數字圖像處理 使用Python分析與實現微課視頻版

蔡利梅，中國礦業大學信息與控制工程學院副教授。長期從事圖像處理與模式識別領域的教學和研究工作。先後開設“圖像處理”“模式識別”“計算機圖形學”“數字視頻技術”“圖像分析及識別”等多門本科生及研究生課程。獲教育部高等學校科學技術進步獎二等獎、河南省科技進步獎二等獎、江蘇省科學技術獎三等獎、中國煤炭工業協會科學技術獎一等獎等省部級以上科技獎勵8項，並獲得其他科技獎勵6項；申請國家發明專利4項（已獲授權2項）；出版教材1部；獲校級優秀教學成果一等獎1項，全國煤炭行業教育教學成果獎三等獎1項。

第1章 緒論
1.1 圖像的基本概念
1.1.1 視覺與圖像
1.1.2 圖像的表示
1.2 數字圖像處理
1.2.1 數字圖像處理的主要內容
1.2.2 數字圖像處理技術的分類
1.2.3 數字圖像處理的應用
1.3 數字圖像處理面臨的問題
1.4 相關術語
1.5 圖像處理模擬
習題
第2章 數字圖像處理基礎
2.1 人眼視覺系統
2.1.1 人眼基本構造
2.1.2 視覺過程
2.1.3 明視覺
2.1.4 顏色視覺
2.1.5 立體視覺
2.1.6 視覺暫留
2.2 色度學基礎與顏色模型
2.2.1 顏色匹配
2.2.2 CIE 1931-RGB系統
2.2.3 CIE 1931標準色度系統
2.2.4 CIE 1976 L*a*b*均勻顏色空間
2.2.5 孟塞爾表色系統
2.2.6 常用顏色模型
2.3 數字圖像的生成與表示
2.3.1 圖像信號的數字化
2.3.2 數字圖像類型
2.3.3 數字圖像的數值描述
2.4 圖像類型轉換
2.4.1 多值圖像轉換為二值圖像
2.4.2 彩色圖像轉換為灰度圖像
2.4.3 灰度圖像轉換為彩色圖像
習題
第3章 圖像基礎性運算
3.1 點運算
3.2 鄰域運算
3.3 插值運算
3.4 幾何變換
3.4.1 圖像幾何變換原理
3.4.2 圖像平移
3.4.3 圖像鏡像
3.4.4 圖像旋轉
3.4.5 圖像縮放
3.4.6 圖像錯切
3.4.7 圖像轉置
3.5 代數運算
3.5.1 加法運算
3.5.2 減法運算
3.5.3 乘法運算
3.5.4 除法運算
3.5.5 邏輯運算
3.6 上採樣和下採樣
3.7 綜合實例
習題
第4章 圖像的正交變換
4.1 離散傅里葉變換
4.1.1 離散傅里葉變換的定義
4.1.2 離散傅里葉變換的實現
4.1.3 離散傅里葉變換的性質
4.1.4 離散傅里葉變換在圖像處理中的應用
4.2 離散餘弦變換
4.2.1 離散餘弦變換的定義
4.2.2 離散餘弦變換的實現
4.2.3 離散餘弦變換在圖像處理中的應用
4.3 K-L變換
4.3.1 K-L變換原理
4.3.2 圖像K-L變換
4.3.3 K-L變換在圖像處理中的應用
4.4 Radon變換
4.4.1 Radon變換的原理
4.4.2 Radon變換的實現
4.4.3 Radon變換的應用
4.5 Hadamard變換
4.6 小波變換
4.6.1 概述
4.6.2 小波
4.6.3 連續小波變換
4.6.4 離散小波變換
4.6.5 正交小波與多分辨分析
4.6.6 二維小波變換
4.6.7 小波變換在圖像處理中的應用
習題
第5章 圖像增強
5.1 灰度級變換
5.1.1 線性灰度級變換
5.1.2 非線性灰度級變換
5.2 直方圖修正法
5.2.1 灰度直方圖
5.2.2 直方圖均衡化
5.2.3 限制對比度自適應直方圖均衡化
5.3 空間域平滑濾波
5.3.1 圖像中的噪聲
5.3.2 均值濾波
5.3.3 高斯濾波
5.3.4 雙邊濾波
5.3.5 中值濾波
5.4 空間域銳化濾波
5.4.1 邊緣分析
5.4.2 一階微分算子
5.4.3 二階微分算子
5.4.4 高斯濾波與微分運算
5.5 頻域濾波
5.5.1 低通濾波
5.5.2 高通濾波
5.5.3 同態濾波
5.6 綜合實例
習題
第6章 圖像覆原
6.1 圖像退化模型
6.1.1 連續退化模型
6.1.2 離散退化模型
6.1.3 圖像覆原
6.2 圖像退化函數的估計
6.2.1 基於模型的估計法
6.2.2 基於退化圖像本身特性的估計法
6.3 圖像覆原的代數方法
6.3.1 無約束最小二乘方覆原
6.3.2 約束覆原
6.4 典型圖像覆原方法
6.4.1 逆濾波覆原
6.4.2 維納濾波覆原
6.4.3 等功率譜濾波
6.4.4 幾何均值濾波
6.4.5 約束最小二乘方濾波
6.4.6 Richardson-Lucy算法
6.5 盲去捲積覆原
6.6 幾何失真校正
習題
第7章 圖像的數學形態學處理
7.1 數學形態學的基本概念
7.2 二值圖像數學形態學處理
7.2.1 基本形態變換
7.2.2 覆合形態變換
7.2.3 圖像平滑
7.2.4 邊緣提取
7.2.5 區域填充
7.2.6 擊中不中變換
7.3 灰度圖像數學形態學處理
7.3.1 灰度圖像的膨脹運算和腐蝕運算
7.3.2 灰度圖像的開運算和閉運算
7.3.3 形態學梯度
7.3.4 Top-hat和Bottom-hat變換
7.4 綜合實例
習題
第8章 彩色圖像處理
8.1 色彩空間變換
8.2 彩色圖像增強
8.2.1 色彩通道獨立處理法
8.2.2 彩色空間變換法
8.2.3 Retinex方法
8.3 彩色邊緣檢測
8.4 色彩平衡
8.4.1 簡單白平衡算法
8.4.2 灰度世界白平衡算法
8.4.3 完美反射白平衡算法
8.4.4 最大顏色值平衡算法
8.5 色彩變換
8.5.1 色彩濾鏡
8.5.2 色彩遷移
8.6 綜合實例
習題
第9章 圖像分割
9.1 閾值分割