●第1章緒論1
1.1圖像、像素及數字圖像處理1
1.2數字圖像處理發展簡史3
1.3圖像處理的目的、任務與特點4
1.3.1圖像處理的目的4
1.3.2圖像處理的任務5
1.3.3數字圖像處理的特點8
1.4數字圖像處理的應用10
1.5圖像處理與相關技術14
本章小結15
思考題與習題15
第2章圖像處理基本知識16
2.1人類視覺與色度學基礎16
2.1.1人眼的結構與功能16
2.1.2人類的基本視覺特性18
2.1.3三基色原理18
2.1.4光度學基本知識20
2.2連續圖像的數學描述20
2.3基本的圖像處理繫統22
2.3.1圖像處理硬件22
2.3.2圖像處理軟件25
2.4圖像的統計特征29
2.5實驗：圖像的基本操作和基本統計指標計算31
本章小結33
思考題與習題33
第3章圖像的數字化與顯示35
3.1圖像數字化的基本過程35
3.1.1圖像的采樣和量化35
3.1.2數字圖像的數據量38
3.1.3采樣和量化參數的選擇38
3.1.4二維采樣定理39
3.2圖像的量化方法40
3.2.1量化方法分類40
3.2.2標量量化41
3.2.3向量量化42
3.3圖像輸入/輸出設備43
3.3.1圖像輸入設備43
3.3.2圖像輸出設備49
3.4實驗：圖像的數字化50
本章小結52
思考題與習題52
第4章圖像變換與二維數字濾波53
4.1二維離散傅裡葉變換（DFT）53
4.1.1二維連續傅裡葉變換54
4.1.2二維離散傅裡葉變換55
4.1.3二維離散傅裡葉變換的性質55
4.2二維離散餘弦變換（DCT）59
4.2.1一維離散餘弦變換59
4.2.2二維離散餘弦變換60
4.2.3二維DCT的應用60
4.3二維離散沃爾什-哈達瑪變換（DHT）61
4.3.1沃爾什變換61
4.3.2哈達瑪變換63
4.4卡胡南-列夫變換（K-L變換）65
4.5二維離散小波變換66
4.5.1小波分析的思想來源67
4.5.2連續小波變換68
4.5.3一維離散小波變換69
4.5.4二維離散小波變換69
4.6二維數字濾波器73
4.7離散變換在數字水印上的應用74
4.7.1概述74
4.7.2數字水印的衡量標準75
4.7.3數字水印的分類75
4.7.4實現數字水印的一般步驟75
4.7.5圖像水印舉例76
4.8實驗：圖像變換與二維數字濾波78
本章小結79
思考題與習題79
第5章圖像編碼與壓縮82
5.1概述82
5.1.1數據壓縮的基本概念83
5.1.2圖像編碼壓縮的必要性83
5.1.3圖像編碼壓縮的可能性84
5.1.4圖像編碼壓縮的技術指標85
5.1.5數據壓縮方法的分類87
5.2統計編碼87
5.2.1霍夫曼（Huffman）編碼88
5.2.2算術編碼90
5.3預測編碼91
5.3.1預測編碼基本原理91
5.3.2線性預測編碼92
5.3.3自適應預測編碼93
5.4變換編碼93
5.4.1變換編碼的基本原理93
5.4.2變換編碼的繫統結構94
5.4.3變換編碼方案的選取94
5.4.4整數小波變換與圖像壓縮96
5.5二值圖像編碼98
5.5.1跳躍空白編碼98
5.5.2遊程長度編碼98
5.6圖像壓縮編碼標準99
5.6.1彩色與灰度圖像壓縮標準JPEG99
5.6.2二值圖像壓縮標準JBIG102
5.6.3JPEG2000靜態圖像壓縮標準103
5.7基於分類KLT的高光譜圖像壓縮105
5.8實驗：圖像編碼與壓縮106
本章小結108
思考題與習題109
第6章圖像增強110
6.1概述110
6.1.1圖像增強的目的110
6.1.2圖像增強技術的分類111
6.1.3直方圖的概念111
6.2灰度修正113
6.2.1灰度級校正113
6.2.2灰度變換114
6.2.3灰度直方圖變換117
6.3同態增晰120
6.3.1問題的由來120
6.3.2增晰原理120
6.3.3增晰算法121
6.4平滑122
6.4.1圖像噪聲122
6.4.2鄰域平均法123
6.4.3中值濾波125
6.4.4邊界保持類濾波127
6.5銳化128
6.5.1空間域差分法128
6.5.2頻率域高通濾波法133
6.6實驗：圖像增強133
本章小結135
思考題與習題135
第7章圖像復原138
7.1圖像退化原因與復原技術分類139
7.1.1連續圖像退化的數學模型139
7.1.2離散圖像退化的數學模型141
7.2逆濾波復原142
7.3約束復原143
7.3.1約束復原的基本原理143
7.3.2維納濾波方法143
7.3.3平滑度約束最小平方濾波145
7.4非線性復原方法147
7.4.1優選後驗復原147
7.4.2優選熵復原148
7.4.3投影復原149
7.4.4同態濾波復原150
7.5盲圖像復原150
7.5.1直接測量法150
7.5.2間接估計法150
7.6幾何失真校正153
7.6.1典型的幾何失真153
7.6.2空間幾何坐標變換154
7.6.3校正空間像素點灰度值的確定155
7.6.4魚眼圖像校正方法簡介157
