具体描述
《精通Matlab数字图像处理与识别》将理论知识、科学研究和工程实践有机结合起来,内容涉及数字图像处理和识别技术的方方面面,包括图像的点运算、几何变换、空域和频域滤波、小波变换、图像复原、形态学处理、图像分割以及图像特征提取的相关内容;同时对于机器视觉进行了前导性的探究,重点介绍了两种目前在工程技术领域非常流行的分类技术——人工神经网络(ANN)和支持向量机(SVM),并在人脸识别这样的热点问题中结束《精通Matlab数字图像处理与识别》。
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目录信息
1.1 数字图像
1.1.1 什么是数字图像
1.1.2 数字图像的显示
1.1.3 数字图像的分类
1.1.4 数字图像的实质
1.1.5 数字图像的表示
1.1.6 图像的空间和灰度级分辨率
1.2 数字图像处理与识别
1.2.1 从图像处理到图像识别
1.2.2 数字图像处理与识别的应用实例
1.2.3 数字图像处理与识别的基本步骤
1.3 数字图像处理的预备知识
1.3.1 邻接性、连通性、区域和边界
1.3.2 距离度量的几种方法
1.3.3 基本的图像操作
第2章 Matlab数字图像处理基础
2.1 Matlab R2011a简介
2.1.1 Matlab软件环境
2.1.2 文件操作
2.1.3 在线帮助的使用
2.1.4 变量的使用
2.1.5 矩阵的使用
2.1.6 细胞数组和结构体
2.1.7 关系运算与逻辑运算
2.1.8 常用图像处理数学函数
2.1.9 Matlab程序流程控制
2.1.10 M文件编写
2.1.11 Matlab函数编写
2.2 Matlab图像类型及其存储方式
2.3 Matlab的图像转换
2.4 读取和写入图像文件
2.5 图像的显示
第3章 图像的点运算
3.1 灰度直方图
3.1.1 理论基础
3.1.2 Matlab实现
3.2 灰度的线性变换
3.2.1 理论基础
3.2.2 Matlab实现
3.3 灰度对数变换
3.3.1 理论基础
3.3.2 Matlab实现
3.4 伽玛变换
3.4.1 理论基础
3.4.2 Matlab实现
3.5 灰度阈值变换
3.5.1 理论基础
3.5.2 Matlab实现
3.6 分段线性变换
3.6.1 理论基础
3.6.2 Matlab实现
3.7 直方图均衡化
3.7.1 理论基础
3.7.2 Matlab实现
3.8 直方图规定化
3.8.1 理论基础
3.8.2 Matlab实现
第4章 图像的几何变换
4.1 解决几何变换的一般思路
4.2 图像平移
4.2.1 图像平移的变换公式
4.2.2 图像平移的Matlab实现
4.3 图像镜像
4.3.1 图像镜像的变换公式
4.3.2 图像镜像的Matlab实现
4.4 图像转置
4.4.1 图像转置的变换公式
4.4.2 图像转置的Matlab实现
4.5 图像缩放
4.5.1 图像缩放的变换公式
4.5.2 图像缩放的Matlab实现
4.6 图像旋转
4.6.1 以原点为中心的图像旋转
4.6.2 以任意点为中心的图像旋转
4.6.3 图像旋转的Matlab实现
4.7 插值算法
4.7.1 最近邻插值
4.7.2 双线性插值
4.7.3 高阶插值
4.8 Matlab综合案例——人脸图像配准
4.8.1 什么是图像配准
4.8.2 人脸图像配准的Matlab实现
第5章 空间域图像增强
5.1 图像增强基础
5.1.1 为什么要进行图像增强
5.1.2 图像增强的分类
5.2 空间域滤波
5.2.1 空间域滤波和邻域处理
5.2.2 边界处理
5.2.3 相关和卷积
5.2.4 滤波操作的Matlab实现
5.3 图像平滑
5.3.1 平均模板及其实现
5.3.2 高斯平滑及其实现
5.3.3 自适应平滑滤波
5.4 中值滤波
5.4.1 性能比较
5.4.2 一种改进的中值滤波策略
5.4.3 中值滤波的工作原理
5.5 图像锐化
5.5.1 理论基础
