本书为国家“十一五”“十二五”规划教材和国家级精品教材。全书分十章，包括：绪论，图像、图像系统与视觉系统，图像处理中的正交变换，图像增强，图像编码，图像复原，图像重建，图像分析，数学形态学原理，模式识别的理论和方法。每一章都安排了大量的思考题，供教学或自学练习，以便加深对本书所述内容的理解。随本书附带的立体化教学素材可在电子工业出版社的华信教育资源网上免费下载。本书可供从事信号与信息处理、通信、自动控制、遥感、生物医学工程、医学、物理、化学、计算机科学乃至经济、商务及社会科学的科研人员、大专院校的教师及本科生、研究生参考学习。
阮秋琦 北京交通大学教授、博士生导师，任北京交通大学电子信息工程学院、计算机与信息技术学院、软件学院院长，信息科学研究所所长，校学位委员会副主席，国务院学位委员会学科评议组成员。IET Fellow，IET北京分会主席，IEEE终身会员，IEEE北京分会主席，中国通信学会会士，中国电子学会会士、理事，中国电子教育学会常务理事；信号处理学会副主任委员、中国图像图形学会奖励委员会副主任、科技部项目评审专家，国家自然科学基金评审专家。研究领域包括图像处理、计算机视觉等。承担国家自然科学基金、国家863、973等科研项目80余项。发表论文490余篇，出版书籍及教材15部。获省部级及以上科技奖6项。编著的教材入选国家“十一五”、“十二五”规划教材，国家及北京市精品教材，获中国电子教育学会优秀教材一等奖，校优秀教材特等奖、铁道部优秀教材二等奖。获国家及北京市教学成果奖6项。被评为国家级有突出贡献专家、国家级教学名师、中组部联系的高级专家、北京市教学名师、铁道部有突出贡献专家、铁道部优秀科技工作者、北京市优秀教师、詹天佑北方交通大学奖、茅以升科技奖、詹天佑科技人才奖、宝钢优秀教师特等奖、并享受国家政府津贴。
第1章绪论
11序言
12图像处理技术的分类
13数字图像处理的特点
14数字图像处理的主要方法及
主要内容
141数字图像处理方法
142数字图像处理的主要内容
15数字图像处理的硬件设备
16数字图像处理的应用
17数字图像处理领域的
发展动向
思考题
第2章图像、图像系统与视觉系统
21图像
211有关光学的预备知识
212图像的概念
213图像信息的分类
214图像的统计特性
215图像信息的信息量
216常用图像格式简介
22图像处理系统及外围设备
221图像处理系统中常用的
输入设备
222飞点扫描设备
223鼓形扫描器
224微密度计
225遥感中常用的图像获取设备
226Kinect RGB-D图像获取设备
227其他图像输入设备
23图像处理系统中的输出设备
231监视器
232激光扫描器
233平板显示器
234等离子体PDP显示技术
235OLED显示技术
236数码纸显示技术
237其他图像显示装置
24数字图像处理的主机系统
25视觉系统
251视觉系统的基本构造
252光觉和色觉
26光度学及色度学原理
261颜色的表示方法及观察条件
262三基色混色及色度表示原理
263CIE的R、G、B颜色表示系统
27亮度和颜色感觉的视觉特征
28视觉的空间性质
29视觉的时间特性
210运动的感觉
211形状感觉与错视
思考题
第3章图像处理中的正交变换
31傅里叶变换
311傅里叶变换的定义及
基本概念
312傅里叶变换的性质
313离散傅里叶变换
314快速傅里叶变换
315用计算机实现快速傅里叶
变换
316二维离散傅里叶变换
32离散余弦变换
321离散余弦变换的定义
322离散余弦变换的正交性
323离散余弦变换的计算
33沃尔什变换
331正交函数的概念
332拉德梅克函数
333沃尔什函数
334沃尔什函数的性质
335沃尔什变换
336离散沃尔什—哈达玛变换
337离散沃尔什变换的性质
338快速沃尔什变换
339多维变换
34哈尔函数及哈尔变换
341哈尔函数的定义
342哈尔函数的性质
343哈尔变换及快速算法
35斜矩阵与斜变换
351斜矩阵的构成
352斜变换
36小波变换
361概述
362时-频分析
363Gabor变换
364连续小波变换
365离散小波变换
366小波包
367二维小波
368Mallat算法
思考题
第4章图像增强
41用直方图修改技术进行
