《數字圖像處理及MATLAB實現（第2版）》是楊傑主編，2013年8月電子工業出版社出版的普通高等教育“十二五”規劃教材。該教材可作為普通高等院校電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術、電子科學與技術、生物醫學工程、電氣工程及其自動化、控制科學與工程等相關專業的本科生及研究生教材，也可作為從事圖像處理與分析、模式識別、人工智慧和計算機套用研究與開發的工程技術人員的參考書。
全書分3部分共10章。第1部分（第1～4章）介紹數字圖像處理的基礎知識；第2部分（第5～8章）介紹數字圖像處理的各種技術；第3部分（第9～10章）介紹數字圖像處理的擴展內容。
基本介紹
- 書名：數字圖像處理及MATLAB實現（第2版）
- 作者：楊傑
- 類別：普通高等教育“十二五”規劃教材
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2013年8月
- 頁數：304 頁
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787121209895
- 字數：488千字
- CIP核字號：2013158036
成書過程,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,
成書過程
該教材是在2010年出版的第1版教材的基礎上修訂而成。
該教材由楊傑主編，具體編寫分工如下：第1、2章由楊傑編寫，第3、4章由李慶編寫，第5、6章求棗由鄭林編寫，第7章由聶明新和許臘堡妹建霞編寫，第8章由王昱編寫，第9、10章由黃朝兵編寫。全書由楊傑統稿，黃朝兵和李慶對部分章節程式進行了整理。另外，李俊鶴、熊瑋佳、鐘琴、董天昳等參加了部分文字的錄入、程式調試、插圖和校對工作。該教材在編寫過程中，編者參考了圖像處理文獻；同時，還得到武漢理工大學信息工程學院的支持。
2013年8月，該教材由電子工業出版社出版。責任編輯為董亞峰。
內容簡介
該教材主要介紹了數字圖像處理的基礎知識、基本方法、程式實現和典型實踐套用。全書分3部分共10章。第1部分（第1～4章）介紹數字圖像處理的基礎知識；第2部分（第5～8章）介紹數字圖像處理的各種技術；肯奔囑婆第3部分（第9～10章充罪婆）介紹數字圖像處理的擴展內容。該教材在每章的內容安排上，都是從介紹問題的背景開始，接著講述基本內容和方法，然後介紹實踐套用（通過MATLAB軟體編程），最後進行結果分析。
教材目錄
第1章 概述 1 1.1 數字圖像處理及特點（Characteristics and Processing of Digital Image） 1 1.1.1 數字圖像與數字圖像處理（Digital Images and Digital Image Processing） 1 1.1.2 數字圖像處理的特點（Characteristics of Digital Image Processing） 2 1.2 數字圖像處理系統（System of Digital Image Processing） 3 1.2.1 數字圖像處理系統的結構（Structure of Digital Image Processing System） 3 1.2.2 數字圖像處理的優點（Advantages of Digital Image Processing） 4 1.3 數字圖像處理的主要研究內容（Research Content in Digital Image Processing） 5 1.4 數字櫻鴉墊迎圖像處理的套用希享探和發展 （Applications and Development of Digital Image Processing） 6 1.4.1 數字圖像處理的套用（Applications of Digital Image Processing） 6 1.4.2 數字圖像處理領域的發展動向（Future Direction in the Field of Digital Image Processing） 10 1.5 全書內容簡介（Brief Introduction of This Book） 11 小結（Summary） 12 習題（Exercises） 12 第2章 數字圖像處理的基礎 13 2.1 人類的視覺感知系統（Visual System of Human Beings） 13 2.1.1 視覺系統的基本構造（Basic Structure of Visual System） 13 2.1.2 亮度適應和鑑別（Intensity Adaption and Identification） 15 2.2 數字圖像的基礎知識（Basics of Digital Image） 18 2.2.1 圖像的數位化及表達（Image Digitalization and Representation） 18 2.2.2 圖像的獲取（Image Acquisition） 19 2.2.3 像素間的套只凶基本關係（Basic Relationships between Pixels） 22 2.2.4 圖像的分類（Image Classification） 24 小結（Summary） 28 習題（Exercises） 28 第3章 圖像基本運算 29 3.1 概述（Introduction） 29 3.2 點運算（Point Operation） 29 3.2.1 線性點運算（Linear Point Operation） 30 3.2.2 非線性點運算（Non-Linear Point Operation） 31 3.3 代數運算與邏輯運算（Algebra and Logical Operation） 33 3.3.1 