5.5.2 基于一阶导数的图像增强——梯度算子
5.5.3 基于二阶微分的图像增强——拉普拉斯算子
5.5.4 基于一阶与二阶导数的锐化算子的比较
5.5.5 高提升滤波及其实现
5.5.6 高斯-拉普拉斯变换(Laplacian of a Gaussian, LoG)
第6章 频率域图像增强
6.1 频率域滤波——与空间域滤波殊途同归
6.2 傅立叶变换基础知识
6.2.1 傅立叶级数
6.2.2 傅立叶变换
6.2.3 幅度谱、相位谱和功率谱
6.2.4 傅立叶变换的实质-基的转换
6.3 快速傅立叶变换及实现
6.3.1 FFT变换的必要性
6.3.2 常见的FFT算法
6.3.3 按时间抽取的基-2 FFT算法
6.3.4 离散反傅立叶变换的快速算法
6.3.5 N维快速傅立叶变换
6.3.6 Matlab实现
6.4 频域滤波基础
6.4.1 频域滤波与空域滤波的关系
6.4.2 频域滤波的基本步骤
6.4.3 频域滤波的Matlab实现
6.5 频域低通滤波器
6.5.1 理想低通滤波器及其实现
6.5.2 高斯低通滤波器及其实现
6.6 频率域高通滤波器
6.6.1 高斯高通滤波器及其实现
6.6.2 频域拉普拉斯滤波器及其实现
6.7 Matlab综合案例——利用频域滤波消除周期噪声
6.7.1 频域带阻滤波器
6.7.2 带阻滤波消除周期噪声
6.8 频域滤波器与空域滤波器之间的内在联系
第7章 小波变换
7.1 多分辨率分析
7.1.1 多分辨率框架
7.1.2 分解与重构的实现
7.1.3 图像处理中分解与重构的实现
7.2 Gabor多分辨率分析
7.3 常见小波分析
7.3.1 Haar小波
7.3.2 Daubechies小波
7.4 高维小波
第8章 图像复原
8.1 图像复原的一般理论
8.1.1 图像复原的基本概念
8.1.2 图像复原的一般模型
8.2 实用图像复原技术
8.2.1 图像复原的数值计算方法
8.2.2 非线性复原
第9章 彩色图像处理
9.1 彩色基础
9.1.1 什么是彩色
9.1.2 我们眼中的彩色
9.1.3 三原色
9.1.4 计算机中的颜色表示
9.2 彩色模型
9.2.1 RGB模型
9.2.2 CMY、CMYK模型
9.2.3 HSI模型
9.2.4 HSV模型
9.2.5 YUV模型
9.2.6 YIQ模型
9.2.7 Lab模型简介
9.3 全彩色图像处理基础
9.3.1 彩色补偿及其Matlab实现
9.3.2 彩色平衡及其Matlab实现
第10章 形态学图像处理
10.1 预备知识
10.2 二值图像中的基本形态学运算
10.2.1 腐蚀及其实现
10.2.2 膨胀及其实现
10.2.3 开运算及其实现
10.2.4 闭运算及其实现
10.3 二值图像中的形态学应用
10.3.1 击中与击不中变换及其实现
10.3.2 边界提取与跟踪及其实现
10.3.3 区域填充
10.3.4 连通分量提取及其实现
10.3.5 细化算法
10.3.6 像素化算法
10.3.7 凸壳
10.3.8 bwmorph函数
10.4 灰度图像中的基本形态学运算
10.4.1 灰度膨胀及其实现
10.4.2 灰度腐蚀及其实现
10.4.3 灰度开、闭运算及其实现
10.4.4 顶帽变换(top-hat)及其实现
10.5 小结
第11章 图像分割
11.1 图像分割概述
11.2 边缘检测
11.2.1 边缘检测概述
11.2.2 常用的边缘检测算子
11.2.3 Matlab实现
11.3 霍夫变换
11.3.1 直线检测
11.3.2 曲线检测
11.3.3 任意形状的检测
11.3.4 Hough变换直线检测的Matlab实现
11.4 阈值分割
11.4.1 阈值分割方法
11.4.2 Matlab实现
11.5 区域分割
11.5.1 区域生长及其实现
11.5.2 区域分裂与合并及其Matlab实现
11.6 基于形态学分水岭算法的图像分割
11.6.1 形态学分水岭算法
11.6.2 Matlab实现
11.7 Matlab综合案例——分水岭算法
