蔡利梅 中国矿业大学信息与控制工程学院副教授。长期从事图像处理与模式识别领域的教学和研究工作。先后开设“图像处理”“模式识别”“计算机图形学”“数字视频技术”“图像分析及识别”等多门本科生及研究生课程。获教育部高等学校科学技术进步奖二等奖、河南省科学技术进步奖二等奖、江苏省科学技术奖三等奖、中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖等省部级以上科技奖励8项，并获得其他科技奖励6项；获得国家发明专利授权2项；出版教材2部；获校级优秀教学成果一等奖1项，全国煤炭行业教育教学成果奖三等奖1项。
02内容简介
本书主要介绍了数字图像处理理论、算法及MATLAB实现。全书共13章，主要内容包括数字图像处理概述、MATLAB基础知识、MATLAB图像处理基础、图像基础性运算、图像正交变换、图像增强、图像复原、图像数学形态学处理、图像分割、图像描述与分析、图像压缩编码、图像匹配、MATLAB图像处理GUI设计，涉及MATLAB图像处理基础、图像基础处理算法及实现、图像分析及实现、图像综合处理及实现。
本书由浅入深，全面、系统地讲解了各种处理算法的原理及MATLAB实现，内容详实，有充足的编程实例，便于读者学习、实践和应用。
本书可以作为理工科高等院校研究生、本科生教学用书，也适合作为相关专业科研工程技术人员的参考用书。
03图书目录
第一篇MATLAB数字图像处理基础篇
第1章数字图像处理概述
1.1图像与数字图像处理
1.1.1图像
1.1.2数字图像处理
1.2颜色
1.2.1颜色的表示
1.2.2颜色模型
1.3数字图像的生成与表示
1.3.1图像信号的数字化
1.3.2数字图像类型
1.3.3常用的坐标系
1.3.4常见的数字图像格式
1.4本章小结
第2章MATLAB基础知识
2.1MATLAB工作环境
2.1.1MATLAB窗口
2.1.2MATLAB参数设置
2.2MATLAB数据类型
2.2.1数值型数据
2.2.2逻辑型数据
2.2.3字符与字符串
2.2.4结构体
2.2.5元胞数组
2.2.6表
2.2.7函数句柄
2.3矩阵及其运算
2.3.1矩阵的创建
2.3.2常规运算
2.3.3矩阵运算相关函数
2.4MATLAB控制语句
2.4.1条件语句
2.4.2循环语句
2.4.3流程控制语句
2.5MATLAB图形可视化
2.5.1二维图形绘制
2.5.2三维图形绘制
2.6本章小结
第3章MATLAB图像处理基础
3.1图像文件的读取与显示
3.1.1图像文件信息读取
3.1.2图像文件数据读取
3.1.3图像的显示
3.1.4像素信息的获取与显示
3.1.5局部区域的获取与显示
3.1.6图像数据类型及转换
3.1.7图像文件的保存
3.2图像类型的转换
3.2.1彩色图像转换为灰度图像
3.2.2多值图像转换为二值图像
3.2.3灰度图像转换为彩色图像
3.2.4索引图像的转换
3.3色彩空间转换
3.3.1RGB空间和HSV空间的转换
3.3.2RGB空间和YCbCr空间的转换
3.3.3RGB空间和YIQ空间的转换
3.3.4RGB空间和LAB空间的转换
3.4视频文件的读写
3.4.1视频文件信息读取
3.4.2视频文件数据读取
3.4.3视频的播放
3.4.4视频文件的保存
3.5实例
3.6本章小结
第二篇MATLAB图像基础处理篇
第4章图像基础性运算
4.1图像几何变换
4.1.1图像几何变换原理
4.1.2图像平移
4.1.3图像镜像
4.1.4图像旋转
4.1.5图像缩放
4.1.6图像错切
4.1.7图像转置
4.2图像代数运算
4.2.1加法运算
4.2.2减法运算
4.2.3乘法运算
4.2.4除法运算
4.2.5逻辑运算
4.3邻域及模板运算
4.3.1邻点及邻域
4.3.2邻接与连通
4.3.3邻域处理与模板运算
4.4实例
4.5本章小结
第5章图像正交变换
