第 1 章

數字圖像處理基礎知識.......　1

1.1　數字圖像概述........................................1

1.1.1　數字圖像處理的目的................3

1.1.2　數字圖像處理的應用................3

1.1.3　數字圖像處理技術進展............4

1.1.4　數字圖像處理特點....................5

1.1.5　常見數字圖像處理技術............6

1.2　圖像采樣和量化....................................7

1.2.1　圖像采樣....................................7

1.2.2　圖像量化..................................10

1.3　圖像的表示和可視化..........................　11

1.3.1　圖像的表示..............................12

1.3.2　圖像的格式..............................13

1.3.3　圖像的基本屬性......................13

1.3.4　圖像可視化模塊......................15

1.4　像素間的關系......................................17

1.5　簡單圖像處理......................................18

1.5.1　圖像基本屬性的操作..............18

1.5.2　圖像的簡單運算......................20

1.5.3　圖像卷積操作..........................26

1.6　小結......................................................27

1.7　本章練習..............................................27

第　2 章

彩色圖像處理初步............28

2.1　彩色圖像的顏色空間 ..........................28

2.1.1　RGB 顏色空間.........................28

2.1.2　HSI 顏色空間...........................30

2.1.3　RGB 圖像與 HIS 圖像之間的轉換..........................................30

2.2　偽彩色圖像處理..................................33

2.2.1　強度分層..................................33

2.2.2　灰度值到彩色變換..................34

2.3　基于彩色的圖像分割 ..........................38

2.3.1　HSI 顏色空間中的圖像分割..........................................38

2.3.2　RGB 顏色空間中的圖像分割..........................................40

2.4　彩色圖像灰度化..................................41

2.5　小結......................................................43

2.6　本章練習..............................................43

第　3 章

空間濾波　.........................44

3.1　空間濾波基礎......................................44

3.1.1　空間濾波的機理......................45

3.1.2　空間濾波器模板......................47

3.2　平滑處理..............................................48

3.2.1　平滑線性空間濾波器..............48

3.2.2　平滑非線性空間濾波器..........52

3.3　銳化處理..............................................55

3.3.1　一階微分算子..........................55

3.3.2　二階微分算子..........................59

3.3.3　反銳化掩蔽..............................60

3.4　混合空間增強......................................62

3.5　小結......................................................64

3.6　本章練習..............................................65

第　4 章

頻域濾波　.........................66

4.1　傅里葉變換..........................................67

4.1.1　一維傅里葉變換......................68

4.1.2　二維傅里葉變換......................72

4.2　傅里葉變換的性質..............................74

4.2.1　傅里葉變換的基本性質..........74

4.2.2　二維傅里葉變換的性質..........78

4.3　快速傅里葉變換..................................80

4.3.1　快速傅里葉變換的原理..........80

4.3.2　快速傅里葉變換的實現(xiàn)..........82

4.4　圖像頻域濾波......................................82

4.4.1　低通濾波..................................83

4.4.2　高通濾波..................................87

4.5　小結......................................................90

4.6　本章練習..............................................91

第　5 章

圖像特征提取　..................92

5.1　圖像顏色特征提取 ..............................93

5.1.1　顏色直方圖..............................93

5.1.2　顏色矩......................................95

5.1.3　顏色集......................................96

5.1.4　顏色聚合向量..........................97

5.1.5　顏色相關圖..............................97

5.2　圖像紋理特征提取 ..............................98

5.2.1　統(tǒng)計分析方法........................100

5.2.2　Gabor 變換.............................104

5.2.3　局部二值模式........................108

5.3　圖像形狀特征提取 ............................113

5.3.1　簡單的形狀特征....................113

5.3.2　傅里葉描述符........................114

5.3.3　形狀無關矩............................115

5.4　圖像邊緣特征提取 ............................116

5.4.1　梯度邊緣檢測........................116

5.4.2　一階邊緣檢測算子................117

5.4.3　二階邊緣檢測算子................120

5.5　圖像點特征提取................................124

5.6　小結....................................................127

5.7　本章練習............................................127

第　6 章

圖像壓縮　.......................128

6.1　圖像壓縮簡介....................................129

6.2　熵編碼技術........................................130

6.2.1　哈夫曼編碼............................130

6.2.2　算術編碼................................135

6.2.3　行程編碼................................137

6.2.4　LZW 編碼..............................138

6.3　預測編碼............................................140

6.3.1　DM 編碼................................141

6.3.2　DPCM 編碼 ...........................142

6.4　變換編碼............................................144

6.4.1　K-L 變換................................145

6.4.2　離散余弦變換........................146

6.5　JPEG 編碼..........................................150

6.6　小結....................................................153

6.7　本章練習............................................153

第　7 章

圖像小波變換與多分辨率...........................154

7.1　從傅里葉變換到小波變換................154

7.1.1　小波........................................155

7.1.2　感性認識小波變換................156

7.2　簡單小波示例....................................159

7.2.1　哈爾小波構建........................160

7.2.2　哈爾小波變換........................162

7.2.3　哈爾小波逆變換....................163

7.2.4　其他常見小波........................164

7.3　圖像多分辨率....................................167

7.3.1　小波多分辨率........................167

7.3.2　圖像金字塔............................168

7.3.3　圖像子帶編碼........................170

7.4　圖像小波變換....................................170

7.4.1　二維小波變換基礎................170

7.4.2　小波變換在圖像處理中的應用........................................172

7.5　小結....................................................175

7.6　本章練習............................................175

附錄　A

Python　開發(fā)環(huán)境配置及

基本語法　.......................176

A.1　綜述...................................................176

A.2　Python 開發(fā)環(huán)境配置.......................176

A.3　Python 基本語法...............................180

A.3.1　Python 編碼風格...................180

A.3.2　第 一個 Python 程序..............180

附錄　B

數字圖像處理基礎案例　...184

B.1　綜述 ...................................................184

8.2　圖像濾鏡操作實現(xiàn)............................184

B.2.1　臉部磨皮操作.......................184

B.2.2　大眼濾鏡...............................186

B.2.3　素描風格...............................188

B.2.4　圖像徑向模糊.......................189

B.3　圖像壓縮算法...................................190

B.3.1　LZW 壓縮算法......................190

B.3.2　JPEG 壓縮算法 .....................194

B.4　圖像去霧算法 ...................................205

參考文獻　........................　212