本书基于MATLAB R2014a版软体，详细讲解了MATLAB图像处理的基础知识和核心内容。全书分为3个部分：第1部分介绍了MATLAB的基础知识、MATLAB的发展史以及MATLAB的基本运算等内容，让读者对MATLAB有一个概要性的认识；第2部分为MATLAB常见的图像处理技术，涵盖的内容有MATLAB图像的绘製、图形用户界面、图像的基本运算、图像的变换、图像的压缩编码、图像的增强技术、图像的复原等，向读者展示了MATLAB对数字图像进行处理的方法及技巧；第3部分为MATLAB的高级图像处理技术及套用，涵盖的内容有小波在图像处理中的套用、BP神经网路在图像处理中的套用、图像处理及GUI套用实例等内容，让读者进一步领略MATLAB的强大功能和广泛的套用範围。

第1章 数字图像与MATLAB基础 1

1.1 数字图像处理简介 1

1.1.1 什幺是数字图像 1

1.1.2 图像的分类 1

1.1.3 图像档案格式 3

1.2 数字图像处理的研究内容 5

1.2.1 图像变换 5

1.2.2 图像增强和复原 6

1.2.3 图像分割 6

1.2.4 图像编码压缩 7

1.3 MATLAB概述 7

1.3.1 MATLAB的发展历程 7

1.3.2 MATLAB系统 8

1.4 MATLAB工作环境 8

1.4.1 命令行视窗 8

1.4.2 帮助视窗 10

1.4.3 帮助系统视窗 11

1.4.4 M档案编辑视窗 12

1.4.5 图形视窗 14

1.4.6 当前资料夹 14

1.4.7 搜寻路径 15

1.5 数组与矩阵 15

1.5.1 数组的创建与操作 15

1.5.2 常见的数组运算 19

1.5.3 矩阵的表示 22

1.5.4 寻访矩阵 26

1.5.5 矩阵的拼接 28

1.5.6 矩阵的运算 33

1.6 MATLAB基本数值类型 35

1.6.1 整数类型数据运算 37

1.6.2 变数与常量 39

1.6.3 数值 41

1.6.4 表达式 42

1.6.5 空数组 43

1.6.6 逻辑运算 44

1.6.7 关係运算 48

1.7 字元串 49

1.7.1 创建字元串 49

1.7.2 基本字元串操作 50

1.7.3 字元串操作函式 52

1.8 MATLAB程式流程控制结构 61

1.8.1 顺序结构 61

1.8.2 选择结构 62

1.8.3 循环结构 66

1.8.4 程式流程控制语句及其他常用命令 67

1.9 查询帮助命令 69

1.9.1 help命令 69

1.9.2 模糊寻找 71

1.10 小结 72

第2章 MATLAB图形的可视化 73

2.1 二维绘图 73

2.1.1 基本的二维绘图 74

2.1.2 figure函式与subplot函式 77

2.1.3 二维图形的标住与修饰 79

2.1.4 特殊二维图形的绘製 85

2.2 三维绘图 92

2.2.1 三维折线及曲线的绘製 93

2.2.2 三维图形坐标标记的函式 93

2.2.3 三维格线曲面的绘製 94

2.2.4 三维阴影曲面的绘製 96

2.2.5 三维图形的修饰与标注 99

2.2.6 特殊三维图形的绘製实例 101

2.3 小结 108

第3章 MATLAB图像处理基础 109

3.1 图像档案的读写 109

3.1.1 图像档案的查询 109

3.1.2 图像档案的读取 110

3.1.3 图像档案的储存 112

3.2 图像档案的显示 112

3.2.1 imtool函式 112

3.2.2 imshow函式 113

3.2.3 image函式和imagesc函式 115

3.2.4 colorbar函式 116

3.2.5 montage函式 117

3.2.6 warp函式 117

3.2.7 subimage函式 118

3.2.8 zoom函式 119

3.2.9 impixel函式 119

3.3 图像类型的转换 121

3.3.1 通过抖动算法转换图像类型的函式dither 121

3.3.2 灰度图像转换为索引图像的函式gray2ind 122

