MATLAB仿真应用精品丛书MATLAB R2016A数字图像处理34例

目 录

第1章 基于小波变换的图像测试分析方法 1
1．1 概述 1
1．2 实例说明 2
1．3 输出结果与分析 2
1．3．1 Haar小波变换测试结果 4
1．3．2 db9小波变换测试结果 5
1．4 源程序 8
1．4．1 nstdhaardemo．m 8
1．4．2 thresholdtestdemo．m 10
1．4．3 modetest．m 13
1．4．4 nstdhaardec2．m 15
1．4．5 nstdhaarrec2．m 16
1．4．6 mydwt2．m 17
1．4．7 myidwt2．m 17
第2章 数字图像运算的算法分析与实现 18
2．1 颜色空间分析 18
2．1．1 颜色分析 18
2．1．2 颜色转换函数 19
2．2 点运算 20
2．2．1 线性点运算分析 20
2．2．2 非线性点运算分析 21
2．2．3 点运算与直方图 22
2．2．4 直方图修正分析 23
2．3 图像的代数运算 26
2．3．1 图像的加法运算 26
2．3．2 图像的减法运算 28
2．3．3 图像的乘法运算 29
2．3．4 图像的除法运算 30
2．3．5 图像的线性运算 31
2．3．6 图像的非线性运算 31
第3章 遥感图像与医学图像的处理技术 33
3．1 在遥感图像处理中的应用 33
3．1．1 遥感 33
3．1．2 利用MATLAB对遥感图像进行直方图匹配 34
3．1．3 对遥感图像进行滤波增强 37
3．1．4 对遥感图像进行融合 38
3．2 在医学图像处理中的应用 40
3．2．1 概述 40
3．2．2 医学图像的灰度变换 41
3．2．3 基于高频强调滤波和直方图均衡化的医学图像增强 45
第4章 图像变换算法的MATLAB实现 49
4．1 离散余弦变换 49
4．1．1 一维离散余弦变换 49
4．1．2 二维离散余弦变换 50
4．1．3 快速离散余弦变换 50
4．1．4 离散余弦变换的实现 51
4．2 K-L变换分析 53
4．2．1 K-L变换的基本定义 53
4．2．2 K-L变换的基本性质 55
4．3 沃尔什－哈达玛变换 55
4．3．1 Walsh函数 56
4．3．2 沃尔什－哈达玛变换定义 57
4．3．3 沃尔什－哈达玛变换的实现 58
第5章 数字图像数字水印算法分析与实现 60
5．1 数字水印特点 60
5．2 数字水印应用领域 61
5．3 数字水印的基本理论 63
5．4 数字水印算法 64
5．4．1 空间域算法 64
5．4．2 变换域算法 64
5．4．3 压缩域算法 65
5．4．4 NEC算法 65
5．4．5 生理模型算法 66
5．5 数字水印研究现状 66
5．6 一种基本小波变换的数字水印方法 67
第6章 Radon与Hough变换算法分析与实现 71
6．1 Radon变换分析 71
6．1．1 Radon变换原理 71
6．1．2 Radon在图像上的变换分析 72
6．1．3 Radon变换检测直线分析 73
6．6．4 Radon的逆变换分析 75
6．2 Hough变换 77
6．2．1 Hough变换原理 77
6．2．2 Hough变换实现 79
6．2．3 Hough变换扩展 80
第7章 图像变换编码算法分析与实现 81
7．1 离散余弦变换编码 81
7．2 离散余弦变换编码的MATLAB实现 82
7．3 主成分变换编码 83
7．4 主成分变换编码的MATLAB实现 83
7．5 哈达玛变换编码 86
7．6 哈达玛变换编码的MATLAB实现 86
第8章 基于小波变换的图像处理方法 88
8．1 二维图像变换及快速算法 88
8．2 小波图像压缩 94
8．2．1 图像小波分析算法 95
8．2．2 小波图像压缩例子演示 97
8．3 小波图像消噪 100
8．3．1 阈值函数选取 100
8．3．2 阈值选取 101
8．3．3 小波图像去噪实现步骤 101
8．3．4 小波图像消噪例子演示 102
8．4 小波分析用于图像增强 105
8．5 小波分析用于图像融合 109
8．5．1 小波图像融合基本原理 109
8．5．2 小波图像融合例子演示 110
8．6 小波图像的边缘检测 112
8．6．1 小波分解边缘检测 112
8．6．2 小波包分解边缘检测 117
第9章 图像分割算法分析与实现 119
9．1 图像分割基本论述 119
9．1．1 图像分割定义 119
9．1．2 边缘检测 120
9．2 阈值分割分析 121
9．2．1 双峰法MATLAB实现 121
9．2．2 迭代法MATLAB实现 123
9．2．3 大津法MATLAB实现 124
第10章 图像表示与描述的MATLAB实现 128
10．1 区域描述 128
10．1．1 不变矩 128
10．1．2 纹理 131
10．2 图像表示的MATLAB实现 135
10．2．1 conndef函数 135
10．2．2 imclearborder函数 136