加法運算（Addition） 33 3.3.2 減法運算（Subtraction） 35 3.3.3 乘法運算（Multiplication） 36 3.3.4 除法運算（Division） 37 3.3.5 邏輯運算（Logical Operation） 38 3.4 幾何運算（Geometric Operation） 38 3.4.1 圖像的平移（Image Translation） 39 3.4.2 圖像的鏡像（Image Mirror） 41 3.4.3 圖像的旋轉（Image Rotation） 42 3.4.4 圖像的縮放（Image Zoom） 43 3.4.5 灰度重採樣（Gray Resampling） 46 小結（Summary） 49 習題（Exercises） 49 第4章 圖像變換 50 4.1 連續傅立葉變換（Continuous Fourier Transform） 50 4.2 離散傅立葉變換（Discrete Fourier Transform） 51 4.3 快速傅立葉變換（Fast Fourier Transform） 52 4.4 傅立葉變換的性質（Properties of Fourier Transform） 54 4.4.1 可分離性（Separability） 54 4.4.2 平移性質（Translation） 55 4.4.3 周期性和共軛對稱性（Periodicity and Conjugate Symmetry） 57 4.4.4 旋轉性質（Rotation） 58 4.4.5 分配律（Distribution Law） 58 4.4.6 尺度變換（Scaling） 59 4.4.7 平均值（Average Value） 60 4.4.8 卷積定理（Convolution Theorem） 61 4.5 圖像傅立葉變換實例（Examples of Image Fourier Transform） 61 4.6 其他離散變換（Other Discrete Transform） 64 4.6.1 離散餘弦變換（Discrete Cosine Transform） 64 4.6.2 二維離散沃爾什-哈達瑪變換（Walsh-Hadamard Transform） 67 4.6.3 卡胡楠-列夫變換（Kahunen-Loeve Transform） 71 小結（Summary） 72 習題（Exercises） 73 第5章 圖像增強 74 5.1 圖像增強的概念和分類（Concepts and Categories of Image Enhancement） 74 5.2 空間域圖像增強（Image Enhancement in the Spatial Domain） 75 5.2.1 基於灰度變換的圖像增強（Image Enhancement based on Gray Levels） 75 5.2.2 基於直方圖處理的圖像增強（Image Enhancement based on Histogram Processing） 78 5.2.3 空間域濾波增強（Spatial Filtering Enhancement） 83 5.3 頻率域圖像增強（Image Enhancement in the Frequency Domain） 90 5.3.1 頻率域圖像增強基本理論（Fundamentals of Image Enhancement in the Frequency Domain） 90 5.3.2 頻率域平滑濾波器（Frequency Smoothing Filters） 91 5.3.3 頻率域銳化濾波器（Frequency Sharpening Filters） 94 5.3.4 同態濾波器（Homomorphic Filters） 95 小結（Summary） 98 習題（Exercises） 98 第6章 圖像復原 100 6.1 圖像復原及退化模型基礎（Fundamentals of Image Restoration and Degradation Model） 100 6.1.1 圖像退化的原因及退化模型（Causes of Image Degradation and Degradation Model） 101 6.1.2 圖像退化的數學模型（Mathematic Model of Image Degradation） 103 6.1.3 復原技術的概念及分類（Concepts and Categories of Restoration） 104 6.2 噪聲模型（Noise Models） 105 6.2.1 一些重要噪聲的機率密度函式（Some Important Noise Probability Density Functions） 105 6.2.2 噪聲參數的估計（Estimation of Noise Parameters） 108 6.3 空間域濾波復原（Restoration with Spatial Filtering） 109 6.3.1 均值濾波器（Mean Filters） 109 6.3.2 順序統計濾波器（Order-Statistics Filters） 112 6.4 頻率域濾波復原（Restoration with Frequency Domain Filtering） 115 6.4.1 帶阻濾波器（Bandreject Filters） 116 6.4.2 帶通濾波器（Bandpass Filters） 118 6.4.3 其他頻率域濾波器（Other Filters in Frequency Domain） 118 6.5 估計退化函式（Estimating the Degradation Function） 120 6.5.1 