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编辑推荐

本系列图书是在MathWorks公司技术人员的大力支持下，由中科院、清华、北航等相关科研机构的一线专家联合编著，内容专业性强、实践性强，书中很多项目实例拿来可用，二次开发。系列图书包括：

精通MATLAB R2014a

精通MATLAB科学计算

精通MATLAB智能算法

精通MATLAB/Simulink系统仿真

精通MATLAB信号处理

精通MATLAB图像处理

内容简介

　　《精通MATLAB图像处理》采用全新版本的MATLAB R2014a为平台，由浅入深地全面讲解了MATLAB软件在图像处理方面的知识。本书理论结合实践，自始至终采用实例论述，内容完整且每章相对独立，是一本实用性极强的MATLAB参考书。
　　《精通MATLAB图像处理》分为三个部分共14章。第1部分为MATLAB及图像处理基础，涵盖的内容有MATLAB基础知识、MATLAB矩阵及其运算、MATLAB图像处理基础； 第二部分为基于MATLAB的常见图像处理技术，涵盖的内容有MATLAB图像的绘制、图形用户界面、图像的基本运算、图像的变换、图像压缩编码、图像的增强、图像的复原； 第三部分为基于MATLAB的高级图像处理技术及其应用，涵盖的内容有图像分割与区域处理、图像的数学形态学、MATLAB图像处理综合应用等。
　　本书以实践为目标，深入浅出，实例引导，讲解翔实，适合作为理工科高等院校本科生、研究生教学参考用书，也可作为广大科研工程技术人员的案头工具。