3.3.3 设定阈值将灰度图像转换为索引图像的函式grayslice 123

3.3.4 转换为二值图像的函式im2bw 124

3.3.5 索引图像转换为灰度图像的函式ind2gray 124

3.3.6 索引图像转换为RGB图像的函式ind2rgb 125

3.3.7将数据矩阵转换为灰度图像的函式mat2gray 126

3.3.8 RGB图像转换为灰度图像的函式rgb2gray 126

3.3.9 RGB图像转换为索引图像的函式rgb2ind 127

3.4 MATLAB中的颜色模型 128

3.4.1 RGB模型 128

3.4.2 HSV模型 128

3.4.3 NTSC模型 129

3.4.4 YCbCr模型 129

3.4.5 HSI模型 129

3.5 颜色模型的转换 129

3.5.1 rgb2hsv函式 130

3.5.2 hsv2rgb函式 130

3.5.3 rgb2ntsc函式 131

3.5.4 ntsc2rgb函式 132

3.5.5 rgb2ycbcr函式 134

3.5.6 ycbcr2rgb函式 134

3.6 小结 135

第4章 数字图像的运算 136

4.1 图像的点运算 136

4.2 图像的代数运算 139

4.2.1 图像的加法运算 139

4.2.2 图像的减法运算 142

4.2.3 图像的乘法运算 143

4.2.4 图像的除法运算 145

4.2.5 其他用于代数运算的函式 146

4.3 图像的逻辑运算 151

4.4 图像的几何运算 153

4.4.1 图像的插值 153

4.4.2 图像的空间几何变换 154

4.5 图像仿射变换 163

4.6 图像的位逻辑运算 164

4.7 图像的邻域与块操作 166

4.7.1 滑动领域操作 166

4.7.2 按列向量进行模板和独立分块处理 167

4.7.3 独立分块处理 167

4.7.4 图像的区域处理 168

4.8 小结 170

第5章 图像的变换 171

5.1 傅立叶变换 171

5.1.1 连续傅立叶变换 171

5.1.2 离散傅立叶变换 172

5.1.3 快速傅立叶变换 173

5.1.4 MATLAB提供的傅立叶变换函式 174

5.1.5 傅立叶变换的性质 179

5.2 离散余弦变换 182

5.3 图像的Radon变换 186

5.3.1 Radon变换 186

5.3.2 Fanbeam投影 190

5.4 离散沃尔什和哈达玛变换 193

5.5 小结 196

第6章 图像的增强 197

6.1 空域内的图像增强 197

6.1.1 直方图 197

6.1.2 灰度变换增强 200

6.1.3 直方图均衡化 206

6.1.4 直方图规定化 207

6.2 空域滤波增强 209

6.2.1 imnoise函式 209

6.2.2 平滑滤波 212

6.2.3 中值滤波 215

6.2.4 二维统计顺序滤波 218

6.2.5 自适应滤波器 219

6.2.6 锐化滤波器 221

6.3 频域滤波增强 223

6.3.1 低通滤波 224

6.3.2 高通滤波 226

6.3.3 带阻滤波 229

6.3.4 同态滤波 230

6.4 彩色增强分析 231

6.4.1 伪彩色增强 231

6.4.2 真彩色增强 236

6.4.3 假彩色增强 236

6.5 小结 237

第7章 图像的分割 238

7.1 图像分割技术的介绍 238

7.2 边 缘 检 测 239

7.2.1 梯度运算元 239

7.2.2 拉普拉斯运算元 243

7.2.3 Canny运算元 244

7.3 霍夫变换 246

7.3.1 利用霍夫变换检测直线 246

7.3.2 利用霍夫变换检测圆 246

7.3.3 hough函式 247

7.3.4 houghpeaks函式 248

7.3.5 houghlines函式 249

7.4 基于区域的图像分割方法 251

7.4.1 区域生长法 251