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第1章 引言 1

1.1 数字图像处理概述 1

1.1.1 数字图像的概念 1

1.1.2 数字图像处理的研究范畴 2

1.1.3 数字图像处理的特点 3

1.1.4 数字图像处理系统的组成 3

1.2 VC＋＋概述 4

1.3 OpenCV概述 5

第2章 OpenCV的安装及在Visual Studio中的配置 7

2.1 概述 7

2.2 Visual Studio 2017的安装 7

2.3 OpenCV的安装及配置 9

2.3.1 VC 6.0+OpenCV1.0 9

2.3.2 Visual Studio 2005+OpenCV2.1 12

2.3.3 Visual Studio 2017+OpenCV3.4.2 15

第3章 数字图像的基本概念 26

3.1 图像信号的数字化 26

3.1.1 采样 26

3.1.2 量化 29

3.2 图像格式 30

3.3 视频格式 32

3.4 OpenCV实现 35

3.4.1 图像显示 35

3.4.2 视频文件处理 40

3.4.3 调用摄像头 41

3.4.4 写入视频文件 42

第4章 数字图像的几何变换 45

4.1 形状变换 45

4.1.1 图像缩放 45

4.1.2 图像错切 48

4.2 位置变换 49

4.2.1 图像平移变换 49

4.2.2 图像镜像变换 50

4.2.3 图像旋转变换 52

4.3 仿射变换 53

4.4 图像的基本运算 53

4.4.1 点运算 54

4.4.2 代数运算 56

4.4.3 逻辑运算 57

4.5 OpenCV实现 58

4.5.1 图像缩放 58

4.5.2 图像旋转 60

4.5.3 图像的像素访问 62

4.5.4 图像的代数运算 63

4.5.5 图像的多通道处理 64

4.5.6 图像的逻辑运算 66

第5章 数字图像清晰化处理 69

5.1 图像增强 69

5.1.1 对比度线性展宽 69

5.1.2 非线性动态范围调整 71

5.1.3 直方图均衡化 72

5.1.4 伪彩色增强 76

5.2 图像去噪 79

5.2.1 图像中的常见噪声 79

5.2.2 常见噪声模型 80

5.2.3 均值滤波 82

5.2.4 中值滤波 83

5.2.5 边界保持滤波 83

5.2.6 其他去噪滤波 85

5.3 图像锐化 89

5.3.1 一阶微分法 89

5.3.2 二阶微分法 93

5.4 OpenCV实现 94

5.4.1 图像对比度和亮度的调整 94

5.4.2 直方图均衡化 96

5.4.3 预定义伪彩色增强 97

5.4.4 自定义伪彩色增强——三通道图像处理 99

5.4.5 自定义伪彩色增强——单通道图像处理 100

5.4.6 图像去噪 102

5.4.7 图像锐化——Sobel算子 105

5.4.8 图像锐化——Laplacian算子 108

5.4.9 图像锐化——自定义Laplacian算子 109

第6章 数字图像分割 110

6.1 基于边缘检测的图像分割 110

6.1.1 基本原理 111

6.1.2 Sobel算子 111

6.1.3 高斯拉普拉斯算子 112

6.1.4 Canny算子 112

6.2 基于阈值的图像分割 114

6.2.1 基本原理 114

6.2.2 固定阈值法 115

6.2.3 最小误差法 115

6.2.4 自适应阈值选取法 116

6.3 基于区域的图像分割 116

6.3.1 区域生长法 116

6.3.2 分裂—合并法 118

6.4 OpenCV实现 118

6.4.1 Canny边缘检测 118

6.4.2 自适应阈值图像分割 121

6.4.3 漫水分割法 122

6.4.4 轮廓处理 124

第7章 二值图像处理 126

7.1 二值图像的连接性和距离 126

7.2 连接成分的变形处理 128

7.2.1 连接成分的标记 128

7.2.2 腐蚀 129

7.2.3 膨胀 129

7.2.4 腐蚀和膨胀运算的代数性质 130

7.2.5 开运算和闭运算 130

7.3 OpenCV实现 132

7.3.1 腐蚀 132

7.3.2 膨胀 134

7.3.3 开运算和闭运算 136

第8章 彩色图像处理 137

8.1 色度学基础和颜色模型 137

8.2 颜色变换 143

8.3 彩色图像增强 145

8.4 OpenCV实现 148

8.4.1 颜色变换 148

8.4.2 彩色图像平滑 150

8.4.3 彩色图像锐化 152

8.4.4 彩色图像白平衡 153

第9章 数字图像压缩 155

9.1 图像压缩原理 155

9.2 压缩图像质量评价方法 157

9.3 静态图像压缩 159

9.3.1 JPEG2000压缩标准的特点 159

9.3.2 JPEG2000编解码算法 160

9.4 动态图像压缩 165

9.4.1 视频编码技术 166

9.4.2 HEVC视频编码标准 168

9.5 OpenCV实现 174

9.5.1 JPEG压缩 174

9.5.2 DCT压缩 175

9.5.3 MPEG4视频压缩 178

附录 OpenCV3的矩阵运算 180

参考文献 188

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