第1章 概述
1.1什么是數(shù)字圖像處理
1.1.1數(shù)字圖像處理的基本概念
1.1.2數(shù)字圖像處理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展
1.2數(shù)字圖像處理的主要任務(wù)與方法
1.2.1數(shù)字圖像處理的主要任務(wù)
1.2.2數(shù)字圖像處理的主要方法
1.2.3數(shù)字圖像處理技術(shù)的特點(diǎn)
1.3數(shù)字圖像處理的應(yīng)用
1.3.1數(shù)字圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3.2數(shù)字圖像處理的新發(fā)展
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題
拓展訓(xùn)練
第2章 數(shù)字圖像處理的物理及技術(shù)基礎(chǔ)
2.1數(shù)字圖像獲取
2.1.1成像過(guò)程
2.1.2模擬圖像描述
2.1.3常用的圖像格式
2.1.4模擬圖像數(shù)字化
2.2數(shù)字圖像顯示及像質(zhì)描述
2.2.1數(shù)字圖像顯示
2.2.2像質(zhì)描述基本方法
2.3色度學(xué)基礎(chǔ)與顏色模型
2.3.1分辨率
2.3.2色度學(xué)基礎(chǔ)
2.3.3顏色模型
2.3.4彩色顯示
2.4數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)
2.4.1灰度直方圖及其應(yīng)用
2.4.2圖像處理系統(tǒng)及編程語(yǔ)言
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題
拓展訓(xùn)練
第3章數(shù)字圖像處理的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
3.1數(shù)字圖像的基本運(yùn)算
3.1.1點(diǎn)運(yùn)算
3.1.2代數(shù)運(yùn)算
3.1.3幾何運(yùn)算
3.2數(shù)字圖像的正交變換
3.2.1傅里葉變換
3.2.2離散余弦變換
3.2.3KL變換
3.2.4小波變換與多尺度分析
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題
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第4章圖像增強(qiáng)
4.1空域增強(qiáng)
4.1.1基于點(diǎn)操作的圖像增強(qiáng)
4.1.2基于區(qū)域操作的圖像增強(qiáng)
4.2頻域增強(qiáng)
4.2.1低通濾波
4.2.2高通濾波
4.2.3同態(tài)濾波
4.3彩色增強(qiáng)
4.3.1偽彩色增強(qiáng)
4.3.2假彩色增強(qiáng)
4.3.3真彩色增強(qiáng)
*4.4圖像增強(qiáng)應(yīng)用：侯馬盟書(shū)圖像增強(qiáng)
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題
拓展訓(xùn)練
第5章圖像編碼與壓縮
5.1概述
5.1.1圖像冗余
5.1.2圖像壓縮
5.2圖像編碼的保真度準(zhǔn)則
5.2.1客觀保真度準(zhǔn)則
5.2.2主觀保真度準(zhǔn)則
5.3無(wú)損壓縮編碼
5.3.1無(wú)損預(yù)測(cè)編碼
5.3.2哈夫曼編碼
5.3.3算術(shù)編碼
5.4有損壓縮編碼
5.4.1有損預(yù)測(cè)編碼
5.4.2變換編碼
5.5視頻圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)
5.5.1 JPEG標(biāo)準(zhǔn)
5.5.2 MPEG標(biāo)準(zhǔn)
5.5.3 H.261標(biāo)準(zhǔn)
5.5.4 H.264標(biāo)準(zhǔn)
*5.6圖像壓縮編碼應(yīng)用：分塊DCT編碼水印嵌入
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題
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第6章圖像復(fù)原與重建
6.1概述
6.1.1圖像復(fù)原與圖像重建
6.1.2像質(zhì)退化的原因
6.1.3連續(xù)圖像退化的數(shù)學(xué)模型
6.1.4離散圖像退化的數(shù)學(xué)模型
6.2典型的無(wú)約束復(fù)原圖像方法——逆濾波復(fù)原
6.3約束復(fù)原方法
6.3.1約束復(fù)原的基本原理
6.3.2維納濾波復(fù)原
6.3.3約束小二乘濾波復(fù)原
6.4非線性復(fù)原
6.4.1后驗(yàn)復(fù)原
6.4.2熵復(fù)原
6.4.3投影復(fù)原
6.4.4同態(tài)濾波復(fù)原
6.5幾何失真校正
6.5.1典型的幾何失真
6.5.2空間幾何坐標(biāo)變換
6.5.3校正空間像素點(diǎn)灰度值的確定
*6.6圖像復(fù)原應(yīng)用：壁畫文物虛擬修復(fù)
6.6.1修復(fù)過(guò)程
6.6.2主要算法
6.6.3修復(fù)結(jié)果
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題
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第7章圖像分割
7.1概述
7.2圖像分割的定義與方法
7.2.1圖像分割定義
7.2.2圖像分割方法分類
7.3圖像的閾值分割法
7.3.1直方圖分割與圖像二值化
7.3.2圖像閾值分割的常用方法
7.4圖像的區(qū)域生長(zhǎng)法
7.4.1傳統(tǒng)區(qū)域生長(zhǎng)法
7.4.2無(wú)種子區(qū)域生長(zhǎng)法
7.5基于邊緣的圖像分割方法
7.5.1邊緣檢測(cè)算法