11.8 小结
第12章 特征提取
12.1 图像特征概述
12.1.1 什么是图像特征
12.1.2 图像特征的分类
12.1.3 特征向量及其几何解释
12.1.4 特征提取的一般原则
12.1.5 特征的评价标准
12.2 基本统计特征
12.2.1 简单的区域描绘子及其Matlab实现
12.2.2 直方图及其统计特征
12.2.3 灰度共现矩阵
12.3 特征降维
12.3.1 维度灾难
12.3.2 特征选择简介
12.3.3 主成分分析
12.3.4 快速PCA及其实现
12.4 综合案例——基于PCA的人脸特征抽取
12.4.1 数据集简介
12.4.2 生成样本矩阵
12.4.3 主成分分析
12.4.4 主成分脸可视化分析
12.4.5 基于主分量的人脸重建
12.5 局部二进制模式
12.5.1 基本LBP
12.5.2 圆形邻域的LBPP,R算子
12.5.3 统一化LBP算子——Uniform LBP及其Matlab实现
12.5.4 MB-LBP及其Matlab实现
12.5.5 图像分区及其Matlab实现
第13章 图像识别初步
13.1 模式识别概述
13.1.1 模式与模式识别
13.1.2 图像识别
13.1.3 关键概念
13.1.4 识别问题的一般描述
13.1.5 过度拟合
13.1.6 模式识别系统结构
13.1.7 训练/学习方法分类
13.2 模式识别方法分类
13.2.1 统计模式识别
13.2.2 句法模式识别
13.2.3 小结
13.3 最小距离分类器和模板匹配
13.3.1 最小距离分类器及其Matlab实现
13.3.2 基于相关的模板匹配
13.3.3 相关匹配的计算效率
第14章 人工神经网络
14.1 人工神经网络简介
14.1.1 仿生学动机
14.1.2 人工神经网络的应用实例
14.2 人工神经网络的理论基础
14.2.1 训练线性单元的梯度下降算法
14.2.2 多层人工神经网络
14.2.3 sigmoid单元
14.2.4 反向传播(BP,back propogation)算法
14.2.5 训练中的问题
14.3 神经网络算法的可视化实现
14.3.1 NNTool的主要功能及应用
14.3.2 神经网络的仿真测试
14.4 Matlab神经网络工具箱
14.4.1 网络的创建
14.4.2 网络初始化
14.4.3 网络训练
14.4.4 网络仿真测试
14.4.5 网络性能分析
第15章 支持向量机
15.1 支持向量机的分类思想
15.1.1 分类模型的选择
15.1.2 模型参数的选择
15.2 支持向量机的理论基础
15.2.1 线性可分情况下的SVM
15.2.2 非线性可分情况下的C-SVM
15.2.3 需要核函数映射情况下的SVM
15.2.4 推广到多类问题
15.3 SVM的Matlab实现
15.3.1 训练——svmtrain
15.3.2 分类——svmclassify
15.3.3 应用实例
15.4 综合案例——基于PCA和SVM的人脸识别系统
15.4.1 人脸识别简介
15.4.2 前期处理
15.4.3 数据规格化
15.4.4 核函数的选择
15.4.5 参数选择
15.4.6 构建多类SVM分类器
15.4.7 实验结果
15.5 SVM在线资源
15.5.1 Matlab的SVM工具箱
15.5.2 LIBSVM的简介
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
我花了一整周的时间,几乎是沉浸在这本书里,感觉自己的编程思维被彻底颠覆了。这本书最让我印象深刻的是它对于“实践出真知”这一理念的极致贯彻。它不是那种堆砌理论公式的书,而是真正地教会你如何用Matlab这个强大的工具去解决实际问题。作者显然深谙不同层次读者的需求,前几章的内容非常友好,能让你迅速上手搭建起自己的图像处理环境,而越往后深入,挑战性就越大,逼迫你去思考更深层次的算法优化和性能提升。我尤其欣赏作者在讲解滤波器设计和特征提取算法时所采取的对比分析方法,他会同时展示不同方法的优缺点和适用场景,这比单纯介绍一种方法要高明得多。读完后,我感觉自己不再是只会调用Matlab函数库的“操作员”,而是真正理解了背后原理的“工程师”。如果你想从理论到实践无缝对接,这本书绝对是你的不二之选,它提供的不仅仅是知识,更是一种解决问题的思维框架。
