第一章 图像处理概论

1.1图像处理的基本概念

1.1.1图像的分类

1.1.2图像的处理方法

1.1.3图像处理的发展和应用

1.2数字图像的基础知识

1.2.1数字图像的表示

1.2.2数字图像的主要类型

1.2.3分辨率

1.2.4数字图像的主要研究内容

1.2.5数字图像处理的特点

1.3数字图像处理系统

1.3.1图像输入设备

1.3.2图像输出设备

1.3.3图像存储介质

1.3.4主机

习题

第二章 图像处理的光学与视觉基础知识

2.1视觉基础

2.1.1人眼构造

2.1.2图像的形成

2.1.3视觉功能

2.1.4光觉和色觉

2.1.5视觉特性研究

2.2光学基础知识

2.3色度学原理与颜色模型

2.3.1色彩的基本属性

2.3.2三基色原理

2.3.3颜色模型

2.4亮度和颜色感觉的视觉特征

2.4.1刺激强度与人眼感觉

2.4.2亮度适应和颜色适应

2.4.3颜色对比

2.4.4亮度和颜色视觉的恒常性

2.4.5颜色错觉

2.5视觉模型

2.5.1点扩散函数和调制转移函数

2.5.2空间深度感与立体视觉

习题

第三章 图像的数字化

3.1图像数字化器

3.2电视信号基础

3.2.1摄像与显像方式

3.2.2扫描与同步

3.2.3模拟彩色电视

3.3图像的数字化

3.3.1采样

3.3.2量化

3.3.3采样、量化参数与数字化图像间的关系

3.4图像文件格式

3.4.1 BMP图像文件格式

3.4.2 GIF文件格式

3.4.3 TIFF文件格式

3.4.4 JPEG文件格式

习题

第四章 图像变换

4.1二维连续线性系统

4.2傅里叶变换

4.2.1连续傅里叶变换

4.2.2离散傅里叶变换

4.2.3二维离散傅里叶变换的性质

4.2.4快速傅里叶变换

4.2.5傅里叶变换在图像处理中的应用

4.3离散余弦变换

4.3.1一维离散余弦变换

4.3.2二维离散余弦变换

4.4离散沃尔什-哈达玛变换

4.4.1离散沃尔什变换

4.4.2离散哈达玛变换

4.4.3离散沃尔什-哈达玛变换

4.5基于特征向量的变换——离散K-L变换

4.5.1图像的协方差矩阵

4.5.2离散K-L变换

4.5.3离散K-L变换的基本性质

4.6小波变换

4.6.1小波分析基础

4.6.2连续小波变换

4.6.3离散小波变换

4.6.4小波变换的多分辨率分析

4.6.5图像的小波变换

4.6.6提升小波变换

4.6.7小波变换的优异性能与应用

4.7 S变换

4.7.1 S变换的基本原理

4.7.2二维信号S变换

4.7.3广义S变换

4.7.4离散信号广义S变换的算法实现

4.7.5 S变换实例分析

习题

第五章 图像增强

5.1灰度变换

5.1.1线性拉伸

5.1.2分段线性变换

5.1.3非线性拉伸

5.2直方图修正

5.2.1直方图的概念

5.2.2直方图均衡

5.2.3直方图规定化

5.3图像空域平滑

5.3.1邻域平均

5.3.2梯度倒数加权滤波

5.3.3中值滤波

5.3.4多帧累加平均

5.4图像锐化

5.4.1梯度法

5.4.2 Laplacian算子

5.5频域滤波增强

5.5.1低通滤波

5.5.2高通滤波

5.6彩色图像增强

5.6.1假彩色图像处理

5.6.1伪彩色增强

习题

第六章 图像复原

6.1图像退化

6.1.1图像退化的原因及图像复原的意义

6.1.2连续图像退化的数学模型

6.1.3离散图像退化的数学模型

6.2非约束复原

6.2.1非约束复原的基本原理

6.2.2逆滤波复原

6.2.3均匀直线运动引起模糊的去除

6.3约束复原

6.3.1约束复原的基本原理

6.3.2维纳滤波方法复原

6.3.3平滑度约束最小平方滤波

6.4非线性复原方法

6.4.1最大后验复原

6.4.2最大熵复原

6.4.3投影复原

6.4.4同态滤波复原

6.5盲图像复原

6.5.1直接测量法

6.5.2间接估计法

6.6几何失真校正

6.6.1典型的几何失真

6.6.2空间几何坐标变换

6.6.3校正空间像素点灰度值的确定