7.5.2輪廓檢測(cè)算法——霍夫變換
7.6圖像分割應(yīng)用
7.6.1圖像中數(shù)字的分割
7.6.2基于區(qū)域生長(zhǎng)法的醫(yī)學(xué)影像分割
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題
拓展訓(xùn)練
第8章數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在圖像處理中的應(yīng)用
8.1概述
8.2基本概念和運(yùn)算
8.2.1集合和元素
8.2.2交集、并集和補(bǔ)集
8.2.3腐蝕與膨脹
8.2.4開(kāi)運(yùn)算和閉運(yùn)算
8.2.5擊中/擊不中變換（HMT）
8.3形態(tài)學(xué)基本運(yùn)算在圖像處理中的應(yīng)用
8.3.1計(jì)算像素連接數(shù)
8.3.2骨架抽取
*8.4形態(tài)學(xué)處理圖像應(yīng)用實(shí)例：侯馬盟書(shū)碑文圖像骨架提取
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題
拓展訓(xùn)練
第9章圖像分析
9.1圖像表示
9.1.1邊界追蹤
9.1.2鏈碼
9.2圖像描繪
9.2.1邊界描繪
9.2.2區(qū)域描繪
9.2.3關(guān)系描繪
9.2.4相似性描繪
*9.3圖像紋理分析
9.3.1基于鄰域特征統(tǒng)計(jì)的方法
9.3.2基于傅里葉頻譜提取特征
9.3.3基于灰度共生矩陣的方法
*9.4圖像分析應(yīng)用：醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)
9.4.1圖像配準(zhǔn)的基本步驟
9.4.2醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題
拓展訓(xùn)練
第10章圖像識(shí)別
10.1圖像識(shí)別基礎(chǔ)
10.1.1模式識(shí)別過(guò)程
10.1.2模式識(shí)別方法
10.1.3圖像識(shí)別過(guò)程
10.1.4圖像識(shí)別應(yīng)用
10.2傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像識(shí)別
10.2.1感知機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
10.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
10.3卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像識(shí)別
10.3.1卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)
10.3.2卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練
10.3.3典型卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
*10.4圖像識(shí)別應(yīng)用：手寫數(shù)字識(shí)別
10.4.1感知機(jī)實(shí)現(xiàn)手寫數(shù)字識(shí)別
10.4.2BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)手寫數(shù)字識(shí)別
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題
拓展訓(xùn)練
*第11章基于模型驅(qū)動(dòng)法的圖像處理綜合應(yīng)用
11.1圖像融合
11.1.1圖像融合概述
11.1.2像素級(jí)圖像融合過(guò)程
11.1.3圖像融合實(shí)例——雙色中波紅外圖像融合
11.2基于有效位方法的圖像加密
11.2.1算法步驟
11.2.2算法實(shí)現(xiàn)
11.2.3仿真結(jié)果分析
11.3圖像目標(biāo)提取
11.3.1運(yùn)動(dòng)目標(biāo)特征提取步驟
11.3.2運(yùn)動(dòng)目標(biāo)特征提取實(shí)現(xiàn)
11.4基于圖像的三維繪制
11.4.1單幅圖像圖形化
11.4.2多幅圖像圖形化
11.5視頻圖像分析與目標(biāo)動(dòng)畫制作
11.5.1視頻圖像內(nèi)容關(guān)聯(lián)性分析
11.5.2視頻圖像運(yùn)動(dòng)目標(biāo)動(dòng)畫制作
11.6圖像處理軟件開(kāi)發(fā)
11.6.1準(zhǔn)備工作
11.6.2圖形用戶界面設(shè)計(jì)
11.6.3系統(tǒng)代碼編輯
11.6.4壁畫文物虛擬修復(fù)展示系統(tǒng)
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題
拓展訓(xùn)練
*第12章基于深度學(xué)習(xí)的圖像處理綜合應(yīng)用
12.1 CNN的Deep Network Designer實(shí)現(xiàn)
12.1.1加載使用預(yù)訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)
12.1.2定制搭建網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
12.2基于Python的速采磁共振圖像重建
12.2.1 U-Net網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
12.2.2圖像重建的Python實(shí)現(xiàn)
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題
拓展訓(xùn)練
附錄A 常用術(shù)語(yǔ)中英文對(duì)照
附錄B Python語(yǔ)言常用圖像處理函數(shù)
參考文獻(xiàn)