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第一部分 图像分析与处理技术1

第一章 图像科学综述1

§1．1 引言1

§1．2 图像的表示和模型化1

§1．3 图像科学的现状与发展2

第二章 图像的边缘提取和图像分割6

§2．1 边缘提取6

§2．1．1 微分算子类8

§2．1．2 基于曲面拟合的边缘检测方法9

§2．1．3 标记-松弛法13

§2．2 图像分割14

§2．2．1 基于图像的灰度直方图的分割15

§2．2．2 区域增长16

§2．3 阈值分割实现图像二值化18

§2．4 直线拟合及直线方向定位20

第三章 计算机图像生成技术27

§3．1 计算机图像生成27

§3．2．3 平面图像序列的三维内插32

§3．2．2 环视至平面的Warp变换32

§3．2 三维内插的原理32

§3．2．1 灰度／深度图像序列的空间稀疏化采样32

§3．3 快速三维内插的算法34

§3．4 三维内插的几种简单情形38

§3．4．1 正向位移39

§3．4．2 横向位移39

§3．4．3 斜向位移39

§3．4．4 绕投影中心的旋转39

§3．4．5 绕垂直轴旋转+斜向位移40

§3．5 实验结果及讨论41

第四章 图像增强和图像恢复42

§4．1 图像增强42

§4．1．1 灰度级的修整(点处理)42

§4．1．2 空域处理(局部运算)46

§4．1．3 频域处理50

§4．1．4 伪彩色增强52

§4．2 图像恢复54

§4．2．1 概念和基础55

§4．2．2 反向滤波器法——非约束还原57

§4．2．3 最小二乘类约束还原58

§4．2．4 非线性约束还原61

§4．2．5 点扩展函数的确定62

§4．2．6 几何畸变校正63

第五章 图像变换67

§5．1 矩阵理论基础67

§5．1．1 向量和矩阵67

§5．1．3 转置和共轭68

§5．1．2 矩阵的行排序和列排序68

§5．1．4 Toeplitz矩阵和循环矩阵69

§5．1．5 正交和酉矩阵69

§5．1．6 分块矩阵的克罗内克积70

§5．1．7 克罗内克积和可分离变换70

§5．2 典型的几种图像变换71

§5．2．1 二维酉变换的一般表达71

§5．2．2 傅里叶变换72

§5．2．4 正弦变换73

§5．2．3 余弦变换73

§5．2．5 哈达马变换74

§5．2．6 Haar变换74

§5．2．7 Slant变换75

§5．2．8 KL变换76

§5．3 二维离散余弦变换快速算法77

§5．3．1 快速二维DCT算法77

§5．3．2 快速二维逆离散余弦变换(IDCT)算法79

§5．3．3 结果比较80

§5．4．1 傅里叶变换快速算法的基本结构思想82

§5．4 傅里叶变换快速算法82

§5．4．2 实序列快速傅里叶变换的实现84

§5．5 总结90

第六章 图像数据压缩和小波分析91

§6．1 图像数据压缩91

§6．1．1 常用编码方法91

§6．1．2 几种标准95

§6．1．3 运动检测与补偿112

§6．1．4 子带编码114

§6．1．5 小波变换与图像压缩119

§6．2 小波分析与图像处理120

§6．2．1 从Fourier分析到小波分析121

§6．2．2 小波变换与小波级数124

§6．2．3 多尺度分析与小波正交基的构造130

§6．2．4 小波包142

§6．2．5 离散小波变换143

第七章 机器视觉149

§7．1 深度图150

§7．2．1 主动测距方法152

§7．2 测距方法152

§7．2．2 被动测距方法156

§7．3 平行多视点求取深度信息165

第八章 图像分析和马尔科夫随机场176

§8．1 图像分析176

§8．1．1 纹理分析176

§8．1．2 形状和结构分析185

§8．2 马尔科夫随机场及其在图像处理中的应用192

§8．2．1 定义在图上的马尔科夫随机场193

§8．2．2 关于不连续状态的MRF模型195

§8．2．3 随机模拟退火算法197

§8．2．4 在图像处理中的应用200

第九章 变形技术203

§9．1 变形问题203

§9．2 存在技术204

§9．3 变形算法原理205

§9．4 数学模型及算法实现205

§9．5．1 进一步工作的讨论207

§9．5 讨论207

§9．5．2 结束语208

第二部分 图像处理算法、程序及系统研制209

第十章 医学图像处理209

§10．1 体素法实现CT数据的三维成像209

§10．1．1 概述209

§10．1．2 算法流程212

§10．1．3 讨论215

§10．2 癌细胞彩色图像识别系统217

§10．2．1 概述217

§10．2．2 分割与识别218

§10．2．3 实验结果与结论220

§10．3 小结220

第十一章 图像处理基本算法221

§11．1 二值化221

§11．2 灰度变换224

§11．3 噪声消除228

§11．4 微分运算231

§11．5 投影量计算234

§11．6 黑区域处理236

§11．7 特征抽取241

§11．8 图像之间的运算246

§11．9 几何变换250

§11．10 线条图形处理267

§11．11 数学变换274

§11．12 纹理分析280

§11．13 图像编码287

§11．14 图像显示291

§11．15 模式产生294

§12．1 图像的显示、色彩转换及打印输出301

第十二章 典型的图像处理算法301

§12．2 图像增强321

§12．3 边缘提取341

§12．4 图像数据压缩和小波分析343

§12．5 图像分析430

第十三章 综合图像系统的研制436

§13．1 概述436

§13．2 系统分析436

§13．2．1 系统配置436

§13．2．2 四画面原理分析437

§13．3 系统设计438

§13．3．1 指标确定438

§13．3．2 总体思路及框图439

§13．3．3 控制电路及电源设计441

§13．4 结果与讨论441

§13．4．1 系统评价442

§13．4．2 改进与应用设想443

参考文献444