MATLAB图像处理375例

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第 1章 数字图像与MATLAB基础 1

　　1.1 数字图像处理简介 1

　　　　1.1.1 什么是数字图像 1

　　　　1.1.2 图像的分类 1

　　　　1.1.3 图像文件格式 3

　　1.2 数字图像处理的研究内容 5

　　　　1.2.1 图像变换 5

　　　　1.2.2 图像增强和复原 6

　　　　1.2.3 图像分割 6

　　　　1.2.4 图像编码压缩 7

　　1.3 MATLAB概述 7

　　　　1.3.1 MATLAB的发展历程 7

　　　　1.3.2 MATLAB系统 8

　　1.4 MATLAB工作环境 8

　　　　1.4.1 命令行窗口 8

　　　　1.4.2 帮助窗口 10

　　　　1.4.3 帮助系统窗口 11

　　　　1.4.4 M文件编辑窗口 12

　　　　1.4.5 图形窗口 14

　　　　1.4.6 当前文件夹 14

　　　　1.4.7 搜索路径 15

　　1.5 数组与矩阵 15

　　　　1.5.1 数组的创建与操作 15

　　　　1.5.2 常见的数组运算 19

　　　　1.5.3 矩阵的表示 22

　　　　1.5.4 寻访矩阵 26

　　　　1.5.5 矩阵的拼接 28

　　　　1.5.6 矩阵的运算 33

　　1.6 MATLAB基本数值类型 35

　　　　1.6.1 整数类型数据运算 37

　　　　1.6.2 变量与常量 39

　　　　1.6.3 数值 41

　　　　1.6.4 表达式 42

　　　　1.6.5 空数组 43

　　　　1.6.6 逻辑运算 44

　　　　1.6.7 关系运算 48

　　1.7 字符串 49

　　　　1.7.1 创建字符串 49

　　　　1.7.2 基本字符串操作 50

　　　　1.7.3 字符串操作函数 52

　　1.8 MATLAB程序流程控制结构 61

　　　　1.8.1 顺序结构 61

　　　　1.8.2 选择结构 62

　　　　1.8.3 循环结构 66

　　　　1.8.4 程序流程控制语句及其他常用命令 67

　　1.9 查询帮助命令 69

　　　　1.9.1 help命令 69

　　　　1.9.2 模糊寻找 71

　　1.10 小结 72

第 2章 MATLAB图形的可视化 73

　　2.1 二维绘图 73

　　　　2.1.1 基本的二维绘图 74

　　　　2.1.2 figure函数与subplot函数 77

　　　　2.1.3 二维图形的标住与修饰 79

　　　　2.1.4 特殊二维图形的绘制 85

　　2.2 三维绘图 92

　　　　2.2.1 三维折线及曲线的绘制 93

　　　　2.2.2 三维图形坐标标记的函数 93

　　　　2.2.3 三维网格曲面的绘制 94

　　　　2.2.4 三维阴影曲面的绘制 96

　　　　2.2.5 三维图形的修饰与标注 99

　　　　2.2.6 特殊三维图形的绘制实例 101

　　2.3 小结 108

第3章 MATLAB图像处理基础 109

　　3.1 图像文件的读写 109

　　　　3.1.1 图像文件的查询 109

　　　　3.1.2 图像文件的读取 110

　　　　3.1.3 图像文件的储存 112

　　3.2 图像文件的显示 112

　　　　3.2.1 imtool函数 112

　　　　3.2.2 imshow函数 113

　　　　3.2.3 image函数和imagesc函数 115

　　　　3.2.4 colorbar函数 116

　　　　3.2.5 montage函数 117

　　　　3.2.6 warp函数 117

　　　　3.2.7 subimage函数 118

　　　　3.2.8 zoom函数 119

　　　　3.2.9 impixel函数 119

　　3.3 图像类型的转换 121

　　　　3.3.1 通过抖动算法转换图像类型的函数dither 121

　　　　3.3.2 灰度图像转换为索引图像的函数gray2ind 122

　　　　3.3.3 设定阈值将灰度图像转换为索引图像的函数grayslice 123

　　　　3.3.4 转换为二值图像的函数im2bw 124

　　　　3.3.5 索引图像转换为灰度图像的函数ind2gray 124