5.1离散傅里叶变换
5.1.1离散傅里叶变换的定义
5.1.2离散傅里叶变换的实现
5.1.3离散傅里叶变换的性质
5.1.4离散傅里叶变换在图像处理中的应用
5.2离散余弦变换
5.2.1离散余弦变换的定义
5.2.2离散余弦变换的实现
5.2.3离散余弦变换在图像处理中的应用
5.3K??L变换
5.3.1K??L变换原理
5.3.2图像的K??L变换及其实现
5.3.3K??L变换在图像处理中的应用
5.4Radon变换
5.4.1Radon变换的原理
5.4.2Radon变换的实现
5.4.3Radon变换的应用
5.5小波变换
5.5.1小波
5.5.2一维小波变换
5.5.3二维小波变换
5.5.4小波变换在图像处理中的应用
5.6本章小结
第6章图像增强
6.1灰度级变换
6.1.1线性灰度级变换
6.1.2非线性灰度级变换
6.1.3基于直方图的灰度级变换
6.2空域滤波
6.2.1噪声与平滑滤波
6.2.2边缘与锐化滤波
6.3频域滤波
6.3.1低通滤波
6.3.2高通滤波
6.3.3基于小波变换的图像增强
6.4基于照度??反射模型的图像增强
6.4.1同态滤波
6.4.2基于Retinex理论的图像增强
6.5实例
6.6本章小结
第7章图像复原
7.1图像退化与复原
7.2图像退化函数的估计
7.2.1运动模糊退化函数估计
7.2.2其他退化函数模型
7.3图像复原的代数方法
7.3.1无约束最小二乘方复原
7.3.2约束复原
7.4典型图像复原方法及其实现
7.4.1逆滤波复原
7.4.2维纳滤波复原
7.4.3等功率谱滤波
7.4.4几何均值滤波
7.4.5约束最小二乘方滤波
7.4.6Richardson??Lucy算法
7.5盲去卷积复原
7.6几何失真校正
7.7本章小结
第8章图像数学形态学处理
8.1数学形态学的基本概念
8.2二值图像数学形态学处理
8.2.1基本形态变换
8.2.2复合形态变换
8.2.3图像的平滑处理
8.2.4图像的边缘提取
8.2.5区域填充
8.2.6击中击不中变换
8.2.7细化
8.3灰度图像数学形态学处理
8.3.1膨胀运算和腐蚀运算
8.3.2开运算和闭运算
8.3.3形态学梯度
8.3.4Top??hat和Bottom??hat变换
8.4实例
8.5本章小结
第三篇MATLAB图像分析篇
第9章图像分割
9.1阈值分割
9.1.1基于灰度直方图的阈值选择
9.1.2基于模式分类思路的阈值选择
9.1.3其他阈值分割方法
9.2边界分割
9.2.1霍夫变换
9.2.2边界跟踪
9.3区域分割
9.3.1区域生长
9.3.2区域合并
9.3.3区域分裂
9.3.4区域分裂合并
9.4基于聚类的图像分割
9.5分水岭分割
9.6实例
9.7本章小结
第10章图像描述与分析
10.1几何描述
10.1.1常用几何特征
10.1.2几何特征计算
10.2形状描述
10.2.1矩形度
10.2.2圆形度
10.2.3中轴变换
10.3边界描述
10.3.1边界链码
10.3.2傅里叶描绘子
10.3.3边界片段
10.4矩描述
10.4.1矩
10.4.2与矩相关的特征
10.5纹理描述
10.5.1灰度共生矩阵法
10.5.2灰度差分统计法
10.5.3行程长度统计法
10.5.4LBP特征
10.6其他描述
10.6.1梯度方向直方图
10.6.2Haar??like特征
10.7本章小结
第四篇MATLAB图像综合处理篇
第11章图像压缩编码
11.1图像编码的基本理论
11.1.1图像压缩的可能性
11.1.2图像编码方法的分类
11.1.3图像编码压缩术语简介
11.2无损压缩编码
11.2.1Huffman编码
11.2.2算术编码
11.2.3行程长度编码
11.2.4LZW编码
11.3预测编码
11.4变换编码
11.5JPEG标准
11.6本章小结
第12章图像匹配
12.1基于灰度的图像匹配