这本书的案例设计真是太贴合工业界的实际需求了!我是一个在制造业从事质量检测的朋友向我推荐的,他强调这本书里的应用实例非常具有参考价值。我印象最深的是关于缺陷检测和目标跟踪的那几个章节,里面的代码可以直接拿来做初步的原型开发。它没有那种学院派的空泛,而是紧紧围绕实际应用场景展开讨论,比如如何处理光照不均、如何应对目标形变等在真实世界中经常遇到的难题。更棒的是,作者在每个大主题结束后,都会有一个“疑难解答”或者“性能优化建议”的小节,这体现了作者丰富的实战经验。这些小窍门往往是教科书上不会提及的,却是决定项目成败的关键。阅读这些内容时,我仿佛感觉自己不是在读一本技术手册,而是在听一位资深的行业专家在传授他的“独门秘籍”。如果你的目标是利用图像处理技术解决商业或工程问题,这本书绝对是你的实战宝典。
我最欣赏这本书的地方在于它对Matlab工具箱的掌握达到了“炉火纯青”的地步。很多同类书籍只是简单介绍了函数调用,但这本书却深入挖掘了Matlab底层机制的优势和局限性。作者不仅展示了如何使用内置函数,更厉害的是,他教会了我们如何利用Matlab的向量化运算特性来优化那些原本可能需要大量循环的低效代码。对于那些追求极致运行效率的读者来说,这一点至关重要。我尝试着对比了书中的优化前后代码运行时间,效果是惊人的。此外,书中关于并行计算和GPU加速的介绍也紧跟时代前沿,让读者能够充分利用现代硬件的性能。这本书的价值在于,它让你不仅学会了“做什么”,更重要的是教会了你“如何做得更快、更优雅”。这种对工具的深刻理解和驾驭能力,使得这本书超越了一般的教材,成为了一本值得反复研读的工具书和进阶指南。
坦白说,我之前对很多图像识别的概念感到云里雾里,尤其是涉及深度学习和神经网络的部分,总觉得隔着一层纱。直到我翻开了这本《精通Matlab数字图像处理与识别》,那种豁然开朗的感觉难以言喻。书中对那些复杂的数学模型进行了极其细致的“拆解”,仿佛是用积木搭建的方式,让你一步步理解它们是如何运作的。作者在处理识别算法时,并没有简单地罗列步骤,而是深入探讨了每一步背后的数学逻辑和计算复杂度。我发现,当你知道“为什么”要这么做之后,再去看代码,那些原本密密麻麻的符号就变得有意义了。这种由浅入深、循序渐进的讲解风格,极大地降低了学习曲线的陡峭程度。对于那些希望在图像处理领域深耕的读者来说,这本书的理论深度和广度都是非常令人信服的,它成功地架起了理论与工程之间的桥梁,让晦涩的知识变得触手可及。
这本《精通Matlab数字图像处理与识别》的排版和插图质量简直令人惊叹。我得说,在众多技术书籍中,这本书在视觉呈现上绝对是佼佼者。每一章节的结构都设计得非常合理,从基础概念的引入到复杂算法的深入剖析,过渡得自然而流畅。特别是那些代码示例,不仅清晰地印在了书页上,而且还附带了详细的注释,这对于初学者来说简直是救命稻草。我过去在学习图像处理算法时,常常因为看不懂别人的代码而感到挫败,但这本书的讲解方式让我感到前所未有的亲切。作者在解释理论时,似乎总能找到最恰当的比喻,将那些抽象的数学概念具象化。而且,书中的彩图质量非常高,那些处理前后的图像对比效果一目了然,极大地提升了阅读体验。我甚至会花时间去研究那些图表的细节,从中领悟到不少平时容易忽略的要点。总而言之,这是一本不仅内容扎实,连外在包装都无可挑剔的佳作,值得所有对图像处理感兴趣的人收藏。
哎,膜拜大神。
勘误: 1. 216页的彩色补偿程序有错误 2. 232页的公式10-7和234页的公式10-8是错误的。 这本书基础内容比较多,初学者需要结合数字图像处理的教材进行学习,存在不少公式和格式错误。
不少地方浅尝辄止,尤其是ANN 和 SVM,看了还是云里雾里
在做毕设,受益匪浅
哎,膜拜大神。