第1 章 緒論.................................................1
1.1 數字圖像處理概述...........................1
1.1.1 圖像與數字圖像..................1
1.1.2 數字圖像處理研究的內容...................3
1.1.3 數字圖像處理的應用......................5
1.2 Visual C++概述................................6
1.2.1 Visual C++簡介..................................6
1.2.2 卓越的集成開發環境...........................9
1.3 在Visual C++中處理數字圖像.........................12
1.3.1 位圖和調色闆.........................................13
1.3.2 圖形設備接口................................14
1.4 本章實例：利用Visual C++實現畫圖程序....................16
1.4.1 實例預覽......................................16
1.4.2 開始創建項目....................17
1.4.3 完成實例編碼....................19
第2 章 色彩係統.....................................25
2.1 學習圖像處理從認識色彩開始................25
2.1.1 什麼是顔色........................25
2.1.2 顔色的屬性........................27
2.1.3 光源能量分布圖................28
2.2 CIE 色度圖.....................................30
2.2.1 CIE 色彩模型的建立.................30
2.2.2 CIE 色度圖的理解.......................32
2.2.3 CIE 色度圖的後續發展.............33
2.3 常用的色彩空間.............................34
2.3.1 RGB 顔色空間...................34
2.3.2 CMY/CMYK 顔色空間.................35
2.3.3 HSV/HSB 顔色空間......................37
2.3.4 HSI/HSL 顔色空間............................38
2.3.5 Lab 顔色空間..............................40
2.3.6 YUV/YCbCr 顔色空間.................40
2.4 色彩空間的轉換方法............................41
2.4.1 RGB 轉換到HSV 的方法...................42
2.4.2 RGB 轉換到HSI 的方法...............42
2.4.3 RGB 轉換到YUV 的方法..............44
2.4.4 RGB 轉換到YCbCr 的方法.................45
2.5 本章實例：Photoshop 色彩編輯器的實現................46
2.5.1 需要解決的若乾問題..................46
2.5.2 開始創建項目......................48
2.5.3 完成實例編碼...........................49
第3 章 圖像的變換與編碼...................51
3.1 圖像編碼的理論基礎.....................51
3.1.1 率失真函數........................51
3.1.2 香農下邊界.........................60
3.1.3 無記憶高斯信源................63
3.1.4 有記憶高斯信源................67
3.2 圖像的壓縮編碼.............................74
3.2.1 行程編碼............................74
3.2.2 LZW 編碼..........................75
3.2.3 霍夫曼編碼........................77
3.3 傅裏葉變換.....................................83
3.3.1 傅裏葉變換的數學基礎............83
3.3.2 傅裏葉變換與傅裏葉級數的關係.................86
3.3.3 數字圖像的傅裏葉變換..................92
3.3.4 快速傅裏葉變換的算法........94
3.3.5 編程實現圖像的快速傅裏葉變換...................99
3.4 離散餘弦變換...............................105
3.4.1 基本概念及數學描述...................105
3.4.2 離散餘弦變換的意義.................107
3.4.3 離散餘弦變換的實現...................109
3.5 子帶編碼.......................................111
3.5.1 數字信號處理基礎....................112
3.5.2 多抽樣率信號處理...................115
3.5.3 圖像的子帶分解.....................124
第4 章 使用DIB 處理數字圖像....................130
4.1 設備相關位圖和設備無關位圖...............130
4.1.1 設備相關位圖（DDB）...................130
4.1.2 設備無關位圖（DIB）........................130
4.2 CBitmap 類...................................131
4.2.1 創建DDB..........................131
4.2.2 CBitmap 中的成員函數...........133
4.2.3 應用DDB 顯示圖像..................134
4.2.4 應用DDB 顯示大圖像............135
4.3 進一步瞭解DIB............................143
4.3.1 DIB 的結構......................143
4.3.2 DIB 信息段......................143
4.3.3 位圖數據..........................145
4.3.4 與DIB 有關的函數.........145
4.4 本章實例：DIB 類的封裝.....................147
4.4.1 類的抽象與設計..............148
4.4.2 編寫構造函數..................150
4.4.3 DIB 位圖的顯示..............154
4.4.4 BMP 文件的存儲.............155
第5 章 使用GDI+處理數字圖像.............157
5.1 GDI+簡介.....................................157
5.1.1 GDI+概述.........................157
5.1.2 GDI+的結構.....................158
5.1.3 GDI+在Visual C++ 2005 中的配置................158
5.2 GDI+基礎.....................................160
5.2.1 Graphics 類.......................160
5.2.2 GDI+的基本數據類型...................162
5.2.3 GDI+中的顔色...........................164
5.3 GDI+處理圖像的基本方法....................165
5.3.1 GDI+的圖像類..........................166
5.3.2 創建圖像對象.........................167
5.3.3 圖像的顯示和縮放..........169
5.3.4 圖像的基本處理方法............174
5.4 圖像的剪裁....................................182
5.4.1 剪裁區域............................182
5.4.2 GraphicsPath 類...................183
5.4.3 Region 類..........................187
5.5 處理圖像的色彩...............................191
5.5.1 ColorMatrix 結構體...............191
5.5.2 改變圖像的透明度...............192
5.5.3 將圖像轉換為灰度圖..................196
5.5.4 改變圖像的亮度....................198
5.5.5 改變圖像的對比度.......................200
5.6 本章實例：類似ACDSee 的圖像瀏覽工具....................202
