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第1篇 MATLAB入门篇2

第1章 MATLAB概述2

1.1 MATLAB的发展历程2

1.2 MATLAB的优势与特点2

1.3 MATLAB系统的构成4

1.4 MATLAB桌面操作环境5

1.4.1启动和退出5

1.4.2主要功能菜单7

1.4.3命令窗口9

1.4.4工作空间11

1.4.5 M文件编辑/调试器13

1.4.6 Figure窗口15

1.4.7文件管理16

1.4.8使用帮助16

1.5 MATLAB的工具箱17

1.6小结19

第2章 MATLAB基本运算20

2.1 MATLAB数据类型20

2.2数组及其运算22

2.2.1数组的创建22

2.2.2数组的运算23

2.3矩阵及其运算25

2.3.1 矩阵的创建25

2.3.2矩阵的基本运算26

2.3.3矩阵的行列式运算27

2.3.4矩阵的求逆运算27

2.3.5 矩阵的求秩28

2.3.6矩阵的范数和条件数运算29

2.3.7矩阵的特征值、特征向量和特征多项式运算29

2.3.8矩阵的标准正交基运算30

2.3.9矩阵的分解运算31

2.3.10矩阵对角元素操作运算35

2.4复数及其运算36

2.4.1复数的表示36

2.4.2复数的绘图37

2.4.3复数的操作函数38

2.5符号运算38

2.5.1符号运算概述38

2.5.2常用的符号运算40

2.6关系运算和逻辑运算42

2.7小结43

第3章 MATLAB程序设计44

3.1程序设计概述44

3.2程序设计的基本原则45

3.3 M文件46

3.4程序流程控制48

3.5函数及调用51

3.5.1函数类型51

3.5.2函数参数传递54

3.6函数句柄58

3.7程序调试59

3.7.1常见的程序错误60

3.7.2调试方法62

3.7.3调试工具63

3.8程序设计技巧68

3.8.1嵌套计算69

3.8.2循环计算70

3.8.3使用异常处理机制70

3.8.4使用全局变量72

3.8.5通过varargin传递参数74

3.9小结75

第4章 MATLAB图形绘制76

4.1 MATLAB中绘图的基本步骤76

4.2在工作空间直接绘图76

4.3利用绘图函数绘图78

4.3.1二维图形78

4.3.2三维图形79

4.4特殊图形绘制81

4.4.1直方图81

4.4.2柱状图82

4.4.3面积图83

4.4.4饼图84

4.4.5火柴杆图85

4.4.6阶梯图86

4.4.7等高线图87

4.4.8向量图89

4.4.9圆柱体图91

4.4.10球面图92

4.5图形修饰92

4.6小结95

第5章 MATLAB图像处理基础96

5.1 MATLAB图像文件的格式96

5.2图像类型97

5.2.1索引图像97

5.2.2灰度图像98

5.2.3 RGB图像99

5.2.4二值图像101

5.2.5图像类型转换101

5.2.6图像数组102

5.3 MATLAB中的颜色模型103

5.3.1颜色模型的分类103

5.3.2颜色模型的转换104

5.4图像处理基本函数105

5.4.1图像读入和显示106

5.4.2图像写回108

5.4.3获取图像信息109

5.5标准图像显示技术110

5.5.1 imshow函数110

5.5.2显示灰度图像111

5.5.3显示二值图像112

5.5.4显示索引图像112

5.5.5显示真彩图像113

5.5.6显示图形文件中的图像113

5.6特殊图像显示技术113

5.6.1添加颜色条113

5.6.2显示多帧图像阵列113

5.6.3图像上的区域缩放114

5.6.4纹理映射114

5.6.5同时显示多幅图像114

5.7小结115

第2篇 图像处理精通篇117

第6章 图像的运算117

6.1图像的代数运算117

6.1.1图像的加运算117

6.1.2图像的减运算118

6.1.3图像的乘运算119

6.1.4图像的除运算119

6.1.5图像的差的绝对值运算120

6.1.6图像的补运算121

6.1.7图像的一般线性运算122

6.2图像的逻辑运算123

6.3图像的块和邻域处理124

6.3.1滑动邻域操作124

6.3.2分离块操作125

6.3.3使用列处理加快速度127

6.4图像的几何运算129

6.4.1图像的插值129

6.4.2图像的缩放130

6.4.3图像的旋转130

6.4.4图像的裁剪132

6.4.5图像的一般线性变换133

6.5小结134

第7章 图像的变换135

7.1傅里叶变换135

7.1.1傅里叶变换的定义135

7.1.2傅里叶变换的快速实现137

7.1.3傅里叶变换的应用139

7.2离散余弦变换（DCT）141

7.2.1二维离散余弦变换的定义141

7.2.2 DCT变换矩阵142

7.2.3 DCT的实现和图像压缩142

7.3 Radon变换144

7.3.1 Radon变换的定义144

7.3.2使用Radon变换检测直线146

7.3.3逆Radon变换147