　　　　3.3.6 索引图像转换为RGB图像的函数ind2rgb 125

　　　　3.3.7将数据矩阵转换为灰度图像的函数mat2gray 126

　　　　3.3.8 RGB图像转换为灰度图像的函数rgb2gray 126

　　　　3.3.9 RGB图像转换为索引图像的函数rgb2ind 127

　　3.4 MATLAB中的颜色模型 128

　　　　3.4.1 RGB模型 128

　　　　3.4.2 HSV模型 128

　　　　3.4.3 NTSC模型 129

　　　　3.4.4 YCbCr模型 129

　　　　3.4.5 HSI模型 129

　　3.5 颜色模型的转换 129

　　　　3.5.1 rgb2hsv函数 130

　　　　3.5.2 hsv2rgb函数 130

　　　　3.5.3 rgb2ntsc函数 131

　　　　3.5.4 ntsc2rgb函数 132

　　　　3.5.5 rgb2ycbcr函数 134

　　　　3.5.6 ycbcr2rgb函数 134

　　3.6 小结 135

第4章 数字图像的运算 136

　　4.1 图像的点运算 136

　　4.2 图像的代数运算 139

　　　　4.2.1 图像的加法运算 139

　　　　4.2.2 图像的减法运算 142

　　　　4.2.3 图像的乘法运算 143

　　　　4.2.4 图像的除法运算 145

　　　　4.2.5 其他用于代数运算的函数 146

　　4.3 图像的逻辑运算 151

　　4.4 图像的几何运算 153

　　　　4.4.1 图像的插值 153

　　　　4.4.2 图像的空间几何变换 154

　　4.5 图像仿射变换 163

　　4.6 图像的位逻辑运算 164

　　4.7 图像的邻域与块操作 166

　　　　4.7.1 滑动领域操作 166

　　　　4.7.2 按列向量进行模板和独立分块处理 167

　　　　4.7.3 独立分块处理 167

　　　　4.7.4 图像的区域处理 168

　　4.8 小结 170

第5章 图像的变换 171

　　5.1 傅里叶变换 171

　　　　5.1.1 连续傅里叶变换 171

　　　　5.1.2 离散傅里叶变换 172

　　　　5.1.3 快速傅里叶变换 173

　　　　5.1.4 MATLAB提供的傅里叶变换函数 174

　　　　5.1.5 傅里叶变换的性质 179

　　5.2 离散余弦变换 182

　　5.3 图像的Radon变换 186

　　　　5.3.1 Radon变换 186

　　　　5.3.2 Fanbeam投影 190

　　5.4 离散沃尔什和哈达玛变换 193

　　5.5 小结 196

第6章 图像的增强 197

　　6.1 空域内的图像增强 197

　　　　6.1.1 直方图 197

　　　　6.1.2 灰度变换增强 200

　　　　6.1.3 直方图均衡化 206

　　　　6.1.4 直方图规定化 207

　　6.2 空域滤波增强 209

　　　　6.2.1 imnoise函数 209

　　　　6.2.2 平滑滤波 212

　　　　6.2.3 中值滤波 215

　　　　6.2.4 二维统计顺序滤波 218

　　　　6.2.5 自适应滤波器 219

　　　　6.2.6 锐化滤波器 221

　　6.3 频域滤波增强 223

　　　　6.3.1 低通滤波 224

　　　　6.3.2 高通滤波 226

　　　　6.3.3 带阻滤波 229

　　　　6.3.4 同态滤波 230

　　6.4 彩色增强分析 231

　　　　6.4.1 伪彩色增强 231

　　　　6.4.2 真彩色增强 236

　　　　6.4.3 假彩色增强 236

　　6.5 小结 237

第7章 图像的分割 238

　　7.1 图像分割技术的介绍 238

　　7.2 边 缘 检 测 239

　　　　7.2.1 梯度算子 239

　　　　7.2.2 拉普拉斯算子 243

　　　　7.2.3 Canny算子 244

　　7.3 霍夫变换 246

　　　　7.3.1 利用霍夫变换检测直线 246

　　　　7.3.2 利用霍夫变换检测圆 246

　　　　7.3.3 hough函数 247

　　　　7.3.4 houghpeaks函数 248

　　　　7.3.5 houghlines函数 249

　　7.4 基于区域的图像分割方法 251

　　　　7.4.1 区域生长法 251