本書在數(shù)字圖像處理實驗技術(shù)的理論基礎(chǔ)上，著重介紹了基于MATLAB軟件平臺的數(shù)字圖像處理相關(guān)算法的編程及實現(xiàn)方法，并從工程實例出發(fā)，由淺入深地設(shè)計了大量基礎(chǔ)性實驗和綜合設(shè)計性實驗。全書從內(nèi)容結(jié)構(gòu)上可分為三部分。第一部分為數(shù)字圖像處理實驗技術(shù)基礎(chǔ)篇，共包括8章內(nèi)容，包括圖像處理的基本操作、基本運算、圖像變換、圖像增強、彩色圖像處理以及圖像分割等算法的實驗技術(shù)基礎(chǔ)及其MATLAB編程實現(xiàn)方法；第二部分為數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)性實驗篇，包括7個基礎(chǔ)性實驗；第三部分為數(shù)字圖像工程實例綜合設(shè)計性實驗篇，包括7個工程實例綜合設(shè)計性實驗。全書提供了大量應(yīng)用實例及其相應(yīng)的MATLAB實現(xiàn)代碼。
陳明杰編著的《數(shù)字圖像處理實驗技術(shù)》在數(shù)字圖像處理實驗技術(shù)的理論基礎(chǔ)上，著重介紹了基于 MATLAB軟件平臺的數(shù)字圖像處理相關(guān)算法的編程及實現(xiàn)方法，并從工程實例出發(fā)，由淺入深地設(shè)計了大量基礎(chǔ)性實驗和綜合設(shè)計性實驗。全書從內(nèi)容結(jié)構(gòu)上可分為三部分。第一部分為數(shù)字圖像處理實驗技術(shù)基礎(chǔ)篇，共包括8章內(nèi)容，包括圖像處理的基本操作、基本運算、圖像變換、圖像增強、彩色圖像處理以及圖像分割等算法的實驗技術(shù)基礎(chǔ)及其MATLAB編程實現(xiàn)方法； 第二部分為數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)性實驗篇，包括7 個基礎(chǔ)性實驗； 第三部分為數(shù)字圖像工程實例綜合設(shè)計性實驗篇，包括7個工程實例綜合設(shè)計性實驗。
全書提供了大量應(yīng)用實例及其相應(yīng)的MATLAB實現(xiàn)代碼。
本書適合作為高等院校數(shù)字圖像處理及相關(guān)課程的高年級本科和研究生教材，同時可供相關(guān)科研人員、工程技術(shù)人員參考。
理論和實踐相結(jié)合是數(shù)字圖像處理研究和應(yīng)用的關(guān)鍵。本實驗教材根據(jù)“數(shù)字圖像處理”課程的理論知識，運用MATLAB軟件平臺，結(jié)合圖像處理工具箱，探討數(shù)字圖像處理技術(shù)及其相關(guān)算法的編程及實現(xiàn)方法。
全書從內(nèi)容結(jié)構(gòu)上分為三部分。第一部分為數(shù)字圖像處理實驗技術(shù)基礎(chǔ)篇，共包括8章內(nèi)容。第1章介紹數(shù)字圖像和數(shù)字圖像處理的基本概念、數(shù)字圖像的表示方法及數(shù)字圖像處理軟件和工具箱等； 第2章介紹數(shù)字圖像的基本操作及其MATLAB編程實現(xiàn)； 第3章介紹數(shù)字圖像的基本運算及其MATLAB編程實現(xiàn)； 第4章介紹圖像的傅里葉變換及其MATLAB編程實現(xiàn)； 第5章和第6章著重介紹數(shù)字圖像的空域和頻域增強技術(shù)及其MATLAB編程實現(xiàn)； 第7章介紹彩色圖像處理及其MATLAB編程實現(xiàn)； 第8章介紹圖像分割方法及其MATLAB編程實現(xiàn)。
第二部分和第三部分分別從基礎(chǔ)性實驗和工程實例綜合設(shè)計性實驗兩個層次，由淺入深地引導(dǎo)讀者從理論進入實踐階段。第二部分為數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)性實驗篇，包括7個基礎(chǔ)性實驗。其中，實驗一為數(shù)字圖像處理的基本操作，實驗二為數(shù)字圖像的基本運算，實驗三為圖像的傅里葉變換，實驗四為空域圖像增強方法，實驗五為頻域圖像增強方法，實驗六為彩色圖像處理，實驗七為圖像分割方法。
第三部分為數(shù)字圖像工程實例綜合設(shè)計性實驗篇，包括7個針對工程實例的綜合設(shè)計性實驗，內(nèi)容涉及數(shù)字圖像處理應(yīng)用的各個領(lǐng)域，包括檢測技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)、信號處理、國防科技、身份識別和其他信息識別等。其中，實驗八為某CCD器件采集的噪聲圖像的增強處理，實驗九為某醫(yī)用人體骨架掃描圖像的增強處理，實驗十為某工業(yè)檢測光學(xué)透鏡圖像的增強處理，實驗十一為某電視接收圖像的增強處理，實驗十二為某飛行器定位技術(shù)中的圖像分割處理，實驗十三為某指紋圖像識別(選作)，實驗十四為某圖書索書號的圖像識別(選作)。實驗十三和實驗十四是綜合性比較強的工程拓展性實驗，可供廣大讀者部分選做，或者供感興趣和有能力的研究者使用。本書末尾為每個實驗均設(shè)計了相應(yīng)的實驗報告，可以作為活頁供實驗者直接填寫，方便快捷。
