）等多個方面的套用案例；給出了設計的全過程，為讀者在圖像處理中的開發套用提供真實的案例分析。第10章通過實例介紹了利用MATLAB和C/C++混合編程，使讀者不僅能利用MATLAB進行圖像處理，而且能在C/C++環境下，利用MATLAB豐富的圖像處理工具箱實現圖像處理。書中配有全部例題及案例的完整源程式，便於讀者學習和在實際開發中使用。目前市場上有較多基於MATLAB圖像處理的書籍，其中一部分書籍以講解圖像處理的基本方法、原理為重點，只是簡單介紹MATLAB在圖像處理中的一些簡單算法及主要套用，存在套用性、實踐性內容講解不詳細等問題。另一部分書籍以講述智慧型算法（神經網路、模糊集、一群算法、支持向量機等）及其套用為主，對圖像處理的基本原理、典型算法及套用存在講述不細緻、不系統、不規範，理論與實踐相脫節等問題。編寫本書的出發點是為了克服上述兩種情況的不足，在對基礎知識介紹夠用的基礎上，通過大量的例題及豐富的案例分析降低學習難度，使讀者較快掌握圖像處理的基本算法及界面設計，引導其較容易地套用MATLAB進行圖像處理，解決有關圖像處理方面的關鍵問題。在編寫過程中力求做到以下幾個特點：①內容由淺入深，理論簡潔，循序漸進，便於理解；②例題經典量大，算法清晰，解釋詳盡，易於掌握；③案例分析透徹，通俗易懂，可舉一反三，學以致用。本書既可作為學校或培訓機構的MATLAB圖像處理教程，也可作為工程技術人員、學生課程設計、畢業設計及教師的參考用書。本書由楊帆、王志陶、張華、耿杏雨等編寫，由楊帆統稿。在編寫工作中得到了魏琳琳、王世亮、宋莉莉、戶姍姍、唐紅梅、張志偉等同志的幫助，在此表示感謝。本書在編寫和出版過程中，得到了北京航空航天大學出版社的熱情指導和大力支持，對他們的辛勤勞動和無私奉獻表示真摯的謝意。同時，對本書參考文獻中的有關作者致以誠摯的感謝。由於編者水平所限，書中錯誤、不妥之處在所難免，殷切希望廣大讀者批評賜教。