10．2．3 极大值极小值变换MATLAB实现 137
10．2．4 图像极大值极小值区域MATLAB实现 138
10．3 距离变换MATLAB实现 139
10．4 查表操作MATLAB实现 141
第11章 图像类型转换算法分析与实现 144
11．1 图像类型的转换 144
11．2 彩色模型的转换 146
11．3 MATLAB中颜色模型转换 148
11．3．1 RGB空间与HSV空间转换 148
11．3．2 RGB空间与YCbCr空间转换 149
11．3．3 RGB空间与NTSC空间转换 151
第12章 形态学运算算法分析与实现 154
12．1 形态学基本运算 154
12．2 形态学的基本概念 154
12．2．1 集合论基础 154
12．2．2 包含、击中、击不中 155
12．2．3 平移、对称集 155
12．2．4 腐蚀 156
12．2．5 膨胀 156
12．3 形态学基本运算MATLAB实现 157
12．3．1 结构元素矩阵 157
12．3．2 膨胀运算 159
12．3．3 腐蚀运算 160
12．3．4 膨胀与腐蚀的对偶关系 161
12．3．5 开运算和闭运算 161
12．3．6 击中与击不中 163
12．3．7 二值图像形态学处理函数 164
第13章 帧编码及矢量量化编码算法分析与实现 167
13．1 帧编码 167
13．1．1 帧间编码 167
13．1．2 运动估计与运动补偿编码 168
13．1．3 帧内编码 168
13．2 矢量量化编码 169
13．2．1 矢量量化原理分析 169
13．2．2 矢量量化编码过程 170
13．2．3 矢量量化编码的MATLAB实现 170
第14章 图像处理操作的算法分析与实现 176
14．1 空间变换分析 176
14．1．1 投影变换分析 176
14．1．2 仿射变换分析 176
14．1．3 变换函数介绍 177
14．2 块操作 179
14．2．1 边缘操作 179
14．2．2 显示块操作 180
14．3 区域操作 182
14．3．1 特殊区域指定法 182
14．3．2 区域滤波 187
14．3．3 填充区域 188
第15章 频域滤波算法分析与实现 189
15．1 低通滤波器 189
15．1．1 理想低通滤波器 190
15．1．2 Butterworth低通滤波器 193
15．2 高通滤波器 195
15．2．1 理想高通滤波器 195
15．2．2 Butterworth高通滤波器 195
15．3 带通和带阻滤波器 197
15．3．1 带通滤波器 198
15．3．2 带阻滤波器 198
15．4 同态滤波器 198
第16章 图像复原算法分析与实现 202
16．1 无约束复原法 202
16．1．2 有约束复原法 203
16．2 频域滤波器复原法 205
16．2．1 Lucy_Richardson滤波器复原法 205
16．2．2 逆滤波器复原法 207
16．2．3 *小二乘滤波法复原 210
第17章 分水岭法与边缘跟踪算法分析与实现 212
17．1 分水岭法 212
17．1．1 分水岭法的基本原理 212
17．1．2 分水岭法MATLAB实现 213
17．2 边界跟踪技术 215
17．2．1 边界跟踪 216
17．2．2 边界跟踪的MATLAB实现 217
第18章 图像退化算法分析与实现 220
18．1 图像的退化模型 221
18．1．1 退化模型分析 221
18．1．2 连续退化模型分析 222
18．1．3 离散退化模型分析 222
18．1．4 循环矩阵对角化分析 225
18．1．5 点扩散函数的重要性 227
18．2 图像的模糊与噪声 227
18．3 退化函数估计 229
18．3．1 图像观察估计法分析 229
18．3．2 模型模糊法分析 230
18．3．3 试验估计法分析 231
第19章 平滑及锐化滤波器算法分析与实现 233
19．1 平滑滤波器 234
19．1．1 邻域平均法 234
19．1．2 掩模消噪法 237
19．1．3 中值滤波器 238
19．1．4 多图像平均法 241
19．2 锐化滤波器 241
19．2．1 梯度算法法 242
19．2．2 拉普拉斯算子 244
第20章 预测编码算法分析与实现 246
20．1 无损预测编码 246
20．2 无损预测编码的MATLAB实现 248
20．3 有损预测编码 249
20．4 无损预测编码的MATLAB实现 250
第21章 图像小波分解算法分析与实现 253
21．1 多分辨分析及小波包分析 253
21．1．1 多分辨分析 253
21．1．2 小波分析 254
21．2 图像的小波分解 256
21．2．1 单尺度二维离散小波分解 256
21．2．2 多尺度二维离散小波分解 257
21．2．3 提取二维小波分解的高频系数 258
21．2．4 提取二维小波分解的低频系数 258
21．3 二维小波包分解 260
21．3．1 二维小波包分解概念 260