圖像觀察估計法（Estimation by Image Observation） 120 6.5.2 試驗估計法（Estimation by Experimentation） 120 6.5.3 模型估計法（Estimation by Modeling） 121 | 6.6 逆濾波（Inverse Filtering） 123 6.7 最小均方誤差濾波-維納濾波（Minimum Mean Square Error Filtering-Wiener Filtering） 124 6.8 幾何失真校正（Geometric Distortion Correction） 127 6.8.1 空間變換（Spatial Transformation） 128 6.8.2 灰度插值（Gray-Level Interpolation） 130 6.8.3 實現（Implementation） 130 小結（Summary） 133 習題（Exercises） 134 第7章 圖像壓縮編碼 135 7.1 概述（Introduction） 135 7.1.1 圖像的信息量與信息熵（Information Content and Entropy） 135 7.1.2 圖像數據冗餘（Image Data Redundancy） 137 7.1.3 圖像壓縮編碼方法（Coding Methods of Image Compression） 139 7.1.4 圖像壓縮技術的性能指標（Evaluation Index of Image Compression Approaches） 139 7.1.5 保真度準則（Fidelity Criteria） 141 7.2 無失真圖像壓縮編碼（Lossless Image Compression） 142 7.2.1 哈夫曼編碼（Huffman Coding） 142 7.2.2 遊程編碼（Run-Length Coding） 144 7.2.3 算術編碼（Arithmetic Coding） 147 7.3 有限失真圖像壓縮編碼（Lossy Image Compression） 149 7.3.1 率失真函式（Rate Distortion Function） 150 7.3.2 預測編碼和變換編碼（Prediction Coding and Transform Coding） 151 7.3.3 矢量量化編碼（Vector Quantification Coding） 159 7.4 圖像編碼新技術（New Image Coding Technology） 161 7.4.1 子帶編碼（Subband Coding） 161 7.4.2 模型基編碼（Model-Based Coding） 162 7.4.3 分形編碼（Fractal Coding） 163 7.5 圖像壓縮技術標準（Image Compression Standards） 163 7.5.1 概述（Introduction） 163 7.5.2 JPEG壓縮（JPEG Compression） 164 7.5.3 JPEG 2000 165 7.5.4 H.26x標準（H.26x Standards） 167 7.5.5 MPEG標準（MPEG Standards） 167 小結（Summary） 168 習題（Exercises） 169 第8章 圖像分割 170 8.1 概述（Introduction） 170 8.2 邊緣檢測和連線（Edge Detection and Connection） 172 8.2.1 邊緣檢測（Edge Detection） 172 8.2.2 邊緣連線（Edge Connection） 180 8.3 閾值分割（Image Segmentation using Threshold） 183 8.3.1 基礎（Foundation） 183 8.3.2 全局閾值（Global Threshold） 184 8.3.3 自適應閾值（Adaptive Threshold） 189 8.3.4 最佳閾值的選擇（Optimal Threshold） 189 8.3.5 分水嶺算法（Watershed Algorithm） 190 8.4 區域分割（Region Segmentation） 192 8.4.1 區域生長（Region Growing） 192 8.4.2 區域分裂合併法（Region Splitting and Merging） 195 8.5 二值圖像處理（Binary Image Processing） 196 8.5.1 數學形態學圖像處理（Mathematical Morphology Image Processing） 197 8.5.2 開運算和閉運算（Open Operation and Close Operation） 201 8.5.3 一些基本形態學算法（Some Basic Morphological Algorithms） 202 8.6 分割圖像的結構（Construction of Image Segmentation） 205 8.6.1 物體隸屬關係圖（Relationships between Objects） 205 8.6.2 邊界鏈碼（Edge Chain Code） 206 小結（Summary） 206 習題（Exercises） 207 第9章 彩色圖像處理 209 9.1 彩色圖像基礎（Fundamentals of Color Image） 209 9.1.1 彩色圖像的概念（Concepts of Color Image） 209 9.1.2 彩色基礎（Color Fundamentals） 210 9.2 彩色模型（Color Models） 214 9.2.1 