目录

第一部分MATLAB及图像处理基础

第1章MATLAB基础知识

1.1MATLAB概述与桌面操作

1.1.1MATLAB系统的构成

1.1.2MATLAB的发展历程

1.1.3命令行窗口

1.1.4M文件编辑器窗口

1.1.5帮助系统窗口

1.1.6图形窗口

1.1.7当前文件夹窗口

1.2查询帮助命令

1.2.1help命令

1.2.2模糊寻找

1.3MATLAB变量及表达式

1.3.1数值与变量

1.3.2表达式

1.4符号运算

1.4.1创建符号变量

1.4.2数值与符号的转换

1.4.3数值矩阵转换为符号矩阵

1.4.4符号替换

1.4.5常用的符号运算

1.4.6关系运算和逻辑运算

1.5程序流程控制语句

1.5.1数据的输入与输出

1.5.2顺序结构

1.5.3判断语句

1.5.4分支语句

1.5.5for循环语句与while循环语句

本章小结

第2章MATLAB矩阵及其运算

2.1矩阵的创建

2.1.1直接输入法

2.1.2载入外部数据文件

2.1.3利用MATLAB内置函数

2.1.4利用M文件编辑器

2.2矩阵的寻访

2.2.1下标元素访问

2.2.2单元素访问

2.2.3多元素访问

2.3矩阵的拼接

2.4矩阵的运算

2.4.1矩阵的加减运算

2.4.2矩阵的乘除运算

2.4.3矩阵的乘方

2.4.4按位运算

2.4.5矩阵的行列式与秩

2.4.6矩阵的逆与迹

2.4.7矩阵的范数及其计算函数

2.4.8矩阵的特征值与特征向量

2.4.9矩阵的超越函数

本章小结

第3章MATLAB图像处理基础

3.1常用图像的文件格式与类型

3.2图像处理的基本函数

3.2.1图像文件的查询与读取

3.2.2图像文件的储存与数据类型转换

3.2.3图像显示

3.3图像类型的转换

3.3.1dither函数

3.3.2im2bw函数

3.3.3mat2gray函数

3.3.4gray2ind函数与grayslice函数

3.3.5ind2gray函数与ind2rgb函数

3.3.6rgb2gray函数与rgb2ind函数

3.4MATLAB的颜色模型转换

3.4.1rgb2hsv函数与hsv2rgb函数

3.4.2rgb2ntsc函数与ntsc2rgb函数

3.4.3rgb2ycbcr函数与ycbcr2rgb函数

本章小结

第二部分MATLAB的常见图像处理技术

第4章MATLAB图形的绘制

4.1二维绘图

4.1.1基本的二维绘图

4.1.2figure函数与subplot函数

4.1.3二维图形的标注与修饰

4.1.4特殊二维图形绘制的实例

4.2三维绘图

4.2.1三维折线及曲线的绘制

4.2.2三维图形坐标标记的函数

4.2.3三维网格曲面的绘制

4.2.4三维阴影曲面的绘制

4.2.5三维图形的修饰与标注

4.2.6特殊三维图形的绘制的实例

本章小结

第5章图形用户界面

5.1图形用户界面(GUI)简介

5.1.1GUI的设计原则及步骤

5.1.2GUI模板与设计窗口

5.2控制框对象及属性

5.3菜单设计

5.4对话框设计

5.4.1Windows公共对话框

5.4.2MATLAB专用对话框

5.5GUI的设计工具

5.5.1布局编辑器

5.5.2对象浏览器

5.5.3属性检查器

5.5.4对齐对象工具

5.5.5Tab顺序编辑器

5.5.6菜单编辑器

5.6GUI程序设计综合实例

本章小结

第6章图像的基本运算

6.1图像的点运算

6.1.1点运算的种类

6.1.2直方图与点运算

6.1.3直方图的均衡化

6.1.4直方图规定化

6.2图像的代数运算

6.2.1图像的加法运算

6.2.2图像的减法运算

6.2.3图像的乘法运算

6.2.4图像的除法运算

6.3图像的几何运算

6.3.1图像的插值

6.3.2旋转与平移变换

6.3.3缩放与裁剪变换

6.3.4镜像变换

6.4图像的仿射变换

6.4.1尺度与伸缩变换

6.4.2扭曲与旋转变换

6.5图像的逻辑运算

本章小结

第7章图像的变换

7.1傅里叶变换

7.1.1连续傅里叶变换

7.1.2离散傅里叶变换

7.1.3快速傅里叶变换

7.1.4MATLAB的傅里叶变换函数

7.2傅里叶变换的性质

7.2.1线性与周期性

7.2.2缩放性与可分离性

7.2.3平移性

7.2.4旋转不变性

7.2.5平均值与卷积定理

7.3离散余弦变换

7.3.1一维离散余弦变换

7.3.2二维离散余弦变换

7.3.3MATLAB的离散余弦变换函数

7.4图像的Radon变换

7.5沃尔什�补�达玛变换

7.6小波变换

7.6.1连续小波变换

7.6.2离散小波变换

本章小结

第8章图像压缩编码

8.1图像压缩编码技术

8.1.1图像压缩的基本原理

8.1.2图像的有损编码和无损编码

8.2图像压缩编码评价标准

8.2.1压缩率与冗余度

8.2.2客观标准

8.2.3主观标准

8.3常见的图像压缩编码

8.3.1哈夫曼编码与算术编码

8.3.2香农编码与行程编码

8.3.3预测编码

8.3.4变换编码

8.4小波图像压缩编码

8.5图像压缩在数字水印方面的应用

本章小结

第9章图像的增强

9.1灰度变换增强

9.1.1线性变换与非线性变换

9.1.2MATLAB的灰度变换函数

9.1.3最大熵方法增强对比度

9.2图像的空域滤波增强

9.2.1噪声与imnoise函数

9.2.2平滑滤波器

9.2.3中值滤波器

9.2.4自适应滤波器

9.2.5锐化滤波器

9.3图像的频域滤波增强

9.3.1低通滤波器

9.3.2高通滤波器

9.3.3同态滤波器

9.4彩色增强

9.4.1真彩色增强

9.4.2伪彩色增强

9.4.3假彩色增强

9.5小波变换在图像增强方面的应用

9.5.1小波图像去噪处理

9.5.2图像钝化与锐化

本章小结

第三部分MATLAB的高级图像处理技术及其应用

第10章图像的复原

10.1图像退化模型与估计函数

10.1.1连续退化模型

10.1.2离散退化模型

10.1.3退化估计函数

10.1.4MATLAB的图像退化函数

10.2图像恢复的方法

10.2.1逆滤波复原

10.2.2维纳滤波复原

10.2.3约束最小二乘方滤波复原

10.2.4Lucy-Richardson滤波复原

10.2.5盲去卷积滤波复原

10.2.6MATLAB的图像恢复的函数

本章小结

第11章图像分割与区域处理

11.1图像分割

11.2边缘检测

11.2.1Roberts算子

11.2.2Sobel算子

11.2.3Prewitt 算子

11.2.4Laplacian-Gauss算子

11.2.5Canny算子