21．3．2 提取小波包节点系数 261
第22章 JPEG压缩编码算法分析与实现 263
22．1 JPEG压缩算法 263
22．2 JPEG压缩编码算法的步骤 264
第23章 图像检测算法分析与实现 271
23．1 边缘检测算子 271
23．1．1 微分边缘检测算子 271
23．1．2 微分边缘检测算子的MATLAB实现 272
23．1．3 Log边缘检测算子 274
23．1．4 Log边缘检测算子的MATLAB实现 276
23．1．5 Canny边缘检测算子 277
23．1．6 Canny边缘检测算子的MATLAB实现 278
23．2 直线检测 279
23．2．1 直线检测的原理 279
23．2．2 直线检测的MATLAB实现 280
第24章 图像增强及修正算法分析与实现 284
24．1 对比度的增强分析 284
24．1．1 线性变换增强的分析 284
24．1．2 非线性变换增强的分析 285
24．2 直方修正分析 287
24．2．1 直方图灰度变换 287
24．2．2 直方图均衡化 289
24．3 图像间的相互运算 291
24．3．1 图像的平均运算 291
24．3．2 图像逻辑运算 293
第25章 图像变换算法分析与实现 295
25．1 图像插值法 295
25．2 图像的旋转运算 297
25．3 图像的缩放运算 298
25．4 图像的裁剪运算 300
25．5 图像镜像变换 300
25．6 图像复合变换 303
第26章 离散傅里叶变换算法分析与实现 305
26．1 离散傅里叶变换 305
26．1．1 一维离散傅里叶变换 305
26．1．2 二维离散傅里叶变换 306
26．1．3 离散傅里叶变换的性质 307
26．2 快速傅里叶变换 311
26．2．1 一维快速傅里叶变换 311
26．2．2 二维快速傅里叶变换 316
26．2．3 二维快速傅里叶变换实现 317
第27章 彩色处理算法分析与实现 321
27．1 伪彩色处理分析 321
27．1．1 灰度级-彩色变换法 321
27．1．2 密度分层法 324
27．1．3 频域伪彩色处理 325
27．1．4 彩色图像的伪彩色处理 327
27．2 真彩色处理分析 327
第28章 图像复原及校正算法分析与实现 329
28．1 从噪声中复原图像 329
28．1．1 噪声模型分析 329
28．1．2 空域滤波复原 331
28．2 图像的几何校正 333
28．2．1 几何畸变的描述 333
28．2．2 灰度插值 333
28．2．3 几何失真图像配准复原 334
第29章 图像压缩编码算法分析与实现 337
29．1 图像编码评价 337
29．1．1 客观评价准则 337
29．1．2 主观评价准则 338
29．1．3 压缩比准则 338
29．2 信息理论的基础 339
29．2．1 离散信源的熵表示分析 339
29．2．2 离散信源编码定理分析 341
29．3 统计编码 342
29．3．1 霍夫曼编码 342
29．3．2 算术编码 347
29．3．3 游程编码 350
29．3．4 香农编码 351
第30章 区域分割及四叉树分解算法分析与实现 353
30．1 区域分割技术 353
30．1．1 区域生长法 353
30．1．2 区域分裂法 356
30．1．3 区域合并法 357
30．1．4 区域分裂合并法 357
30．2 四叉树分解 360
30．2．1 四叉树分解基本概念 361
30．2．2 四叉树分解的MATLAB实现 361
第31章 形态学应用的MATLAB实现 365
31．1 边缘提取的MATLAB实现 365
31．2 连通区域的标记的MATLAB实现 366
31．3 对象选择与移除的MATLAB实现 367
31．3．1 对象选择 367
31．3．2 对象的移除 368
31．4 图像的欧拉数 369
31．5 图像面积提取的MATLAB实现 370
31．6 区域填充的MATLAB实现 372
第32章 基于小波变换的图像处理分析与实现 374
32．1 小波分析的基础知识 374
32．2 连续小波变换 375
32．2．1 一维连续小波变换 375
32．2．2 高维连续小波变换 377
32．2．3 小波变换性质 378
32．2．4 连续小波变换的MATLAB实现 379
32．3 离散小波变换的MATLAB实现 380
第33章 基于小波图像压缩技术的算法研究 386
33．1 图像的小波分解算法 386
33．2 小波变换系数分析 388
33．3 实验结果与分析 388
第34章 变换编码的MATLAB实现 398
34．1 变换选择 399
34．1．1 基于FFT的图像压缩技术 400
34．1．2 基于DCT的图像压缩技术 401
34．1．3 基于哈达玛变换的图像压缩技术 403
34．2 子图像尺寸选择 404
34．3 比特分配 404
34．3．1 区域编码 404
34．3．2 阈值编码 405
34．4 DCT编码的MATLAB示例 407
参考文献 413