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第一章 图象处理系统介绍1

1.1 黑白电视摄象机1

1.1.1 图象信号的产生1

1.1.2 图象信号的频带5

1.2 彩色电视摄象机6

1.2.1 彩色图象信号的形成7

1.2.2 色的三要素和色度图9

1.2.3 三基色RGB与亮度Y的关系11

1.2.4 彩色信号的传送12

1.3 CCD摄象机16

1.3.1 CCD摄象器件的工作原理16

1.3.2 CCD摄象机的特点19

1.4 关于摄象机分辨率指标的讨论20

1.5 伪彩色图象采集板20

1.5.1 A/D转换器21

1.5.2 伪彩色查寻表25

1.5.3 图象采集板与摄象机的同步28

1.5.4 图象采集板与彩色监视器的连接28

1.6 DT2851介绍29

1.7 真彩色图象采集板31

参考文献34

第二章 计算机图象处理的光学基础及其图象的数学表示方法35

2.1 光波场中平面波的复振幅表示35

2.2 空间频率的概念37

2.3 夫琅和费衍射实验39

2.3.1 夫琅和费衍射实验结果40

2.3.2 两点之间的分辨率42

2.4.1 阿贝成象理论及其数学证明方法43

2.4 阿贝成象理论43

2.4.2 阿贝-波特实验45

2.5 数字图象的数学表示方法47

2.5.1 图象的确定性表示47

2.5.2 图象的随机性表示48

2.6 二维线性系统50

2.6.1 空间不变的线性系统51

2.6.2 线性系统的算子描述51

参考文献53

3.2 函数的傅里叶（Fourier）变换54

第三章 图象变换54

3.1 问题的提出54

3.3 离散傅里叶变换（DFT）55

3.4 傅里叶变换的性质57

3.4.1 傅里叶变换的共轭表达式57

3.4.2 可分离性58

3.4.3 空间位移的变化59

3.4.4 频率位移60

3.4.7 卷积定理61

3.4.8 相关定理61

3.4.6 周期性和共轭对称性61

3.4.5 线性性质61

3.5 图象傅里叶变换实例66

3.5.1 图象傅氏变换的统计特性67

3.5.2 傅氏变换频谱分布实例68

3.6 图象变换的通用公式69

3.7 离散余弦变换（DCT）70

3.8 沃尔什-哈德玛变换（Walsh-Hadamard）72

3.8.1 沃尔什-哈德玛变换的通用表达式72

3.8.2 哈德玛矩阵73

3.9 霍特林（Hotelling）变换（K-L变换）74

附：快速傅里叶变换（FFD）76

参考文献78

第四章 图象增强79

4.1 引言79

4.2 直方图修改技术的图象增强80

4.2.1 直方图修改增强技术的基本原理81

4.2.2 直方图均衡化82

4.2.3 直方图规定化增强86

4.3 图象的平滑89

4.3.1 多图象平均法89

4.3.2 邻域平均法89

4.3.3 中值滤波法92

4.3.4 低通滤波法93

4.4 图象锐化95

4.4.1 空域锐化法95

4.4.2 频域锐化法98

4.5 比值图象增强101

参考文献103

第五章 图象复原104

5.1 成象系统的数学描述（点扩散函数概念）104

5.2 图象函数退化的数学模型106

5.2.1 图象退化模型的离散形式107

5.2.2 运动模糊的退化模型109

5.2.3 退化模型的频域表示110

5.2.4 退化模型的能量表示111

5.3 复原方法简介112

5.3.1 运动模糊的复原112

5.3.2 逆滤波复原方法113

5.3.3 维纳滤波复原方法114

5.3.4 能量相等准则的复原方法114

5.3.5 代数复原方法115

附录：循环矩阵和分块循环矩阵的简化117

参考文献121

第六章 二值图象处理方法简介122

6.1 灰度图象的二值化处理122

6.1.1 直方图方法122

6.2 二值图象的连接性123

6.1.2 微分直方图方法123

6.1.3 多阈值方法123

6.2.1 邻域和邻接124

6.2.2 象素的连接124

6.2.3 连接成分124

6.2.4 象素的连接数125

6.2.5 象素的可删除性讨论126

6.3 象素间的距离127

6.4 二值图象的链码表示128

6.5.2 轮廓跟踪129

6.5 二值图象的两项基本操作129

6.5.1 连接成分的标记129

6.6 二值图象的细化138

6.6.1 中轴转换法139

6.6.2 骨架法140

6.6.3 直观细化法145

参考文献145

第七章 图象编码150

7.1 图象品质的度量151

7.2 信息量和信息熵152

7.3 图象信息熵值和信息剩余度153

7.4 编码技术155

7.4.1 哈夫曼（Huffman）编码技术155

7.4.2 行程（Run-length）编码技术158

7.5 预测编码方法（DPCM）158

7.5.1 差值图象的统计特性158

7.5.2 预测编码方法160

7.7 变换编码161

7.6 自适应预测编码法161

7.8 静止图象压缩编码的国际标准JPEG简介164

7.8.1 对图象编码的要求165

7.8.2 无失真的预测编码165

7.8.3 离散余弦（DCT）变换编码166

7.8.4 DCT的累进操作模式170

7.8.5 DCT分层操作模式172

7.9 MPEG标准简介173

7.9.2 关于MPEG算法174

7.9.1 MPEG-Video的要求174

7.10 小波变换与图象信息压缩179

7.10.1 小波变换——傅氏变换的发展179

7.10.2 离散小波变换180

7.10.3 视觉的信道特性及其小波变换在图象数据压缩方面的应用181

参考文献184

第八章 图象分析185

8.1 模式识别的概念185

8.2.1 统计模式识别方法188

8.2 模式识别方法188

8.2.2 句法模式识别方法191

8.2.3 模糊集合识别方法198

8.3 图象（区域）特征提取202

8.3.1 图象的区域分割203

8.3.2 图象（区域）的直方图特征208

8.3.3 纹理特性210

8.4 区域形状特征213

8.4.1 区域的几何特征214

8.4.2 傅氏变换系数的形状描述215

参考文献217