本书是基于MATLAB软件平台的实验教程，在第一版的基础上改编而成。内容涵盖了MATLAB基础知识、图像处理工具箱、图像处理基本理论和方法、MATLAB函数和自定义函数，并提供了图像处理实验的具体实例。本书共10章，包括MATLAB编程基础、图像处理工具箱、图像增强实验——灰度变换与空间滤波、图像增强实验——频域滤波、图像复原实验、几何变换与图像配准实验、彩色图像处理实验、图像压缩实验、形态学图像处理实验、图像分割实验。
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第1章 MATLAB编程基础 1
1.1 MATLAB快速入门 1
1.1.1 矩阵与数组 1
1.1.2 数组引用 4
1.1.3 字符串 4
1.1.4 函数调用 5
1.1.5 二维和三维图形 5
1.2 MATLAB函数 8
1.3 MATLAB编程 11
1.3.1 控制流语句 11
1.3.2 编辑脚本文件 12
1.3.3 定义MATLAB函数 13
第2章 图像处理工具箱 15
2.1 图像输入、输出与类型转换 15
2.1.1 基本的图像输入输出 15
2.1.2 图像类型转换 17
2.2 图像显示与探索 19
2.2.1 基本图像显示 19
2.2.2 用图像观看工具进行交互式图像探索 19
2.3 图像几何变换与图像配准 20
2.3.1 图像几何变换 21
2.3.2 图像配准 23
2.4 图像增强 25
2.4.1 对比度调整 25
2.4.2 图像滤波 26
2.4.3 形态学运算 28
2.4.4 去模糊 31
2.4.5 基于区域的处理 32
2.4.6 邻域和块处理 34
2.4.7 图像算术运算 34
2.5 图像分析与分割 35
2.5.1 目标分析 35
2.5.2 区域与图像属性 36
2.5.3 纹理分析 38
2.5.4 图像质量 38
2.5.5 图像分割 39
2.5.6 图像变换 42
2.6 彩色模型 43
第3章 图像增强实验——灰度变换与空间滤波 46
3.1 实验目的 46
3.2 实验原理 46
3.2.1 图像灰度变换 46
3.2.2 图像空间滤波 47
3.3 相关的MATLAB 函数 48
3.3.1 灰度变换函数 48
3.3.2 直方图处理函数 49
3.3.3 空间滤波函数 50
3.4 实验举例 52
习题 61
第4章 图像增强实验——频域滤波 64
4.1 实验目的 64
4.2 频域滤波基础 64
4.2.1 二维离散傅里叶变换 64
4.2.2 频域滤波 65
4.2.3 频域低通滤波 66
4.2.4 频域高通滤波 67
4.2.5 高频强调滤波 68
4.3 相关的MATLAB函数 69
4.4 实验举例 72
习题 77
第5章 图像复原实验 78
5.1 实验目的 78
5.2 图像复原基础 78
5.2.1 图像退化与复原模型 78
5.2.2 噪声模型 78
5.2.3 退化函数估计 80
5.2.4 图像复原的滤波方法 80
5.2.5 利用Lucy-Richardson算法复原图像 82
5.2.6 利用盲去卷积复原图像 82
5.3 相关的MATLAB 函数 83
5.4 实验举例 85
习题 91
第6章 几何变换与图像配准实验 93
6.1 实验目的 93
6.2 几何变换基础 93
6.2.1 坐标变换 93
6.2.2 仿射变换 94
6.2.3 投影变换 95
6.2.4 图像插值 95
6.2.5 图像配准 97
6.3 相关的MATLAB 函数 98
6.3.1 几何变换函数 98
6.3.2 控制点配准函数 100
6.3.3 自动配准函数 101
6.3.4 基于区域的图像配准函数 102
6.4 实验举例 103
习题 107
第7章 彩色图像处理实验 109
7.1 实验目的 109
7.2 彩色图像表示与彩色空间转换 109
7.2.1 彩色图像表示 109
7.2.2 彩色空间 110
7.2.3 独立于设备的彩色空间 114
7.3 彩色图像处理基础 117
7.3.1 彩色变换 117
7.3.2 彩色图像空间滤波 117
7.3.3 RGB矢量空间中的彩色图像处理 118
7.4 相关的MATLAB函数 119
7.4.1 彩色空间转换函数 119
7.4.2 彩色图像处理函数 121
7.5 实验举例 123
习题 128
第8章 图像压缩实验 130
8.1 实验目的 130
8.2 图像压缩原理 130
8.3 静止图像压缩 132
8.3.1 霍夫曼编码 132
8.3.2 JPEG图像压缩 133
8.3.3 JPEG2000图像压缩 135
8.4 相关的MATLAB函数 137
8.4.1 霍夫曼（Huffman）函数 137
8.4.2 JPEG图像压缩函数 138
8.4.3 JPEG2000图像压缩函数 138
8.5 实验举例 140
习题 143
第9章 形态学图像处理实验 146
9.1 实验目的 146
9.2 实验原理 146
9.2.1 膨胀和腐蚀运算 146
9.2.2 开运算和闭运算 147
9.2.3 击中或击不中变换 148
9.2.4 连通分量的标记 148
9.2.5 灰度形态学 148
9.3 相关的MATLAB函数 149
9.3.1 结构元素构造函数 149
9.3.2 膨胀函数与腐蚀函数 150
9.3.3 开运算函数和闭运算函数 151
9.3.4 击中或击不中变换用到的函数 151
9.3.5 bwmorph函数 152
9.3.6 连通分量函数 153
9.4 实验举例 153
习题 161
第10章 图像分割实验 165
10.1 实验目的 165
10.2 实验原理 165
10.3 孤立点、线和边缘检测 165
10.3.1 孤立点与线检测 165
10.3.2 边缘检测 167
10.4 基于阈值的图像分割 169
10.4.1 全局阈值分割 169
10.4.2 局部阈值分割 170
10.5 基于区域生长的分割 171
10.5.1 基本概念 171
10.5.2 区域生长 171
10.5.3 区域分离与合并 171
10.6 基于分水岭变换的分割 172
10.7 相关的MATLAB函数 173
10.7.1 孤立点、线和边缘检测函数 173
10.7.2 基于阈值的图像分割函数 174
10.7.3 区域生长的函数 175
10.7.4 区域分离与合并的函数 175
10.7.5 基于分水岭分割所用到的函数 176
10.8 实验举例 177
习题 193
参考文献 197
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