5.6.1 實例預覽..........................203
5.6.2 概要設計..........................203
5.6.3 完成實例編碼....................208
第6 章 圖像文件的格式.........................212
6.1 圖像文件概述.................................212
6.1.1 圖像文件..............................212
6.1.2 圖像文件的一般結構............213
6.1.3 圖像文件的常用參數.........213
6.2 BMP 文件格式...................................215
6.2.1 文件結構...............................215
6.2.2 文件頭和信息頭..................215
6.2.3 主要參數.................................216
6.3 GIF 文件格式.....................................216
6.3.1 GIF 格式簡介.....................216
6.3.2 GIF 文件結構.......................217
6.3.3 GIF 文件塊的結構..............218
6.3.4 在GDI+下播放GIF 動畫...............222
6.4 PNG 文件格式....................................227
6.4.1 PNG 格式簡介............................227
6.4.2 PNG 文件結構.....................227
6.4.3 PNG 中的關鍵數據塊...........229
6.5 JPEG 文件及其編解碼的實現..........................230
6.5.1 JPEG 文件概述..........................230
6.5.2 JPEG 的編解碼原理................230
6.5.3 JPEG 文件格式.......................239
6.5.4 JPEG 解碼程序的實現.................242
第7 章 圖像的點運算..............................248
7.1 灰度直方圖簡介..................................248
7.1.1 灰度直方圖簡介.......................248
7.1.2 基本原理.................................250
7.1.3 編程實現..............................250
7.2 灰度綫性變換...................................259
7.2.1 基本原理.................................259
7.2.2 編程實現................................262
7.3 灰度非綫性變換...............................265
7.3.1 灰度對數變換............................265
7.3.2 灰度冪次變換..........................269
7.3.3 灰度指數變換.......................271
7.4 灰度閾值變換......................................273
7.4.1 基本原理...............................273
7.4.2 編程實現...............................274
7.5 灰度拉伸.......................................276
7.5.1 基本原理...............................276
7.5.2 編程實現.................................278
7.6 灰度均衡..................................282
7.6.1 基本原理...............................283
7.6.2 編程實現.................................284
第8 章 對圖像進行幾何變換.................286
8.1 圖像幾何變換的基本理論...................286
8.1.1 圖像幾何變換概述...................286
8.1.2 圖像幾何變換的數學描述............289
8.2 圖像的平移變換...................................289
8.2.1 效果預覽...................................289
8.2.2 基本原理................................290
8.2.3 編程實現................................291
8.3 圖像的鏡像變換...............................295
8.3.1 效果預覽...................................295
8.3.2 基本原理....................................296
8.3.3 編程實現...............................297
8.4 圖像的轉置........................................300
8.4.1 效果預覽.............................300
8.4.2 基本原理................................300
8.4.3 編程實現...............................301
8.5 圖像的縮放.......................................303
8.5.1 效果預覽...................................303
8.5.2 基本原理................................304
8.5.3 插值算法介紹........................305
8.5.4 編程實現................................307
8.6 圖像的鏇轉.......................................312
8.6.1 效果預覽................................312
8.6.2 基本原理..................................313
8.6.3 編程實現.................................316
8.7 使用GDI+實現圖像的幾何變換................322
8.7.1 GDI+的變換操作....................323
8.7.2 平移.......................................324
8.7.3 縮放..........................................326
8.7.4 鏇轉.............................................327
8.7.5 變換的組閤.................................331
8.7.6 利用矩陣進行其他幾何變換............................333
第9 章 圖像的增強處理.............................337
9.1 捲積積分與鄰域處理............................337
9.1.1 理解捲積積分的概念.................337
9.1.2 捲積應用於圖像處理的原理..................342
9.1.3 鄰域處理的基本概念..............342
9.2 圖像的簡單平滑...................................345
9.2.1 圖像的簡單平滑原理..........................345
9.2.2 圖像簡單平滑的算法實現.....................346
9.3 圖像的高斯平滑................................350
9.3.1 平滑綫性濾波器...........................350
9.3.2 高斯平滑的原理........................351
9.3.3 高斯分布...................................352
9.3.4 高斯平滑的算法實現....................354
9.4 圖像的中值濾波.....................................358
9.4.1 統計排序濾波器.......................358
9.4.2 圖像中值濾波的原理................359
9.4.3 圖像中值濾波的算法實現..............361
9.5 圖像的拉普拉斯銳化.........................367
9.5.1 圖像的銳化..........................367
9.5.2 拉普拉斯銳化的原理...............367
9.5.3 拉普拉斯銳化的算法實現..........368
9.6 Sobel 邊緣細化..................................372
