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第1章 MATLAB入门介绍1

1.1 MATLAB简介1

1.1.1 MATLAB发展史1

1.1.2 MATLAB的特点2

1.1.3 MATLAB R2011a的新特点3

1.2 MATLAB的安装4

1.3 MATLAB集成环境10

1.3.1 菜单栏10

1.3.2 工具栏15

1.3.3 Command Window16

1.3.4 Command History19

1.3.5 Workspace20

1.3.6 Current Folder22

1.3.7 搜索路径及其设置22

1.4 联机帮助25

1.4.1 帮助命令25

1.4.2 帮助窗口27

1.4.3 演示系统28

1.5 MATLAB变量与表达式29

1.5.1 数值29

1.5.2 变量30

1.5.3 表达式32

1.6 矩阵及其运算33

1.6.1 创建矩阵33

1.6.2 拼接矩阵38

1.6.3 矩阵寻访43

1.6.4 矩阵的运算46

第2章 MATLAB丰富绘图51

2.1 二维图形的绘制及编辑51

2.1.1 基本二维绘图52

2.1.2 快捷绘图函数55

2.1.3 绘制子图57

2.1.4 坐标轴设置60

2.1.5 图形标注62

2.1.6 图形叠加63

2.1.7 双y轴绘图64

2.2 三维绘图65

2.2.1 基本三维绘图65

2.2.2 三维曲线图66

2.2.3 三维等高线图67

2.2.4 三维曲面图68

2.3 三维图形编辑70

2.3.1 视角设置70

2.3.2 控制旋转71

2.3.3 背景颜色设置72

2.3.4 颜色设置73

2.3.5 图形的着色设置77

2.3.6 光照设置78

2.3.7 透视设置81

2.3.8 透明度设置82

2.4 特殊图形83

2.4.1 条形图83

2.4.2 区域图85

2.4.3 饼图86

2.4.4 离散数据杆状图87

2.4.5 阶梯图89

2.4.6 矢量图90

2.4.7 等高线图93

2.4.8 散点图95

第3章 数字图像处理基础98

3.1 数字图像处理概述98

3.1.1 数字图像处理及其特点98

3.1.2 数字图像处理研究的主要内容101

3.1.3 数字图像处理的应用103

3.1.4 图像术语105

3.1.5 图像文件格式105

3.2 图像的读与写106

3.2.1 图像文件的查询106

3.2.2 图像文件的读取109

3.2.3 图像文件写入110

3.3 图像显示112

3.3.1 二值图像的显示112

3.3.2 灰度图像显示113

3.3.3 RGB图像的显示114

3.3.4 索引图像的显示115

3.3.5 单帧显示116

3.3.6 多帧显示116

3.4 图像类型的转换117

3.4.1 图像抖动117

3.4.2 gray2ind函数118

3.4.3 grayslice函数119

3.4.4 im2bw函数119

3.4.5 ind2gray函数120

3.4.6 ind2rgb函数121

3.4.7 mat2gray函数121

3.4.8 rgb2gray函数122

3.4.9 rgb2ind函数123

3.5 颜色空间124

3.5.1 颜色模型124

3.5.2 图像退色处理125

3.5.3 颜色模型的转换127

3.6 纹理贴图131

3.6.1 纹理贴图的概念131

3.6.2 纹理映射132

第4章 数字图像运算135

4.1 点运算135

4.1.1 线性点运算135

4.1.2 非线性点运算137

4.2 代数运算138

4.2.1 代数运算的异常处理138

4.2.2 图像加法运算139

4.2.3 图像减法运算141

4.2.4 图像乘法运算142

4.2.5 图像除法运算143

4.2.6 绝对值差运算144

4.2.7 线性组合运算145

4.2.8 图像求补运算146

4.3 图像逻辑运算147

4.4 图像的几何运算148

4.4.1 图像的缩放148

4.4.2 图像的旋转150

4.4.3 图像的剪切150

4.4.4 图像的平移151

4.4.5 图像的镜像153

4.5 空间变换156

4.5.1 仿射变换156

4.5.2 投影变换157

4.5.3 几何配准162

4.6 邻域与块操作164

4.6.1 滑动邻域操作165

4.6.2 非重叠块处理166

4.6.3 快速块处理168

4.6.4 块操作的其他函数171

4.6.5 特殊区域处理172

4.6.6 特殊区域的滤波176

4.6.7 特定区域的填充177

第5章 图像变换技术178

5.1 图像变换的概述178

5.2 正交变换通用算子178

5.3 傅里叶变换179

5.3.1 一维连续傅里叶变换179

5.3.2 一维离散傅里叶变换180

5.3.3 二维连续傅里叶变换180

5.3.4 二维离散傅里叶变换181

5.3.5 实现傅里叶变换的MATLAB函数181

5.3.6 傅里叶变换性质184

5.4 离散余弦变换189

5.4.1 一维离散余弦变换189

5.4.2 二维离散余弦变换190

5.4.3 快速离散余弦变换190

5.4.4 离散余弦变换的MATLAB实现191

5.5 沃尔什（Walsh）-哈达玛（Hadamard）变换194

