MATLAB圖像處理寶典

第1部分 基礎(chǔ)篇
第1章 MATLAB圖像處理工具與安裝設(shè)置
1.1 MATLAB的版本
1.2 7.1版圖像處理工具箱的新特性
1.2.1 新的corner函數(shù)探測(cè)圖像中的角點(diǎn)處
1.2.2 imtool中有效顯示和導(dǎo)航任意格式的超大圖像
1.2.3 使用blockproc函數(shù)控制填充動(dòng)作
1.2.4 blockproc函數(shù)支持JPEG2000文件格式寫(xiě)入
1.2.5 dicomread函數(shù)功能增強(qiáng)
1.2.6 nitfinfo函數(shù)的圖像放大區(qū)域現(xiàn)在返回一個(gè)數(shù)值
1.2.7 新版本中性能提升的函數(shù)
1.2.8 被移除的函數(shù)和函數(shù)元素
1.3 4.0版圖像獲取工具箱的新特性
1.3.1 支持GigE Vision
1.3.2 支持Linux 操作系統(tǒng)
1.3.3 視頻裝置信號(hào)獲取模塊的展開(kāi)代碼生成
1.3.4 支持蘋(píng)果操作系統(tǒng)
1.3.5 支持新Matrox硬件
1.3.6 新版的圖像相關(guān)工具箱個(gè)人評(píng)價(jià)
1.4 MATLAB安裝問(wèn)題
1.4.1 MATLAB和硬件的沖突問(wèn)題
1.4.2 將MATLAB安裝在中文目錄下引起的問(wèn)題
1.4.3 License沖突問(wèn)題
1.4.4 MATLAB和Windows Vista操作系統(tǒng)的兼容性問(wèn)題
1.4.5 安裝MATLAB的其他相關(guān)問(wèn)題
1.5 MATLAB R2010b安裝指導(dǎo)
1.6 小結(jié)
第2章 MATLAB圖像處理的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法
2.1 MATLAB與其他圖像處理軟件的比較
2.2 MATLAB圖像處理程序的開(kāi)發(fā)特點(diǎn)
2.3 MATLAB圖像處理適用人員
2.4 從圖像入手學(xué)習(xí)MATLAB
2.4.1 視覺(jué)圖像和MATLAB的聯(lián)系
2.4.2 圖像在MATLAB中的處理
2.4.3 MATLAB中的三維數(shù)據(jù)場(chǎng)處理
2.5 MATLAB圖像處理研究的基本問(wèn)題
2.6 MATLAB圖像處理新功能的相關(guān)函數(shù)
2.6.1 函數(shù)命令corner
2.6.2 函數(shù)命令rsetwrite
2.6.3 函數(shù)命令blockproc
2.7 更新的Demos
2.7.1 對(duì)大圖像進(jìn)行塊處理
2.7.2 計(jì)算大圖像的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
2.7.3 并行批處理多個(gè)圖像文件
2.7.4 視頻和圖像處理模塊庫(kù)部分新Demo簡(jiǎn)介
2.8 小結(jié)
第3章 數(shù)字圖像基礎(chǔ)
3.1 數(shù)字圖像
3.1.1 圖像的概念
3.1.2 圖像信息的重要性
3.2 圖像采集基本知識(shí)
3.2.1 電視攝像機(jī)
3.2.2 電荷-耦合裝置
3.2.3 分辨率
3.2.4 圖像采集卡基本知識(shí)
3.3 圖像處理和分析
3.3.1 圖像處理和圖像分析問(wèn)題
3.3.2 圖像變換
3.4 數(shù)字圖像技術(shù)應(yīng)用
3.4.1 材料科學(xué)研究中的計(jì)算機(jī)圖像分析與處理
3.4.2 MATLAB材料科學(xué)的相關(guān)處理
3.4.3 醫(yī)學(xué)圖像
3.4.4 MATLAB醫(yī)學(xué)圖像的相關(guān)處理
3.4.5 使用MATLAB查找地震中心
3.4.6 常見(jiàn)數(shù)字圖像行業(yè)應(yīng)用
3.5 MATLAB可讀的圖像及視頻的格式
3.5.1 圖像格式
3.5.2 視頻格式
3.6 小結(jié)
第4章 MATLAB圖形繪制
4.1 基本二維圖形的繪制
4.1.1 創(chuàng)建簡(jiǎn)單的二維圖形
4.1.2 精確繪圖
4.1.3 二維圖形修飾
4.1.4 多幅圖形共用圖形窗口
4.2 特殊二維圖形的繪制
4.2.1 直方圖
4.2.2 條形圖
4.2.3 餅圖
4.2.4 柄圖
4.2.5 階梯圖