习题

第七章 图像编码与压缩

7.1引言

7.1.1图像压缩的概念

7.1.2图像压缩的性能评价

7.2统计编码

7.2.1信息论基础知识

7.2.2霍夫曼编码

7.2.3游程编码

7.2.4算术编码

7.3预测编码

7.3.1 DPCM编码

7.3.2最佳线性预测

7.3.3自适应预测编码

7.4变换编码

7.4.1正交变换的优点

7.4.2最佳变换

7.4.3子图像尺寸的选择

7.4.4系数选择与比特分配

7.5压缩新技术进展

7.5.1基于小波变换的图像压缩编码

7.5.2基于分形技术的压缩编码

7.6国际标准介绍

7.6.1 JPEG

7.6.2 MPEG标准

7.6.3 H.261建议、H.263建议和H.264建议

习题

第八章 图像分割与描述

8.1边缘检测

8.1.1微分算子

8.1.2 Marr算子

8.1.3 Canny算子

8.2图像阈值分割

8.2.1双峰法

8.2.2最大方差阈值法

8.2.3利用最小误判概率准则

8.3区域分割

8.3.1区域描述

8.3.2区域生长

8.3.3分裂-合并

8.4 Hough变换

8.4.1 Hough变换检测直线

8.4.2 Hough变换检测曲线

8.4.3广义Hough变换

8.5形态学分割

8.5.1基本形态学运算

8.5.2分水岭分割算法

8.6图像特征描述

8.6.1不变矩特征

8.6.2纹理特征

8.6.3角点特征

8.6.4 SIFT方法

习题

第九章 图像融合

9.1图像融合概述

9.2图像配准

9.2.1图像配准基本理论及方法

9.2.2图像配准定义

9.2.3图像配准的空间变换模型原理

9.2.4变换模型配准参数求解

9.2.5重采样

9.3图像融合方法

9.3.1常用的融合方法

9.3.2基于提升小波变换的图像融合

9.3.3基于人眼视觉特性的图像融合

9.4图像融合质量的评价

9.4.1基于信息量的评价

9.4.2基于统计特性的评价

9.4.3基于信噪比的评价

9.4.4基于梯度值的评价

9.4.5基于光谱信息的评价

9.4.6基于小波能量的评价

9.4.7评价指标的选取

9.5多光谱图像融合

习题

第十章 光电成像系统

10.1光电成像

10.1.1光电成像对人类视觉的延伸

10.1.2光电成像系统的基本构成

10.1.3光学滤波系统及其应用

10.2光电图像传感器

10.2.1电荷耦合器件CCD

10.2.2 CMOS图像传感器

10.2.3红外焦平面器件

10.3红外成像系统

10.3.1红外基础理论

10.3.2红外热像仪原理与发展

10.4微光成像技术

10.4.1夜天辐射

10.4.2微光像增器件

10.4.3微光夜视仪概述

10.4.4主动红外夜视仪

10.4.5基于红外和微光的夜视技术比较

10.5光电对抗

10.5.1光电对抗简介

10.5.2光电侦察告警技术

10.5.3光电干扰技术和装备

10.5.4光电隐身技术

习题

第十一章 运动目标检测与成像跟踪

11.1引言

11.2运动目标检测方法

11.2.1静止背景下的运动目标检测

11.2.2光流法

11.2.3块匹配方法

11.3运动目标跟踪方法

11.3.1波门跟踪

11.3.2相关跟踪

11.3.3卡尔曼滤波跟踪

11.4粒子滤波目标跟踪

11.4.1状态模型与观测模型

11.4.2贝叶斯递归滤波

11.4.3粒子滤波器原理

11.4.4粒子滤波跟踪模型

11.4.5图像序列跟踪试验

11.5智能跟踪策略与跟踪置信度

习题

第十二章 红外图像处理及应用

12.1红外成像机理

12.1.1设备红外辐射分布图

12.1.2红外成像光学系统

12.1.3红外成像探测

12.1.4红外成像系统中的综合特性

12.1.5信息处理

12.2红外图像处理

12.2.1红外图像增强

12.2.2红外图像的非均匀校正

12.3红外热成像系统应用介绍

12.3.1电路故障的红外热成像诊断

12.3.2飞机涡轮发动机叶片红外热波无损探伤系统

12.3.3红外末敏系统

习题

参考文献