5.5.1 沃尔什-哈达玛变换概述194

5.5.2 沃尔什-哈达玛变换MATLAB实现195

5.6 Hough变换197

5.6.1 Hough变换的基本原理197

5.6.2 Hough变换的MATLAB实现198

5.7 Radon变换200

5.7.1 Radon变换概述200

5.7.2 Radon变换的MATLAB实现201

5.7.3 Radon逆变换203

5.8 Fan-Beam变换205

5.8.1 计算Fan-Beam投影206

5.8.2 重构Fan-Beam投影207

5.8.3 Radon投影和Fan-Beam投影转换209

第6章 图像的增强处理211

6.1 灰度变换增强211

6.1.1 像素值及其统计特性211

6.1.2 灰度变换217

6.1.3 灰度值调整223

6.1.4 直方图均衡化225

6.1.5 直方图规定化227

6.2 空域滤波增强228

6.2.1 平滑滤波器229

6.2.2 中值滤波器232

6.2.3 自适应滤波器236

6.2.4 锐化滤波器237

6.3 频域滤波增强240

6.3.1 低通滤波241

6.3.2 高通滤波器243

6.3.3 带通滤波器246

6.3.4 同态滤波器247

6.4 彩色增强249

6.4.1 伪彩色增强250

6.4.2 真彩色增强255

第7章 图像压缩编码技术257

7.1 图像压缩编码技术概述257

7.1.1 图像压缩编码的必要性257

7.1.2 图像压缩的可能性258

7.1.3 图像编码性能指标259

7.2 图像编码质量评价259

7.2.1 客观评价准则259

7.2.2 主观评价准则260

7.2.3 压缩比261

7.3 变换编码261

7.4 无损压缩编码266

7.4.1 哈夫曼编码技术266

7.4.2 行程编码270

7.4.3 算术编码272

7.5 有损压缩编码277

7.5.1 预测编码277

7.5.2 主成分变换编码281

7.5.3 哈达玛变换编码285

7.6 JPEG标准286

7.7 基于DCT的图像水印技术295

7.8 小波图像编码297

7.8.1 连续小波变换297

7.8.2 离散小波变换298

7.8.3 小波图像消噪处理302

7.8.4 小波图像压缩处理303

7.8.5 小波图像增强处理305

7.8.6 小波图像融合处理307

第8章 图像复原技术311

8.1 图像复原概述311

8.2 图像退化模型312

8.2.1 连续退化模型313

8.2.2 离散退化模型315

8.2.3 退化模型的矩阵对角化运算317

8.3 退化函数估计317

8.3.1 图像观察估计法317

8.3.2 试验估计法318

8.3.3 模型估计法318

8.4 逆滤波320

8.4.1 无约束复原320

8.4.2 逆滤波复原321

8.4.3 消除匀速运动模糊322

8.5 维纳滤波323

8.5.1 有约束滤波323

8.5.2 维纳滤波复原324

8.5.3 维纳滤波复原的MATLAB实现325

8.6 约束最小二乘滤波328

8.6.1 滤波模型328

8.6.2 约束最小二乘滤波的MATLAB实现330

8.7 Lucy-Richardson滤波334

8.7.1 Lucy-Richardson滤波模型334

8.7.2 Lucy-Richardson滤波的MATLAB实现335

8.8 盲卷积滤波339

8.8.1 盲卷积滤波算法339

8.8.2 盲卷积滤波的MATLAB实现340

第9章 图像分割技术344

9.1 图像分割定义344

9.2 阈值分割345

9.2.1 人工选择法347

9.2.2 自动阈值法348

9.2.3 分水岭算法353

9.3 区域分割357

9.3.1 区域生长法357

9.3.2 区域分裂合并法361

9.3.3 四叉树分解法363

9.4 运动分割367

9.4.1 背景差值法367

9.4.2 图像差分法369

9.5 彩色图像分割370

9.5.1 彩色图像分割371

9.5.2 聚类算法371

9.6 边缘检测374

9.6.1 梯度算子375

9.6.2 罗伯特（Roberts）边缘算子375

9.6.3 索贝尔（Sobel）边缘算子376

9.6.4 Prewitt边缘算子377

9.6.5 拉普拉斯（Laplacian）边缘算子379

9.6.6 高斯-拉普拉斯（LOG）边缘算子379

9.6.7 坎尼（Canny）边缘算子382

第10章 图像数学形态学描述385

10.1 数学形态学的基本运算385

10.1.1 结构元素385

10.1.2 膨胀运算389

10.1.3 腐蚀运算392

10.1.4 开闭运算393

10.1.5 击中／击不中变换395

10.2 数学形态学应用397

10.2.1 骨架化397

10.2.2 边界提取399

10.2.3 区域填充400

10.2.4 移除对象401

10.2.5 距离变换402

10.3 形态学重构405

10.3.1 标记图像与掩模图像406

10.3.2 像素的连通性407

10.3.3 寻找峰值与谷值408

10.4 区域、对象及特性度量413

10.4.1 标记连通区域413

10.4.2 对象选择415

10.4.3 面积计算416

10.5 查表操作417

10.5.1 创建一个查找表417

10.5.2 使用查找表418

参考文献420