4.2.6 面積圖
4.2.7 彗星圖
4.2.8 帕累托圖
4.2.9 散點(diǎn)圖
4.2.10 散點(diǎn)矩陣圖
4.2.11 極坐標(biāo)圖
4.2.12 等高線(xiàn)圖
4.3 三維圖形的繪制
4.3.1 創(chuàng)建簡(jiǎn)單的三維圖形
4.3.2 三維線(xiàn)性圖形
4.3.3 平面網(wǎng)格點(diǎn)的生成
4.3.4 曲面網(wǎng)格圖和網(wǎng)面圖
4.4 應(yīng)用實(shí)例
4.4.1 三維繪圖程序編譯實(shí)例
4.4.2 Excel調(diào)用MATLAB三維繪圖
4.4.3 凸輪繪制
4.5 小結(jié)
第5章 顏色和三維物體描述
5.1 顏色模型分類(lèi)
5.1.1 顏色的混色表示法
5.1.2 顏色的顯色表示法
5.2 顏色的相關(guān)知識(shí)
5.2.1 色度學(xué)相關(guān)知識(shí)
5.2.2 CIE色度圖
5.3 常用的顏色模型——彩色圖像模式
5.3.1 RGB模式
5.3.2 CMYK模式
5.3.3 Lab模式
5.3.4 HSV模式
5.3.5 HSL模式
5.3.6 YUV模式
5.3.7 YCbCr模式
5.3.8 YIQ模式
5.4 MATLAB顏色空間轉(zhuǎn)換
5.4.1 YIQ空間與RGB空間轉(zhuǎn)換
5.4.2 HSV空間與RGB空間轉(zhuǎn)換
5.4.3 YCbCr空間與RGB空間的轉(zhuǎn)換
5.5 常用視頻色彩編碼
5.5.1 YUV
5.5.2 YCbCr
5.6 三維物體描述
5.6.1 二維笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)
5.6.2 三維笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)
5.6.3 繪制三角形
5.6.4 三維圖元
5.6.5 表面和頂點(diǎn)法向量
5.7 小結(jié)
第6章 MATLAB的光照與材質(zhì)
6.1 OpenGL基礎(chǔ)知識(shí)
6.1.1 OpenGL基本理解
6.1.2 OpenGL工作流程
6.1.3 OpenGL圖形操作步驟
6.1.4 OpenGL基本功能
6.1.5 真實(shí)感圖形基本概念
6.1.6 光照模型
6.1.7 明暗處理
6.1.8 材質(zhì)
6.2 MATLAB圖像渲染實(shí)例
6.2.1 公式生成數(shù)據(jù)圖像渲染
6.2.2 球體的不同渲染效果
6.3 Light對(duì)象
6.3.1 光照命令
6.3.2 給場(chǎng)景添加光照
6.3.3 影響光照效果的屬性
6.3.4 光照算法
6.4 圖形對(duì)象的反射特性——材質(zhì)
6.4.1 鏡面反射和漫反射
6.4.2 環(huán)境燈光
6.4.3 鏡面指數(shù)
6.4.4 鏡面顏色反射系數(shù)
6.4.5 背面燈光
6.4.6 數(shù)據(jù)空間中的燈光配置
6.5 小結(jié)
第7章 科學(xué)計(jì)算可視化
7.1 科學(xué)計(jì)算可視化基礎(chǔ)
7.1.1 科學(xué)計(jì)算可視化的重要意義
7.1.2 應(yīng)用領(lǐng)域
7.1.3 應(yīng)用實(shí)例
7.2 科學(xué)計(jì)算可視化的常用方法
7.2.1 二維平面數(shù)據(jù)場(chǎng)的可視化方法
7.2.2 三維空間數(shù)據(jù)場(chǎng)的方法
7.2.3 向量場(chǎng)可視化方法
7.3 二維平面數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化
7.4 三維流場(chǎng)繪圖
7.4.1 流錐圖——coneplot函數(shù)
7.4.2 流線(xiàn)圖——streamline函數(shù)
7.4.3 流管圖——streamtube函數(shù)
7.4.4 流帶圖——streamribbons函數(shù)
7.4.5 帶圓錐圖的向量場(chǎng)
7.5 小結(jié)
第8章 聲學(xué)計(jì)算的MATLAB的圖像表現(xiàn)
8.1 聲場(chǎng)分布狀態(tài)
8.1.1 脈動(dòng)球點(diǎn)聲源聲場(chǎng)
8.1.2 兩個(gè)同相小球源的輻射聲場(chǎng)
8.1.3 無(wú)限大障板上圓形活塞的輻射
8.2 聲學(xué)發(fā)射陣的指向性