7.4 Fan-Beam变换148

7.4.1 Fan-Beam变换的用法149

7.4.2使用Fan-Beam投影数据重构图像149

7.5小结151

第8章 图像的增强152

8.1灰度变换增强152

8.1.1图像直方图的含义152

8.1.2直方图均衡化153

8.1.3灰度值调整到指定范围154

8.1.4有限对比自适应直方图均衡化157

8.1.5使用去相关进行色度拉伸157

8.2线性滤波器增强159

8.2.1卷积159

8.2.2相关160

8.2.3 imfiilter函数用于滤波161

8.2.4使用预定义的滤波器对图像滤波164

8.3空间域滤波增强166

8.3.1图像加入噪声166

8.3.2中值滤波器167

8.3.3自适应滤波器168

8.4频域滤波增强169

8.4.1频率变换方法169

8.4.2频率抽样法170

8.4.3窗函数法171

8.4.4创建所需的频率响应矩阵173

8.4.5计算滤波器的频率响应174

8.5小结174

第9章 图像的分析175

9.1像素值和图像统计量175

9.1.1获取像素值175

9.1.2创建图像强度曲线176

9.1.3显示图像数据的等值线图178

9.1.4图像的统计信息179

9.1.5图像的局部属性180

9.2图像的边界分析183

9.2.1边缘检测183

9.2.2边界跟踪185

9.2.3使用hough变换检测图像中的直线188

9.3四叉树分解190

9.4图像的纹理分析191

9.4.1纹理分析的函数191

9.4.2使用灰度共生矩阵193

9.5小结196

第10章 图像的复原197

10.1图像的退化197

10.1.1图像退化的原因197

10.1.2图像退化的数学模型197

10.1.3图像的噪声199

10.2图像复原的模型和方法分类200

10.2.1图像的复原模型201

10.2.2无约束复原方法201

10.2.3有约束复原方法202

10.2.4复原方法的评估202

10.3图像的复原方法202

10.3.1维纳滤波203

10.3.2规则化滤波204

10.3.3 Lucy-Richardson滤波206

10.3.4盲反卷积207

10.4点扩散函数和光学转换函数的互相转化208

10.5小结209

第11章 图像的形态学操作210

11.1膨胀和腐蚀210

11.1.1理解膨胀和腐蚀210

11.1.2处理图像边界的像素211

11.1.3理解结构元素211

11.1.4图像膨胀215

11.1.5图像腐蚀217

11.1.6膨胀和腐蚀组合219

11.1.7以膨胀和腐蚀为基础的其他操作221

11.2数学形态学重建225

11.2.1理解标记图像和掩膜图像225

11.2.2像素连通性226

11.2.3填充操作227

11.2.4 寻找最大值和最小值229

11.3距离变换235

11.4对象的标记和测量238

11.4.1连通区域的标记238

11.4.2选择二值图像中的对象240

11.4.3计算二值图像中前景的面积241

11.4.4计算二值图像的欧拉数241

11.5二值图像的查表操作242

11.5.1创建一个查询表242

11.5.2使用查询表242

11.6小结243

第12章 彩色图像处理244

12.1减少彩色图像中的色彩数244

12.1.1使用色彩近似244

12.1.2使用imapprox函数248

12.1.3抖动249

12.2色彩空间转换249

12.3小结254

第3篇 综合实战篇256

第13章 MATLAB图像重构实战256

第14章 MATLAB图像增强实战261

14.1对比度增强技术261

14.2纠正不均匀的照明268

14.3对多分辨率彩色图像进行增强272

14.4小结277

第15章 MATLAB图像配准实战278

15.1归一化互相关图像配准278

15.2旋转和尺度变换后的图像配准281

15.3配准航拍照片和正射影像285

15.4小结287

第16章 MATLAB图像去模糊实战288

第17章 MATLAB图像分割实战296

17.1基于L＊a＊b＊空间的色彩分割296

17.2利用图像分割来检测细胞303

17.3检测交通视频中的汽车目标306

17.4在多分辨率图像中检测植被309

17.5分水岭分割算法313

17.6使用纹理滤波器分割图像319

17.7小结322

第18章 MATLAB图像特征提取实战323

18.1计算运动中单摆的长度323

18.2粒度测定326

18.3确定圆形目标329

18.4测量角度331

18.5灰度图像的属性测量334

18.6磁带滚动轴半径的测量337

18.7小结340

第19章 MATLAB图像空间变换实战341

19.1创建变换图像的图片库341

19.2保角变换映射349

19.3小结357

第20章 MATLAB处理大数据图像实战358

20.1并行批处理图像358

20.2分块处理图像361

20.3计算大图像的统计信息364

20.4小结370

附录A MATLAB图像处理工具箱函数详解371

参考文献410