9.6.1 Sobel 邊緣細化的原理................372
9.6.2 Sobel 邊緣細化的算法實現............375
第10 章 圖像的形態學處理..........................381
10.1 數學形態學.........................................381
10.2 一些必要的概念和符號約定.............381
10.3 圖像的腐蝕........................................385
10.3.1 腐蝕原理.............................385
10.3.2 編程實現...................................388
10.4 圖像的膨脹...........................................393
10.4.1 膨脹原理................................393
10.4.2 編程實現...............................395
10.5 腐蝕和膨脹的性質及應用..................399
10.5.1 腐蝕和膨脹的代數性質.............399
10.5.2 腐蝕和膨脹的應用..............401
10.6 開運算和閉運算................................407
10.6.1 開運算..................................407
10.6.2 閉運算..................................409
10.6.3 編程實現...............................410
10.6.4 開運算和閉運算的代數性質..................411
10.7 圖像形態學的其他運算....................413
10.7.1 擊中/不擊中運算.....................413
10.7.2 細化處理...............................416
第11 章 圖像的邊緣和輪廓.........................421
11.1 邊緣檢測.............................................421
11.1.1 邊緣檢測的基本概念.................421
11.1.2 常規邊緣檢測..............................423
11.1.3 帶方嚮的邊緣檢測....................427
11.1.4 拉普拉斯算子..........................432
11.2 Hough 變換........................438
11.2.1 平麵坐標係的轉換.................438
11.2.2 Hough 變換的思想....................440
11.2.3 直綫的Hough 變換.................441
11.2.4 圓的Hough 變換.........................444
11.2.5 彩色圖像的Hough 變換................445
11.3 種子算法..............................................448
11.3.1 算法介紹..................................448
11.3.2 編程實現.....................................451
11.4 輪廓跟蹤...............................................454
11.4.1 區域錶示方法............................454
11.4.2 計算區域的麵積和周長...........462
11.4.3 單區域跟蹤............................464
11.4.4 多區域跟蹤.............................467
11.5 基於形態學分水嶺的圖像分割...................469
11.5.1 基本概念....................................470
11.5.2 分水嶺算法.............................470
11.5.3 編程實現分水嶺分割.............473
第12 章 數字圖像的加密與隱藏.............478
12.1 混沌理論概述.....................................478
12.1.1 混沌理論的發展.......................478
12.1.2 混沌的基本概念........................480
12.1.3 混沌的度量與判定...................482
12.2 幾種典型的混沌係統舉例.....................485
12.2.1 Logistic 映射................................485
12.2.2 Henon 映射..........................488
12.2.3 Chebychev 映射.....................488
12.3 數字圖像的混沌加密簡介..............489
12.3.1 密碼學與混沌密碼學.............489
12.3.2 圖像混沌加密算法的分類...............490
12.4 基於置亂的圖像加密技術......................491
12.4.1 數字圖像與排列變換...........491
12.4.2 利用Hilbert 麯綫置亂圖像.................492
12.4.3 利用Arnold 變換置亂圖像............495
12.4.4 數字圖像置亂算法的評價..........499
12.5 混沌在圖像加密中的應用..................499
12.5.1 以排序法為基礎的混沌置亂..............500
12.5.2 基於起始地址法的混沌置亂........507
12.5.3 基於灰度值變換的混沌加密..................507
12.5.4 對圖像進行混沌加密的評價.....................510
12.6 數字圖像的隱藏技術............................514
12.6.1 圖像融閤技術簡介......................515
12.6.2 基於混沌的圖像隱藏算法............516
12.6.3 圖形用戶界麵設計...............518
12.6.4 編碼實現.............................518
第13 章 小波變換及其應用.....................519
13.1 哈爾函數與哈爾變換......................519
13.1.1 哈爾函數的定義..................519
13.1.2 哈爾函數的性質.................520
13.1.3 酉矩陣與酉變換...................521
13.1.4 二維離散綫性變換.............521
13.1.5 哈爾基函數...........................523
13.1.6 哈爾變換................................525
13.2 小波的數學基礎..............................529
13.2.1 小波的曆史.........................529
13.2.2 理解小波的概念................530
13.2.3 多分辨率分析.....................532
13.2.4 小波函數的構建..................536
13.2.5 小波序列展開........................538
13.2.6 離散小波變換....................539
13.2.7 連續小波變換.....................540
13.2.8 小波的容許條件與基本特徵............542
13.3 快速小波變換...................................543
13.3.1 快速小波正變換................543
13.3.2 快速小波逆變換..................547
13.3.3 圖像的小波變換...................549
13.4 小波在圖像處理中的應用.................551
第14 章 偏微分方程與圖像降噪..............554
14.1 PM 方程及其應用..............................554
14.1.1 一維熱傳導方程...................554
14.1.2 各嚮異性擴散方程.................559
14.1.3 PM 擴散方程的實現............565
14.1.4 加性算子分裂.......................570
14.2 TV 方法及其應用...........................578
14.2.1 泛函與變分法......................578
14.2.2 全變分模型.........................581
14.2.3 TV 算法的數值實現...................583
14.2.4 基於TV 的圖像降噪實例...............584
· · · · · · (收起)