8.2.1 陣的指向性
8.2.2 換能器陣
8.3 本章小結(jié)
第2部分 圖像處理工具箱詳解
第9章 圖像處理工具箱基礎(chǔ)
9.1 圖像處理的基本操作
9.2 圖像處理的高級(jí)應(yīng)用
9.3 圖像處理工具箱支持的基本圖像類(lèi)型
9.3.1 索引色圖像
9.3.2 灰度圖像
9.3.3 RGB圖像
9.3.4 二值圖像
9.3.5 多幀圖像
9.4 圖像類(lèi)型轉(zhuǎn)換
9.4.1 抖動(dòng)算法圖像轉(zhuǎn)換
9.4.2 RGB圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像
9.4.3 RGB圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像
9.4.4 灰度圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像
9.4.5 索引圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像
9.4.6 索引圖像轉(zhuǎn)換為RGB圖像
9.4.7 閾值法圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像
9.4.8 將值法灰度圖像轉(zhuǎn)換為索引圖像
9.4.9 矩陣轉(zhuǎn)換為圖像
9.5 小結(jié)
第10章 圖像變換
10.1 圖像變換概述
10.2 傅里葉變換
10.2.1 一維連續(xù)傅里葉變換
10.2.2 一維離散傅里葉變換
10.2.3 二維連續(xù)傅里葉變換
10.2.4 二維離散傅里葉變換
10.2.5 MATLAB中的快速傅里葉變換函數(shù)
10.3 離散傅里葉變換的性質(zhì)
10.3.1 可分離性
10.3.2 平移性
10.3.3 周期性及共軛對(duì)稱(chēng)性
10.3.4 旋轉(zhuǎn)性質(zhì)
10.3.5 線(xiàn)性性質(zhì)
10.3.6 F（0，0）與圖像均值的關(guān)系
10.3.7 圖像拉普拉斯算子處理后的傅里葉變換
10.3.8 卷積與相關(guān)定理
10.4 快速傅里葉變換的應(yīng)用
10.4.1 濾波器頻率響應(yīng)
10.4.2 快速卷積
10.4.3 圖像特征識(shí)別
10.5 離散余弦變換
10.5.1 連續(xù)實(shí)偶函數(shù)的傅里葉變換
10.5.2 離散余弦變換
10.6 MATLAB中的離散余弦變換函數(shù)
10.6.1 離散二維余弦變換
10.6.2 二維離散余弦逆變換
10.7 離散余弦變換和圖像壓縮
10.8 radon變換
10.8.1 圖像在指定方向上的radon變換
10.8.2 利用radon變換檢測(cè)直線(xiàn)
10.8.3 radon逆變換及應(yīng)用
10.9 小結(jié)
第11章 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)
11.1 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)
11.1.1 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的概念
11.1.2 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的應(yīng)用
11.1.3 MATLAB中的常用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)函數(shù)
11.1.4 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的一般應(yīng)用步驟
11.2 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)基本運(yùn)算
11.2.1 膨脹和腐蝕
11.2.2 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)重建
11.2.3 距離變換
11.2.4 對(duì)象、區(qū)域和特征度量
11.2.5 查找表
11.2.6 基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的數(shù)字識(shí)別例子
