第 1章數字圖像處理概述1

1.1認識數字圖像處理1

1.1.1了解數字圖像處理的起源1

1.1.2了解數字圖像處理的應用領域4

1.1.3了解圖像工程與數字圖像處理的關繫7

1.2認識數字圖像7

1.2.1了解人眼的視覺繫統7

1.2.2了解數字圖像8

1.2.3熟悉像素間的基本關繫9

1.3認識數字圖像處理工具11

1.3.1熟悉常用數字圖像處理工具12

1.3.2數字圖像處理工具對比13

1.4了解數字圖像處理相關Python庫14

1.4.1了解Pillow庫14

1.4.2了解NumPy庫15

1.4.3了解scikit-image庫15

1.4.4熟悉OpenCV庫16

小結17

課後習題18

第2章 圖像的基本變換19

2.1讀寫圖像數據19

2.1.1讀取和顯示圖像20

2.1.2保存圖像20

2.2在圖像上繪制圖形21

2.2.1繪制簡單的圖形21

2.2.2標注圖像中的人臉區域25

2.3轉換圖像的顏色空間26

2.3.1了解顏色空間26

2.3.2顏色空間的相互轉換31

2.4圖像幾何變換32

2.4.1了解圖像的幾何變換33

2.4.2人臉圖像幾何變換35

小結39

課後習題40

第3章圖像增強與復原41

3.1使用空間濾波增強圖像41

3.1.1了解空間濾波41

3.1.2使用空間濾波平滑圖像44

3.1.3使用空間濾波銳化圖像48

3.1.4使用空間濾波模糊圖像54

3.2使用頻率域濾波增強圖像56

3.2.1了解頻率域濾波56

3.2.2使用頻率域濾波平滑圖像58

3.2.3使用頻率域濾波銳化圖像65

3.3復原車牌圖像73

3.3.1了解噪聲模型74

3.3.2復原隻存在噪聲的圖像77

小結83

課後習題83

第4章形態學處理85

4.1腐蝕和膨脹車牌圖像85

4.1.1了解腐蝕與膨脹85

4.1.2腐蝕車牌圖像89

4.1.3膨脹車牌圖像91

4.2使用開/閉操作處理車牌圖像92

4.2.1了解開操作與閉操作93

4.2.2對車牌圖像進行開操作94

4.2.3對車牌圖像進行閉操作96

4.3使用基本的形態學算法處理圖像97

4.3.1了解基本的形態學算法97

4.3.2使用形態學算法處理車牌圖像119

小結122

課後習題122

第5章圖像特征提取125

5.1提取圖像的顏色特征125

5.1.1了解圖像的顏色特征125

5.1.2提取水質圖像的顏色特征134

5.2提取圖像的紋理特征136

5.2.1了解圖像的紋理特征136

5.2.2提取組織切片圖像的紋理特征140

5.3提取圖像的輪廓特征142

5.3.1了解圖像的輪廓特征142

5.3.2提取電容器零件圖像的輪廓特征144

5.4提取圖像的形狀特征145

5.4.1了解圖像的形狀特征145

5.4.2提取車牌圖像的形狀特征155

小結156

課後習題156

第6章圖像分割158

6.1使用閾值分割圖像158

6.1.1閾值分割方法的基本原理158

6.1.2基於全局閾值的大津法159

6.1.3自適應閾值分割方法161

6.1.4使用閾值分割方法處理岩石樣本圖像162

6.2基於邊緣檢測的圖像分割167

6.2.1邊緣檢測167

6.2.2使用Hough變換檢測直線173

6.2.3基於Hough變換的QR碼分割174

6.3區域生長算法175

6.3.1區域生長算法的流程176

6.3.2使用區域生長算法分割心形圖像176

6.4結合空間域與色彩域的圖像分割算法178

6.4.1SLIC算法178

6.4.2QuickShift算法181

小結182

課後習題182

第7章車牌檢測184

7.1了解項目背景184

7.2分析項目需求185

7.2.1數據說明185

7.2.2項目目標186

7.2.3車牌檢測流程187

7.3定位車牌187

7.3.1車牌粗略定位187

7.3.2車牌精細定位193

7.4車牌字符分割200

7.5結果分析204

小結205

課後習題205

第8章QR碼的檢測206

8.1了解項目背景206

8.2分析項目需求207

8.2.1數據說明207

8.2.2項目目標209

8.2.3QR碼檢測流程209

8.3圖像的預處理210

8.3.1圖像灰度化210

8.3.2圖像去噪211

8.3.3灰度圖像二值化214

8.4定位塊的檢測216

8.4.1提取二值圖像的輪廓217

8.4.2輪廓嵌套結構檢測218

8.4.3定位塊線掃描特征篩選219

8.5QR碼的分割與解析222

8.5.1計算3個定位塊在QR碼中的位置關繫222

8.5.2計算定位塊的4個頂點的坐標225

8.5.3計算QR碼的4個角點的坐標及朝向228

8.5.4QR碼的幾何校正及縮放229

8.5.5QR碼的解析230

小結231

課後習題231

第9章鋼軌表面缺陷檢測232

9.1了解項目背景232

9.2分析項目需求233

9.2.1數據說明233

9.2.2項目目標234

9.2.3鋼軌表面缺陷檢測流程235

9.3圖像預處理235

9.3.1鋼軌表面不均勻光照的消除236

9.3.2基於連通性分析的黑邊去除237

9.4基於區域生長算法的鋼軌表面缺陷檢測240

9.4.1種子點的提取240

9.4.2上閾值的自適應選擇242

9.4.3區域生長算法的效果分析249

小結249

課後習題250

參考文獻251