本書結(jié)合了作者多年來的教學(xué)實踐和研究經(jīng)驗，并力圖體現(xiàn)以下特點：
第一，系統(tǒng)介紹了數(shù)字圖像處理技術(shù)的相關(guān)知識和內(nèi)容。每一個知識點的理論都配有相應(yīng)的應(yīng)用舉例，使讀者對數(shù)字圖像處理技術(shù)有一個全面的了解。全書提供了大量應(yīng)用實例及其相應(yīng)的MATLAB實現(xiàn)代碼。
第二，將圖像處理理論和應(yīng)用實例相結(jié)合，注重MATLAB圖像處理功能在實際生活中的應(yīng)用，使讀者學(xué)以致用。實驗設(shè)計由淺入深，從簡單實例到復(fù)雜的工程實例，循序漸進。
第三，力求內(nèi)容豐富、圖文并茂、文字流暢，將會成為一本學(xué)習(xí)和使用MATLAB數(shù)字圖像處理方面有價值的參考書。
本實驗教材由陳明杰副教授編寫，在編寫過程中為了更好地反映新技術(shù)的發(fā)展，參考和引用了前人的研究成果，在此對有關(guān)作者一并表示衷心感謝。
由于時間倉促，加上作者水平所限，錯誤或疏漏之處在所難免，敬請讀者批評指正。
作者
2014年6月
第一部分?jǐn)?shù)字圖像處理實驗技術(shù)基礎(chǔ)篇
第1章緒論
1.1什么是數(shù)字圖像處理
1.2數(shù)字圖像處理系統(tǒng)
1.1.1數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
1.1.2圖像處理的軟件開發(fā)工具
1.3數(shù)字圖像的表示
1.3.1數(shù)字圖像的坐標(biāo)約定
1.3.2數(shù)字圖像的矩陣表示
1.4MATLAB圖像處理工具箱的安裝
思考題1
第2章數(shù)字圖像的基本操作
2.1數(shù)字圖像的讀、寫和顯示
2.1.1圖像的讀取
2.1.2圖像的顯示
2.1.3圖像的保存
2.2數(shù)據(jù)類和圖像類型及其轉(zhuǎn)化
2.2.1數(shù)據(jù)類
2.2.2數(shù)字圖像類型
2.2.3數(shù)據(jù)類和圖像類型間的轉(zhuǎn)化
思考題2
第3章數(shù)字圖像的基本運算
3.1圖像點運算
3.1.1線性點運算
3.1.2非線性點運算
3.1.3灰度直方圖與點運算
3.2圖像代數(shù)/邏輯運算
3.2.1圖像的加法運算
3.2.2圖像的減法運算
3.2.3圖像的乘法運算
3.2.4圖像的除法運算
3.2.5圖像的邏輯運算
3.3圖像幾何運算
3.2.1圖像插值法
3.2.2圖像變換
思考題3
第4章圖像的傅里葉變換
4.1圖像傅里葉變換
4.1.1圖像的離散傅里葉變換
4.1.2圖像的快速傅里葉變換
4.2圖像傅里葉變換的物理意義
思考題4
第5章空域圖像增強
5.1灰度變換圖像增強
5.2直方圖增強
5.2.1直方圖均衡化
5.2.2直方圖匹配
5.3空域濾波增強
5.3.1空域平滑濾波
5.3.2空域銳化濾波
思考題5
第6章頻域圖像增強
6.1低通濾波器
6.2高通濾波器
思考題6
第7章彩色圖像處理
7.1真彩色圖像處理
7.1.1彩色圖像格式
7.1.2彩色圖像之間的轉(zhuǎn)化
7.1.3真彩色圖像處理方法
7.2假彩色圖像處理
7.3偽彩色圖像處理
7.3.1灰度分層法偽彩色處理
7.3.2灰度變換法的偽彩色處理
思考題7
第8章圖像分割
8.1點、線和邊緣檢測分割
8.1.1點檢測
8.1.2線檢測
8.1.3邊緣檢測
8.2基于閾值的圖像分割
8.3基于區(qū)域提取的圖像分割
思考題8
第二部分?jǐn)?shù)字圖像處理基礎(chǔ)性實驗篇
實驗一數(shù)字圖像的基本操作
實驗二數(shù)字圖像的基本運算
實驗三圖像的傅里葉變換
實驗四空域圖像增強方法
實驗五頻域圖像增強方法
實驗六彩色圖像處理
實驗七圖像分割方法
第三部分?jǐn)?shù)字圖像處理工程實例綜合設(shè)計性實驗篇
實驗八某CCD器件采集的噪聲圖像的增強處理
實驗九某醫(yī)用人體骨架掃描圖像的增強處理
實驗十某工業(yè)檢測光學(xué)透鏡圖像的增強處理
實驗十一某電視接收圖像的增強處理
實驗十二某飛行器定位技術(shù)中的圖像分割處理
實驗十三某指紋圖像識別(選做)
實驗十四某圖書索書號的圖像識別(選做)
參考文獻
實驗報告一數(shù)字圖像的基本操作
實驗報告二數(shù)字圖像的基本運算
實驗報告三圖像的傅里葉變換
實驗報告四空域圖像增強方法
實驗報告五頻域圖像增強方法
實驗報告六彩色圖像處理
實驗報告七圖像分割方法
實驗報告八某CCD器件采集的噪聲圖像的增強處理
實驗報告九某醫(yī)用人體骨架掃描圖像的增強處理
實驗報告十某工業(yè)檢測光學(xué)透鏡圖像的增強處理
實驗報告十一某電視接收圖像的增強處理
實驗報告十二某飛行器定位技術(shù)中的圖像分割處理
實驗報告十三某指紋圖像識別(選做)
實驗報告十四某圖書索書號的圖像識別(選做)
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