11.2.7 MATLAB數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)函數(shù)在工作中的應(yīng)用
11.3 小結(jié)
第12章 圖像增強(qiáng)
12.1 圖像增強(qiáng)概述
12.1.1 空域變換增強(qiáng)
12.1.2 空域?yàn)V波增強(qiáng)
12.1.3 頻域增強(qiáng)
12.2 點(diǎn)運(yùn)算
12.2.1 灰度級(jí)修正
12.2.2 灰度變換
12.2.3 直方圖修正
12.3 MATLAB灰度變換
12.3.1 imadjust函數(shù)
12.3.2 動(dòng)態(tài)范圍壓縮
12.4 MATLAB直方圖修正
12.4.1 直方圖均衡化
12.4.2 直方圖匹配
12.5 平滑濾波器
12.5.1 掩模消噪法
12.5.2 鄰域平均法
12.5.3 多圖像平均法
12.6 中值濾波器
12.7 銳化濾波器
12.7.1 空域高通濾波
12.7.2 梯度圖像輸出方法
12.8 頻域增強(qiáng)
12.8.1 布特沃斯低通濾波器實(shí)例
12.8.2 同態(tài)濾波
12.9 偽彩色處理
12.9.1 彩色圖像的偽彩色處理
12.9.2 灰度分層法偽彩色處理
12.9.3 灰度變換法的彩色處理
12.9.4 頻域偽彩色處理
12.9.5 多光譜圖像的偽彩色處理——在遙感學(xué)中常用
12.10 小結(jié)
第13章 圖像復(fù)原
13.1 理解圖像復(fù)原
13.1.1 圖像模糊的起因
13.1.2 復(fù)原模型
13.1.3 PSF的重要性
13.2 模糊與噪聲
13.3 使用維納濾波器進(jìn)行圖像復(fù)原
13.4 使用常規(guī)濾波器進(jìn)行圖像復(fù)原
13.5 使用Lucy-Richardson算法進(jìn)行圖像復(fù)原
13.6 使用盲解卷積算法進(jìn)行圖像復(fù)原
13.7 小結(jié)
第3部分 圖像處理實(shí)務(wù)
第14章 小波變換在圖像中的應(yīng)用
14.1 小波分析基礎(chǔ)
14.2 小波分析技術(shù)
14.2.1 連續(xù)小波變換
14.2.2 離散小波變換
14.2.3 小波重構(gòu)
14.3 小波圖像壓縮
14.4 小波圖像消噪
14.4.1 基本原理
14.4.2 小波消噪的例子
14.5 小波圖像增強(qiáng)
14.6 小波圖像融合
14.7 小結(jié)
第15章 圖像分割
15.1 圖像分割基礎(chǔ)
15.1.1 圖像分割定義
15.1.2 邊緣檢測(cè)概述
15.2 邊緣檢測(cè)算子
15.2.1 羅伯特（Roberts）邊緣算子
15.2.2 索貝爾（Sobel）邊緣算子
15.2.3 Prewitt邊緣算子
15.2.4 拉普拉斯（Laplacian）邊緣算子
15.2.5 坎尼（Canny）邊緣算子
15.2.6 MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
15.3 直線(xiàn)提取
15.3.1 Hough變換法
15.3.2 MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
15.4 閾值分割
15.4.1 人工選擇法
15.4.2 自動(dòng)閾值法
15.4.3 MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
15.5 分水嶺算法
15.6 區(qū)域生長(zhǎng)和分裂合并
15.6.1 區(qū)域生長(zhǎng)法
15.6.2 區(qū)域分裂與合并
15.6.3 MATLAB四叉樹(shù)分解
15.7 其他分割方法
15.7.1 彩色圖像分割
15.7.2 聚類(lèi)算法
15.7.3 MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
15.8 小結(jié)
第16章 圖像表示與描述
16.1 形狀匹配的基本概念
16.2 形狀表示
16.2.1 鏈碼
16.2.2 樣條
16.2.3 多邊形近似
16.2.4 標(biāo)記圖
16.3 骨架描述
16.3.1 骨架表示
16.3.2 骨架、細(xì)化和中軸
16.3.3 骨架算法
16.3.4 骨架的MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
16.4 基于幾何特征的形狀描述子