图像增强
411直方图
412直方图修改技术的基础
413直方图均衡化处理
414直方图规定化处理
415图像对比度处理
42图像平滑化处理
421邻域平均法
422低通滤波法
423多图像平均法
43图像尖锐化处理
431微分尖锐化处理
432边缘模型
433零交叉边缘检测
434Canny算子
435Prewitt算子
436经典的Ｋirsch算子
437基于偏微分方程的边缘
检测方法
438高通滤波法
44利用同态系统进行增强
处理
45彩色图像处理
451关于颜色的基本理论
452颜色模型
453伪彩色图像处理
思考题
第5章图像编码
51图像编码分类
52图像编码中的保真度准则
521客观保真度准则
522主观保真度准则
53PCM编码
531PCM 编码的基本原理
532PCM 编码的量化噪声
533编码器、译码器
534非线性PCM 编码
535亚奈奎斯特取样PCM编码
54统计编码
541编码效率与冗余度
542三种常用的统计编码法
543算术编码
55预测编码
551预测编码的基本原理
552ΔＭ（DM）编码
553DPCM编码
56变换编码
561几种特殊的映射变换
编码法
562正交变换编码
57图像编码的国际标准
571H261编码标准
572H261解码原理
573H261的图像复用编码
574传输缓冲器与传输编码
思考题
第6章图像复原
61退化模型
611系统H的基本定义
612连续函数退化模型
613离散的退化模型
62复原的代数方法
621非约束复原法
622约束复原法
63 逆滤波
631逆滤波的基本原理
632去除由均匀直线运动引起
的模糊
64最小二乘方滤波
641最小二乘方滤波的原理
642用于图像复原的几种最小二乘
方滤波器
65约束去卷积
66中值滤波
661中值滤波的基本原理
662加权的中值滤波
67几种其他空间复原技术
671几何畸变校正
672盲目图像复原
673递归图像复原技术
674数字图像修复技术
思考题
第7章图像重建
71概述
72傅里叶变换重建
73卷积法重建
74代数重建方法
75重建的优化问题
76图像重建中的滤波器设计
77重建图像的显示
771重建图像显示应考虑的
问题
772单色显示
773重建对象的显示
774图像重建的应用及CT的基本
原理
思考题
第8章图像分析
81分割
811灰度阈值法分割
812样板匹配
813区域生长
814区域聚合
815基于聚类的分割方法
82描绘
821区域描绘
822SIFT方法
823关系描绘
824相似性描绘
825霍夫变换
83纹理分析
831纹理特征
832用空间自相关函数做
纹理测度
833傅里叶功率谱法
834联合概率矩阵法
835灰度差分统计法
836行程长度统计法
837其他几种方法
838纹理的句法结构分析法
84形状分析的细线化
85图像配准
思考题
第9章数学形态学原理
91数学形态学的发展
92数学形态学的基本概念和
运算
921数学形态学定量分析原则
922数学形态学的基本定义及
基本算法
93一些基本形态学算法
931边缘提取算法
932区域填充算法
933连接部分提取算法
934凸壳算法
935细化算法
936粗化运算
937骨骼化算法
938裁剪
94灰度图像的形态学处理
941膨胀
942腐蚀
943开运算和闭运算
944灰度形态学的应用
思考题
第10章模式识别的理论和方法
101概述
102统计模式识别法
1021决策理论方法
1022统计分类法
1023特征的抽取与选择
1024决策边界的拟合问题
1025统计学习理论与支持
向量机
103神经网络与深度学习
1031感知机
1032多层前馈神经网络
1033深度卷积神经网络
104句法结构模式识别
1041形式语言概述
1042句法结构方法
1043误差校正句法分析
1044文法推断
105模糊识别法
1051模糊集合及其运算
1052模糊关系及性质
1053模糊模式识别的方法
106模式识别的几种应用
1061生物特征识别
1062模式识别在医学上的应用
1063模式识别在自动检测中的
应用
思考题
参考文献
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