7.7圖像修復技術簡介158
7.8實驗：圖像復原160
本章小結161
思考題與習題162
第8章圖像分割163
8.1概述163
8.1.1圖像分割的目的和任務163
8.1.2圖像分割的集合定義164
8.1.3圖像分割的分類165
8.2像素的鄰域和連通性165
8.3圖像的閾值分割技術167
8.3.1基本原理167
8.3.2全局閾值分割168
8.3.3局部閾值分割171
8.4圖像的邊緣檢測171
8.4.1邊緣檢測的基本原理171
8.4.2梯度算子172
8.4.3拉普拉斯算子173
8.4.4拉普拉斯-高斯算子173
8.4.5坎尼邊緣檢測算子174
8.4.6方向算子175
8.4.7邊緣跟蹤176
8.5霍夫變換178
8.5.1直角坐標繫中的霍夫變換178
8.5.2極坐標繫中的霍夫變換179
8.6區域生長法180
8.7圖像分割方法的比較182
8.7.1邊緣檢測的優缺點182
8.7.2區域分割的優缺點183
8.8實驗：圖像分割183
本章小結184
思考題與習題184
第9章形態學圖像處理186
9.1概述186
9.1.1數學形態學的發展簡史及基本思想186
9.1.2幾個基本概念187
9.2二值形態學189
9.2.1二值腐蝕189
9.2.2二值膨脹190
9.2.3二值開運算192
9.2.4二值閉運算193
9.3灰值形態學193
9.3.1灰值腐蝕193
9.3.2灰值膨脹194
9.3.3灰值開運算195
9.3.4灰值閉運算195
9.3.5灰值形態學梯度196
9.3.6高帽變換和低帽變換196
9.3.7開-閉運算和閉-開運算197
9.4基於數學形態學的圖像顆粒度分析繫統197
9.4.1概述197
9.4.2求圖像中目標的面積和顆粒度198
9.4.3實驗結果與分析199
9.4.4小結200
9.5實驗：形態學圖像處理200
本章小結202
思考題與習題202
第10章彩色圖像處理203
10.1彩色圖像處理的基本問題203
10.2顏色空間的表示及其轉換204
10.2.1RGB模型204
10.2.2 nsell模型205
10.2.3HSV模型205
10.2.4HSI模型206
10.2.5YUV模型206
10.2.6CMYK模型207
10.2.7L*a*b*模型207
10.2.8RGB與HSV空間的相互轉換208
10.2.9RGB與HSI空間的相互轉換209
10.2.10RGB與YUV空間的相互轉換211
10.2.11真彩色、索引色和灰度圖像轉換成二值圖像211
10.3顏色空間的量化212
10.4假彩色處理213
10.5彩色圖像增強213
10.5.1真彩色增強213
10.5.2偽彩色增強214
10.6彩色圖像形態學218
10.6.1彩色圖像形態學的基本方法218
10.6.2基於數學形態學的彩色圖像濾波218
10.7實驗：彩色圖像處理220
本章小結222
思考題與習題222
第11章數字圖像處理的應用224
11.1基於壓縮感知和重疊分塊的人臉識別224
11.1.1壓縮感知理論224
11.1.2算法的主要流程225
11.1.3測量矩陣226
11.1.4信號重構227
11.1.5基於稀疏表示的人臉識別227
11.2基於內容的圖像檢索（CBIR）230
11.2.1概述230
11.2.2基於內容圖像檢索的發展230
11.2.3圖像特征的概念231
11.2.4基於內容的圖像檢索繫統的框架231
11.2.5相似度測量公式234
11.2.6基於內容的圖像檢索繫統簡介235
11.2.7基於內容的圖像檢索技術的研究熱點235
11.2.8一種基於深度學習的圖像檢索236
11.3基於MATLABGUI圖像處理軟件的開發242
11.3.1GUIDE基本操作242
11.3.2GUIDE圖像處理軟件設計實例242
11.3.3實驗：基於GUIDE的圖像處理軟件開發246
11.4數字圖像處理的發展趨勢247
本章小結248
思考題與習題249
附錄A常用詞彙中英文對照表250
附錄B常用MATLAB圖像處理工具箱函數257
參考文獻262

本書是"十二五"普通高等教育本科重量規劃教材、普通高等教育"十一五"重量規劃教材、江蘇省精品教材、"十三五"江蘇省高等學校重點教材（編號：2016-1-148)、江蘇省研究生優秀課程參考書，獲全國電子信息類優秀教材一等獎，其教學資源入選國家文化產業發展專項資金項目"多媒體互動教學資源示範平臺建設"。本書強調現代數字圖像處理理論與應用的緊密結合，在闡述基本原理的基礎上，通過習題、實驗和計算機軟件工具介紹實現圖像處理的基本方法。全書共11章，主要內容包括緒論、圖像處理基本知識、圖像的數字化與顯示、圖像變換與二維數字濾波、圖像編碼與壓縮、圖像增強、圖像復原、圖像分割、形態學圖像處理、彩色圖像處理、數字圖像處理的應用。本書配套電子課件、習題參考答案、課程網站、以MOOC的形態和標準制作的微視頻。
本書可作為高等學校電子信息工程、電子信息科學與技術、通信工程、計算機科學與技術、自動化、生等