16.4.1 分散度
16.4.2 歐拉數(shù)
16.4.3 凹凸性
16.4.4 復(fù)雜性
16.4.5 偏心度
16.4.6 二值圖像的歐拉數(shù)的MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
16.5 邊界描述子
16.6 區(qū)域描述
16.6.1 不變矩
16.6.2 形態(tài)學(xué)描述
16.6.3 MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
16.7 紋理
16.7.1 直方圖統(tǒng)計(jì)特征
16.7.2 灰度差分統(tǒng)計(jì)法
16.7.3 圖像灰度梯度方向矩陣
16.7.4 自相關(guān)函數(shù)法
16.7.5 傅里葉特征
16.7.6 紋理的結(jié)構(gòu)分析
16.7.7 小波分析
16.8 形狀識(shí)別的示例
16.9 小結(jié)
第17章 模式識(shí)別
17.1 模式識(shí)別
17.1.1 模式識(shí)別主要理論和方法
17.1.2 模式識(shí)別過(guò)程
17.2 統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別
17.2.1 統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法
17.2.2 特征分析
17.2.3 特征抽取
17.2.4 特征選擇
17.2.5 Bayes分類(lèi)器
17.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別
17.3.1 神經(jīng)元模型
17.3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
17.3.3 反向傳播網(wǎng)絡(luò)
17.3.4 圖像識(shí)別的MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
17.4 模糊識(shí)別
17.4.1 圖像的模糊性
17.4.2 模糊子集的基本概念
17.4.3 基本術(shù)語(yǔ)與運(yùn)算
17.4.4 模糊性的度量方法
17.4.5 模糊模式識(shí)別
17.5 小結(jié)
第18章 MATLAB圖像應(yīng)用實(shí)例
18.1 圖像應(yīng)用領(lǐng)域
18.2 生物識(shí)別技術(shù)
18.2.1 指紋識(shí)別原理
18.2.2 面部識(shí)別原理
18.2.3 指紋識(shí)別的MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
18.3 數(shù)字水印技術(shù)
18.3.1 數(shù)字水印應(yīng)用領(lǐng)域
18.3.2 數(shù)字水印技術(shù)特點(diǎn)
18.3.3 數(shù)字圖像水印算法
18.3.4 MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
18.4 遙感圖像處理
18.4.1 多光譜圖像的特征
18.4.2 MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
18.5 小結(jié)
第19章 基于圖像的MATLAB摩擦學(xué)仿真
19.1 摩擦學(xué)表面的圖像生成及表現(xiàn)
19.1.1 三維表面描述規(guī)范
19.1.2 DEM的描述規(guī)范
19.1.3 DEM模型與摩擦表面三維幾何建立過(guò)程的相關(guān)性
19.1.4 摩擦學(xué)表面模型重構(gòu)正確性檢驗(yàn)
19.1.5 利用地表數(shù)據(jù)生成技術(shù)得到數(shù)字化粗糙表面
19.1.6 表面結(jié)構(gòu)的生成
19.1.7 人造微米級(jí)表面織構(gòu)的設(shè)計(jì)
19.2 摩擦學(xué)仿真計(jì)算相關(guān)參數(shù)的獲取
19.3 摩擦學(xué)仿真計(jì)算的程序編寫(xiě)
19.3.1 基于真實(shí)表面的接觸模型
19.3.2 表面溫度分布的模擬計(jì)算
19.3.3 表面溫度分布的模擬計(jì)算通用程序
19.4 摩擦學(xué)仿真計(jì)算結(jié)果的圖像表現(xiàn)
19.5 小結(jié)