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第1章 绪论1

1.1图像1

1.1.1图像表示和显示1

1.1.2空间分辨率和幅度分辨率4

1.2图像工程简介7

1.2.1图像技术和图像工程7

1.2.2图像工程的3个层次8

1.2.3图像工程相关学科和领域9

1.2.4图像工程的技术应用10

1.2.5图像工程文献统计分类10

1.3图像处理系统12

1.3.1系统构成框图13

1.3.2图像采集13

1.3.3图像显示打印15

1.3.4图像存储19

1.3.5图像处理21

1.4内容框架和特点22

总结和复习23

第1单元 图像增强29

第2章 空域增强：点操作29

2.1图像坐标变换29

2.1.1基本坐标变换30

2.1.2坐标变换扩展31

2.2图像间运算34

2.2.1算术和逻辑运算35

2.2.2图像间算术运算的应用37

2.3图像灰度映射39

2.3.1灰度映射原理39

2.3.2典型灰度映射40

2.4直方图变换43

2.4.1直方图均衡化43

2.4.2直方图规定化46

总结和复习50

第3章 空域增强：模板操作53

3.1像素间联系53

3.1.1像素的邻域和邻接53

3.1.2像素间的连接和连通54

3.1.3像素间的距离56

3.2模板运算58

3.3线性滤波61

3.3.1线性平滑滤波61

3.3.2线性锐化滤波63

3.4非线性滤波65

3.4.1非线性平滑滤波65

3.4.2非线性锐化滤波69

3.4.3线性和非线性混合滤波71

3.5局部增强72

总结和复习74

第4章 频域图像增强77

4.1频域技术原理77

4.2傅里叶变换79

4.2.1 2-D傅里叶变换79

4.2.2傅里叶变换定理81

4.2.3快速傅里叶变换85

4.3低通和高通滤波器85

4.3.1低通滤波器85

4.3.2高通滤波器89

4.4带通和带阻滤波器93

4.5同态滤波器95

4.5.1亮度成像模型95

4.5.2同态滤波增强96

总结和复习98

第2单元 图像恢复103

第5章 图像消噪和恢复103

5.1图像退化及模型103

5.1.1图像退化示例104

5.1.2图像退化模型105

5.2噪声滤除107

5.2.1噪声描述107

5.2.2噪声概率密度函数108

5.2.3均值类滤波器110

5.2.4排序类统计滤波器112

5.2.5选择性滤波器114

5.3无约束恢复115

5.3.1无约束恢复公式116

5.3.2逆滤波116

5.4有约束恢复119

5.4.1有约束恢复公式119

5.4.2维纳滤波器119

5.4.3有约束最小平方恢复121

5.5交互式恢复122

总结和复习124

第6章 图像校正和修补127

6.1图像仿射变换127

6.1.1一般仿射变换127

6.1.2特殊仿射变换131

6.1.3变换间的联系133

6.2几何失真校正134

6.2.1空间变换134

6.2.2灰度插值135

6.3图像修复138

6.3.1图像修补原理138

6.3.2全变分模型141

6.3.3混合模型142

6.4区域填充143

6.4.1基于样本的方法143

6.4.2结合稀疏表达的方法145

总结和复习149

第7章 图像投影重建151

7.1投影重建方式151

7.1.1透射断层成像152

7.1.2发射断层成像153

7.1.3反射断层成像154

7.1.4电阻抗断层成像155

7.1.5磁共振成像156

7.2投影重建原理156

7.2.1基本模型156

7.2.2拉东变换157

7.3傅里叶反变换重建158

7.4逆投影重建161

7.4.1逆投影重建原理161

7.4.2卷积逆投影重建161

7.4.3其他逆投影重建方法165

7.5代数重建技术167

7.6综合重建方法169

总结和复习170

第3单元 图像编码175

第8章 图像编码基础175

8.1图像压缩原理175

8.1.1数据冗余176

8.1.2图像编解码178

8.1.3图像保真度和质量179

8.2编码定理181

8.2.1信息单位和信源描述181