12.1.1相似性度量
12.1.2图像配准
12.2角点检测
12.2.1Moravec角点检测
12.2.2Harris角点检测
12.2.3最小特征值角点检测
12.2.4SUSAN角点检测
12.2.5FAST角点检测
12.3特征描述
12.3.1SIFT描述子
12.3.2SURF描述子
12.3.3BRISK描述子
12.3.4FREAK描述子
12.3.5MSER描述子
12.3.6特征描述子提取的实现
12.4特征匹配
12.5实例
12.6本章小结
第13章MATLAB图像处理GUI设计
13.1认识GUI
13.1.1设计环境
13.1.2控件
13.1.3菜单
13.1.4对话框
13.2GUI界面设计
13.2.1背景设计
13.2.2菜单设计
13.2.3显示区设计
13.2.4自定义分割区设计
13.3菜单函数设计
13.3.1文件菜单函数设计
13.3.2图像分割菜单函数设计
13.3.3自定义分割菜单函数设计
13.3.4退出菜单函数设计
13.4自定义分割设计
13.4.1流程初始化
13.4.2流程设计与实现
13.5本章小结
参考文献
本书特色
（1）知识全面：本书对图像处理的主要研究内容进行了全面的讲解，系统阐述了各种理论算法，并配以MATLAB程序及处理效果，便于读者更好地掌握MATLAB图像处理。
（2）结构合理：本书按照图像处理基础、图像分析、图像综合处理的结构，由浅入深、循序渐进地编排内容，便于读者学习和理解。
（3）注重实践：本书根据不同类型的算法，结合实际应用来设计实例，例如图像合成、保留色彩、背景虚化、限速标志检测、目标提取、图像配准、图像分割GUI设计等，强化读者对各种处理算法的理解。
05专家点评
“科学与工程计算技术丛书”系列主题反映了MATLAB和Simulink汇集的领域——大规模编程、机器学习、科学计算、机器人等。我们高兴地看到“科学与工程计算技术丛书”支持MathWorks一直以来追求的目标：助您加速工程技术和科学研究。
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数字图像处理技术发展迅速，给我们的工作、生活方式带来了巨大的改变。《MATLAB图像处理——理论、算法与实例分析》对图像处理的主要方法和技术进行了由浅入深的阐述，并给出了丰富的基于MATLAB的案例，有利于初学者快速掌握图像处理技术。对于工程技术人员，本书也具有较高的参考价值。
——卓金武 MathWorks公司
——胡广书 清华大学生物医学工程系
数字图像处理技术的高速发展和广泛应用离不开算法的开发和实践，算法研究人员必须拥有对算法的深刻理解和娴熟的工程实践能力。MATLAB是目前使用广泛的数字图像处理仿真软件，借助于该框架进行算法验证与应用，可以提高效率，事半功倍。《MATLAB图像处理——理论、算法与实例分析》由浅入深地介绍了数字图像处理的算法原理及基于MATLAB的应用实践，非常值得参考。
——黄乐天 电子科技大学电子科学与工程学院
图像处理技术应用广泛。《MATLAB图像处理——理论、算法与实例分析》系统介绍了图像处理的基础理论、常用的处理算法，并以大量基于MATLAB的实例帮助读者掌握算法的实现。此外，本书还结合实际图像处理要求进行了实例分析与设计，因此本书非常适合作为广大读者学习图像处理技术的参考读物。
——王艳芬 中国矿业大学信息与控制工程学院
数字图像处理是现代信息处理技术的研究热点，应用广泛，影响巨大，学习和掌握数字图像处理技术十分必要。《MATLAB图像处理——理论、算法与实例分析》循序渐进地阐述了数字图像处理的相关理论及其MATLAB实现，结合实际中常见的应用，设计实例，理论联系实践，非常适合从事图像处理的技术人员参考阅读。
——宋廷强 青岛科技大学信息学院
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