RGB模型（RGB Color Model） 215 9.2.2 CMY和CMYK模型（CMY and CMYK Color Model） 217 9.2.3 HSI模型（HSI Color Model） 218 9.3 偽彩色處理（Pseudocolor Image Processing） 221 9.3.1 背景（Background） 221 9.3.2 強度分層（Intensity Slicing） 222 9.3.3 灰度級到彩色變換（Transformation of Gray Levels to Color） 223 9.3.4 假彩色處理（False-Color Image Processing） 226 9.4 全彩色圖像處理（Full-Color Image Processing） 227 9.4.1 全彩色圖像處理基礎（Basics of Full-Color Image Processing） 227 9.4.2 彩色平衡（Color Balance） 228 9.4.3 彩色圖像增強（Color Image Enhancement） 230 9.4.4 彩色圖像平滑（Color Image Smoothing） 233 9.4.5 彩色圖像銳化（Color Image Sharpening） 234 9.5 彩色圖像分割（Color Image Segmentation） 236 9.5.1 HSI彩色空間分割（Segmentation in HSI Color Space） 236 9.5.2 RGB彩色空間分割（Segmentation in RGB Color Space） 237 9.5.3 彩色邊緣檢測（Color Edge Detection） 239 9.6 彩色圖像處理的套用（Applications of Color Image Processing） 242 小結（Summary） 245 習題（Exercises） 245 第10章 圖像表示與描述 247 10.1 背景（Background） 247 10.2 顏色特徵（Color Feature） 248 10.2.1 灰度特徵（Intensity Feature） 248 10.2.2 直方圖特徵（Histogram Feature） 249 10.2.3 顏色矩（Color Moments） 251 10.3 紋理特徵（Representation of Image Texture） 251 10.3.1 自相關函式（Autocorrelation Function） 252 10.3.2 灰度差分統計（Statistics of Intensity Difference） 253 10.3.3 灰度共生矩陣（Gray-Level Co-occurrence Matrix） 255 10.3.4 頻譜特徵（Spectrum Features） 258 10.4 邊界特徵（Boundary Feature） 261 10.4.1 邊界表達（Boundary Representation） 261 10.4.2 邊界特徵描述（Boundary Description） 265 10.5 區域特徵（Region Feature） 269 10.5.1 簡單的區域描述（Simple Region Descriptors） 269 10.5.2 拓撲描述（Topological Descriptors） 274 10.5.3 形狀描述（Shape Descriptors） 275 10.5.4 矩（Moment） 276 10.6 運用主成分進行描述（Use of Principal Components for Description） 279 10.6.1 主成分基礎（Fundamentals of Principal Components Analysis） 279 10.6.2 主成分描述（Description by Principal Components Analysis） 282 10.7 特徵提取的套用（Application of Feature Extraction） 284 10.7.1 粒度測定（Granularity Mensuration） 284 10.7.2 圓形目標判別（Circle Shape Recognition） 286 10.7.3 運動目標特徵提取（Feature Extraction of Moving Object） 288 小結（Summary） 291 習題（Exercises） 291 參考文獻 293 |
（註：目錄排版順序為從左列至右列）
教學資源
- 配套教材
該教材有配套教材——《數字圖像處理及MATLAB實現——學習與實驗指導（第2版）》。
書名 | 書號 | 出版社 | 出版時間 | 作者 |
|---|---|---|---|---|
《數字圖像處理及MATLAB實現——學習與實驗指導（第2版）》 | 9787121296901 | 電子工業出版社 | 2016-09 | 楊傑 |
- 課程資源
該教材配有電子課件。
教材特色
該教材理論、套用與實際編程結合，理論與實例並重，同時也能滿足雙語教學的部分要求和對該課程的專業英語辭彙的學習。針對數字圖像處理課程概念多、內容抽象、讀者入門較難的特點，該教材以實踐為導向，以實際套用為目標來介紹數字圖像處理的基本概念和基礎知識。
該教材在介紹數字圖像處理技術基礎理論及算法原理的同時，還注意如何用MATLAB軟體編程實現一些常用的圖像處理的典型算法，使讀者能夠理解和掌握圖像處理的理論和方法。
作者簡介
楊傑，博士，武漢理工大學信息學院教授、博士生導師，教育部光纖感測與信息處理重點實驗室副主任。主要從事信息傳輸及處理，嵌入式技術及模式識別等領域的研究。