11.2.6MATLAB的边缘检测函数

11.2.7小波在图像边缘检测中的应用

11.3直线的提取与边界跟踪

11.3.1用Hough变换提取直线

11.3.2边界跟踪

11.4阈值分割

11.4.1直方图阈值法

11.4.2自动阈值法

11.4.3分水岭分割法

11.4.4迭代法

11.5区域生长与分裂合并

11.5.1区域生长

11.5.2区域分裂与合并

11.6区域处理

11.6.1滑动邻域操作

11.6.2分离邻域操作

11.6.3区域的选择

11.6.4区域处理与填充

本章小结

第12章图像的数学形态学

12.1数学形态学的基本操作

12.1.1结构元素

12.1.2膨胀与腐蚀运算

12.1.3膨胀和腐蚀的组合运算

12.2基于形态学的其他操作

12.2.1击中或击不中运算

12.2.2骨架的提取

12.2.3边界提取与距离变换

12.2.4区域填充与移除小目标

12.2.5极值的操作

12.2.6查找表与对象的特性度量

12.2.7光照不均匀的处理

12.2.8使用纹理滤波器对图像进行处理

本章小结

第13章MATLAB图像处理综合应用

13.1MATLAB在医学图像处理中的应用

13.1.1图像负片效果在医学图像处理中的应用

13.1.2灰度变换在医学图像处理中的应用

13.1.3直方图均衡化在医学图像处理中的应用

13.1.4锐化效果在医学图像处理中的应用

13.1.5边缘检测效果在医学图像处理中的应用

13.2MATLAB在图像特征提取中的应用

13.2.1确定图像中的圆形目标

13.2.2测量图像的粒度

13.2.3测量灰度图像的属性

13.2.4测量图像的半径

13.2.5测量图像的角度

13.3MATLAB在人脸识别中的应用

13.4MATLAB在图像配准中的应用

13.5MATLAB在检验视频目标中的应用

本章小结

附录图像处理工具箱函数速查表

参考文献

精彩书摘

　　《精通MATLAB图像处理》：
　　MATLAB还提供一种模糊寻找的命令查询方法，只需在命令行窗口输入命令的前几个字母，然后按Tab键，系统将列出所有以其开头的命令。例如在命令行窗口输入so，然后按Tab键，运行结果如图1—9所示。
　　1.3 MATLAB变量及表达式
　　MATLAB在使用一个变量时，可以直接对该变量进行赋值并运算，而不需要事先对变量的类型及大小进行定义，这和其他语言（如C语言）是不同的，这是MATLAB较为显著的特点。
　　1.3.1 数值与变量
　　在MATLAB中，数值均采用习惯的十进制，可以带小数点及正负号。例如，以下写法都是合法的。
　　……

前言/序言

　　MATLAB这个名称是由MATrix和LABoratory两词的前三个字母组合而成。20世纪70年代后期，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler教授出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK库程序的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。

　　MATLAB以商业形式出现后的短短几年，就以其良好的开放性和运行的可靠性，淘汰了原先控制领域里的封闭式软件包，而使其改在MATLAB平台上重建。在国际上30几个数学类科技应用软件中，MATLAB在数值计算领域独占鳌头。

　　目前，MATLAB已成为图像处理、信号处理、通信原理、自动控制等专业重要基础课程的首选实验平台。对于学生而言，最有效的学习途径是结合某一专业课程的学习，通过实践掌握该软件的使用与编程。

　　1. 本书特点

　　由浅入深，循序渐进： 本书以MATLAB软件为平台，先让读者了解其各项功能，然后进一步详细地介绍MATLAB在图像处理方面的各种应用。

　　步骤详尽，内容新颖： 本书融汇了作者多年使用MATLAB进行图像处理的案例和MATLAB图像处理的经验与技巧，使读者在学习时能够快速掌握书中所讲内容。

　　2. 本书内容

　　本书基于MATLAB R2014a软件平台，详细讲解了MATLAB图像处理的基础知识和核心内容。全书分三个部分，共14章，具体内容如下。

　　第一部分为MATLAB及图像处理基础部分，主要介绍MATLAB的发展历程及特点、MATLAB基础知识、矩阵的表示、矩阵的寻访、矩阵的运算、图像的读写、图像显示、图像类型的转换等内容。具体的章节安排如下：

　　第1章MATLAB基础知识；

　　第2章MATLAB矩阵及其运算；

　　第3章MATLAB图像处理基础。

　　第二部分为MATLAB的常见图像处理技术，详细讲解了二维、三维图像的绘制及编辑、图形用户界面的设计、各种运算方法、图像各种变换的原理、图像编码质量评价、常见的图像压缩编码、小波图像压缩编码、图像的增强、图像的退化模型、退化估计函数、逆滤波复原、维纳滤波复原、约束的最小二乘方滤波复原等内容。具体的章节安排如下：

　　第4章MATLAB图形的绘制；

　　第5章图形用户界面；

　　第6章图像的基本运算；

　　第7章图像的变换；

　　第8章图像压缩编码；

　　第9章图像的增强；

　　第10章图像的复原。

　　第三部分为MATLAB的高级图像处理技术及其应用，主要讲解阈值分割、边缘检测、区域处理、数学形态学的基本操作、基于形态学的其他操作和MATLAB在医学、人脸识别、特征提取、图像配准、视频检验方面的应用等内容。具体的章节安排如下：

　　第11章图像分割与区域处理；

　　第12章图像的数学形态学；

　　第13章MATLAB图像处理综合应用。

　　3. 读者对象

　　本书适合MATLAB初学者和期望提高应用MATLAB进行图像处理能力的读者，具体包括：

　　�r 图像处理从业人员；

　　�r 初学MATLAB图像处理的技术人员；

　　�r 大中专院校的教师和在校生；

　　�r 相关培训机构的教师和学员；

　　�r MATLAB爱好者；

　　�r 广大科研工作人员。

　　4. 读者服务

　　为了方便读者解决本书疑难问题，读者如果在学习过程中遇到与本书有关的技术问题，可以发邮件到caxart@126.com，或者访问博客http://blog.sina.com.cn/caxart，编者会尽快给予解答。本书所涉及的素材文件(程序代码)已经上传到博客中，读者可以下载。

　　本书主要由刘成龙编著。此外，李昕、孙国强、林晓阳、刘冰、张岩、宋玉旺、郭海霞和王芳也参与了本书的编写工作。

　　虽然在本书的编写过程中编者力求叙述准确、完善，但由于水平有限，书中欠妥之处在所难免，希望广大读者和同仁能够及时指出，共同促进本书质量的提高。

　　最后，希望本书能为读者的学习和工作提供帮助！

　　编者

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