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基础篇3

第1章 预备知识3

1.1 生活中的信号分类3

1.2 信号的读取和输出3

1.2.1 音频信号的读取4

1.2.2 图像读取5

1.2.3 视频读取6

1.3 案例1：图像的类型转换9

第2章 频谱分析15

2.1 引言15

2.2 Fourier变换15

2.2.1 基本性质和计算16

2.2.2 由Fourier分析得到频谱特征16

2.3 Gabor变换——窗口Fourier变换18

2.3.1 基本性质和计算18

2.3.2 Gabor变换下的平面频谱18

2.4 连续小波变换20

2.4.1 基本性质和计算21

2.4.2 连续小波变换的频谱特征22

2.5 离散小波变换23

2.6 案例2：音频信号的频谱特征提取26

第3章 小波分析32

3.1 引言32

3.2 多分辨率分析32

3.2.1 概念解析32

3.2.2 尺度函数和小波函数的关系——双尺度方程33

3.2.3 滤波器本质34

3.2.4 二维正交多分辨率分析35

3.2.5 案例3：基本滤波器效果对比38

3.3 小波函数构造45

3.3.1 小波函数空间解析45

3.3.2 小波函数的构造方法46

3.3.3 案例4：紧支集小波构造50

3.3.4 案例5：基本小波构造方法实现57

3.4 Mallat算法62

3.4.1 分解重构快速算法63

3.4.2 初值的选取64

3.4.3 多孔算法65

3.4.4 案例6：分解和重构算法实现66

3.4.5 案例7：信号的分解和重构69

3.4.6 案例8：图像的分解和重构74

3.5 双正交多分辨率分析81

3.5.1 概念解析81

3.5.2 双正交滤波器82

3.5.3 双正交小波构造82

3.5.4 双正交Mallat算法85

3.5.5 案例9：双正交对称小波构造实现85

应用篇93

第4章 图像去噪93

4.1 噪声概述93

4.1.1 噪声分类93

4.1.2 噪声特点94

4.1.3 噪声模型的参数估计97

4.1.4 图像相似度评价法99

4.2 案例10：基于小波的去噪方法101

4.2.1 模极大值去噪法101

4.2.2 阈值去噪法107

4.2.3 相关性去噪法112

4.3 案例11：夜间照片的去噪114

第5章 图像增强120

5.1 图像分析120

5.2 案例12：基于小波塔式分解的图像增强124

5.3 案例13：基于离散小波变换的图像增强127

5.4 案例14：图像放大138

5.5 案例15：老照片图像的增强和放大142

第6章 图像融合144

6.1 图像分析——融合前处理144

6.1.1 融合目的分析144

6.1.2 图像大小调整151

6.1.3 融合定位155

6.2 案例16：基于小波分析的图像融合161

6.2.1 图像小波融合的一般过程161

6.2.2 融合决策函数163

6.2.3 图像融合效果的定量评价165

6.3 案例17：叶子多光谱图像融合169

6.4 案例18：图像拼接融合177

6.5 案例19：艺术照片制作182

第7章 图像压缩186

7.1 信息熵与压缩比186

7.2 案例20：基于小波的图像压缩187

7.2.1 小波系数分析187

7.2.2 小波压缩过程和系数编码方式190

7.2.3 基于小波系数4叉树结构的嵌入式零树小波编码190

7.2.4 图像压缩实现206

7.3 案例21：证件照片压缩210

综合应用提高篇217

第8章 数字水印217

8.1 引言217

8.2 数字水印载体和数字水印分析218

8.2.1 熵信息计算218

8.2.2 确定水印嵌入的位置221

8.3 案例22：基于小波的水印嵌入算法和检测算法223

8.3.1 DU方法223

8.3.2 TU方法227

8.3.3 带密钥的数字水印方法233

8.4 案例23：水印鲁棒性检测239

8.4.1 抗剪切性239

8.4.2 抗旋转241

8.4.3 抗重采样242

8.4.4 其他检测方法244

8.5 案例24：图像中加入音频水印246

8.6 案例25：混沌序列置乱水印的鲁棒性攻击251

第9章 心电信号小波特征提取和对应疾病识别262

9.1 引言263

9.2 心电信号的获取264

9.3 案例26：心电信号去噪270

9.4 案例27：心电信号特征提取和疾病识别271

9.4.1 心律不齐、心动过缓与心动过速273

9.4.2 R波时长与左心室肥大277

9.4.3 Q波时长与心肌梗死280

第10章 小偷体貌识别284

10.1 引言284

10.2 小偷定位285

10.3 案例28：包的比对286

10.4 案例29：小偷特征图像获取291

10.4.1 去除遮挡291

10.4.2 图像放大与增强295

10.4.3 图像去噪299

10.5 案例30：小偷身高呈现300

参考文献306