8.2.2无失真编码定理183

8.2.3率失真编码定理184

8.3变长编码186

8.3.1哥伦布编码186

8.3.2哈夫曼编码188

8.3.3香农-法诺编码189

8.3.4算术编码190

8.4位平面编码192

8.4.1位平面的分解192

8.4.2位平面的编码194

总结和复习197

第9章 图像变换编码199

9.1可分离和正交图像变换199

9.2离散余弦变换200

9.3正交变换编码202

9.3.1正交变换编码系统203

9.3.2子图像尺寸选择203

9.3.3变换选择204

9.3.4比特分配205

9.4小波变换208

9.4.1小波变换基础208

9.4.2 1-D小波变换212

9.4.3快速小波变换213

9.4.4 2-D小波变换215

9.5小波变换编码218

9.5.1小波变换编解码系统218

9.5.2基于提升小波的编码219

总结和复习220

第10章 其他图像编码方法223

10.1基于符号的编码223

10.2 LZW编码224

10.3预测编码228

10.3.1无损预测编码228

10.3.2有损预测编码230

10.4矢量量化236

10.5准无损编码239

10.6比较和评述242

10.6.1不同方法特性的比较242

10.6.2其他编码方法243

总结和复习245

第4单元 拓展技术251

第11章 图像水印251

1 1.1水印原理和特性252

11.1.1水印的嵌入和检测252

11.1.2水印特性253

11.1.3水印分类254

11.2 DCT域图像水印256

11.2.1无意义水印算法256

11.2.2有意义水印算法258

11.3 DWT域图像水印259

11.3.1人眼视觉特性259

11.3.2小波水印算法261

11.4水印性能评判263

11.4.1失真测度263

11.4.2基准测量和攻击264

11.4.3水印性能测试示例265

11.5信息隐藏268

11.5.1水印与信息隐藏269

11.5.2基于迭代混合的图像隐藏270

总结和复习273

第12章 彩色图像处理276

12.1彩色视觉和色度图276

12.1.1彩色视觉基础276

12.1.2三基色与色匹配277

12.1.3色度图278

12.2彩色模型281

12.2.1面向硬设备的彩色模型282

12.2.2面向视觉感知的彩色模型283

12.3伪彩色增强286

12.4真彩色处理288

12.4.1处理策略289

12.4.2单分量变换增强290

12.4.3全彩色增强292

12.4.4全彩色滤波和消噪293

总结和复习297

第13章 视频图像处理300

13.1视频表达和格式300

13.1.1视频基础300

13.1.2彩色电视制式304

13.2运动分类和表达305

13.3运动检测309

13.3.1利用图像差的运动检测309

13.3.2基于模型的运动检测312

13.3.3频率域运动检测313

13.4视频滤波314

13.4.1基于运动检测的滤波315

13.4.2基于运动补偿的滤波316

13.4.3消除匀速直线运动模糊319

13.5视频预测编码320

总结和复习322

第14章 多尺度图像处理324

14.1多尺度表达324

14.2高斯和拉普拉斯金字塔327

14.2.1高斯金字塔327

14.2.2拉普拉斯金字塔328

14.2.3原始图像的重建329

14.3多尺度变换技术331

14.3.1 3类多尺度变换技术331

14.3.2多尺度变换技术比较333

14.4基于多尺度小波的处理336

14.5超分辨率技术338

14.5.1基本模型和技术分类338

14.5.2基于单幅图像的超分辨率复原340

14.5.3基于多幅图像的超分辨率重建341

14.5.4基于示例的学习方法342

总结和复习346

附录A图像国际标准348

A.1国际标准348

A.2二值图像压缩国际标准349

A.3静止图像压缩国际标准350

A.4运动图像压缩国际标准354

A.5多媒体国际标准360

部分习题解答363

参考文献367

索引376