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第1章 Matlab7．6基础1

1．1 Matlab语言介绍1

1．1．1 Matlab产品系列与特点2

1．1．2 Matlab7．6的新特点3

1．2 Matlab编程环境4

1．2．1初识Matlab 7．6环境4

1．2．2指令窗和工作空间6

1．2．3路径浏览器与指令历史浏览器7

1．2．4帮助和演示系统7

1．3 Matlab数值数组8

1．3．1变量和表达式9

1．3．2数组的产生10

1．3．3数组的运算15

1．3．4数组的查询和赋值19

1．3．5数组的变换23

1．3．6多维数组26

1．4字符数组30

1．4．1创建字符数组30

1．4．2字符数组的操作32

1．5 Matlab控制语句38

1．5．1循环结构38

1．5．2选择结构39

1．5．3程序流控制41

1．6文件操作42

1．6．1变量的保存与调用42

1．6．2文件的打开与关闭43

1．6．3文件的输入与输出44

第2章 Matlab图形绘制45

2．1二维绘图45

2．1．1基本绘图函数45

2．1．2图形修饰48

2．2三维绘图56

2．2．1三维数据的产生56

2．2．2三维绘图指令57

2．3特殊图形的绘制58

2．3．1面域图、直方图、饼图58

2．3．2等高线61

2．3．3矢量图61

2．3．4离散图64

2．3．5直方图65

2．3．6散点图65

2．3．7面、多边形67

2．3．8函数绘图69

2．3．9动画71

2．4三维图形的精细控制73

2．4．1视角73

2．4．2图形旋转74

2．4．3灯光效果75

2．4．4色彩控制77

2．4．5透明度79

第3章 句柄图形对象与GUI82

3．1图形对象82

3．1．1图形对象类型82

3．1．2 Root对象83

3．1．3 Figure对象83

3．1．4核心图形对象84

3．1．5绘图对象85

3．1．6 Annotation对象86

3．1．7组对象87

3．1．8 Uicontrol对象88

3．1．9 Uimenu对象89

3．1．10图形对象函数91

3．2图形对象属性92

3．2．1图形对象句柄的获取93

3．3图形对象句柄的删除与判断95

3．3．1句柄的删除95

3．3．2句柄的判断96

3．4图形对象属性值的获取与设置96

3．4．1图形对象属性值的设置97

3．4．2图形对象属性值的获取99

3．4．3用户缺省值的操作100

3．5 GUIDE介绍101

3．5．1 GUIDE简介102

3．5．2启动GUIDE102

3．5．3 GUIDE模板103

3．5．4运行GUI104

3．5．5 GUI文件104

3．5．6 GUIDE环境设置105

3．6 GUI设计规范105

3．6．1 GUI设计原则106

3．6．2界面一致性106

3．6．3界面易用性107

3．6．4界面规范性107

3．7 GUI设计实现107

3．7．1添加组件108

3．7．2编辑菜单108

3．7．3设置属性108

3．7．4回调函数109

第4章 Matlab图像基础110

4．1图像与数字图像110

4．1．1图像的数字化110

4．1．2数字图像的表示110

4．2数字图像处理学111

4．2．1数字图像处理方法111

4．2．2数字图像处理内容111

4．3 Madab图像112

4．3．1图像相关术语112

4．3．2图像文件格式112

4．4图像的读写113

4．4．1查询图像文件114

4．4．2读取图像文件115

4．4．3写入图像文件116

4．4．4图像数据类型转换119

4．4．5图像文件格式转换119

4．5图像显示120

4．5．1 imshow函数120

4．5．2 imview函数121

4．6图像类型及其显示121

4．6．1二值图像及其显示121

4．6．2灰度图像及其显示122

4．6．3索引图像及其显示124

4．6．4 RGB图像及其显示125

4．6．5图像序列126

4．6．6图像类型判断127

4．7特殊图像显示技术127

4．7．1显示色彩条127

4．7．2显示多帧图像序列128

4．7．3显示多幅图像130

4．7．4纹理映射131

4．8图像类型转换132

4．8．1 dither函数133

4．8．2 gray2ind函数134

4．8．3 grayslice函数134

4．8．4 im2bw函数135

4．8．5 ind2gray函数136

4．8．6 ind2rgb函数136

4．8．7 mat2gray函数137

4．8．8 rgb2gray函数137

4．8．9 rgb2ind函数138

4．9 8位和16位图像139

4．9．1 8位和16位索引图像139

4．9．2 8位和16位灰度图像140

4．9．3 8位和16位RGB图像140

4．10图像色彩140

4．10．1图像退色处理140

4．10．2 Matlab颜色模型141

4．10．3颜色模型转换143

4．10．4色彩处理146

第5章 图像运算与区域处理149

5．1图像的点运算149

5．1．1线性点运算149

5．1．2非线性点运算150

5．2图像的代数运算150

5．2．1加法运算150

5．2．2减法运算152

5．2．3乘法运算152

5．2．4除法运算153

5．2．5线性运算153

5．2．6非线性运算154

5．3图像的逻辑运算155

5．4图像的几何运算156

5．4．1图像插值156

5．4．2图像缩放157

5．4．3图像旋转158

5．4．4图像剪切159

5．5空间变换159

5．5．1仿射变换159

5．5．2投影变换160

5．5．3空间变换函数161

5．6邻域操作164

5．7区域处理167

5．7．1区域选择167

5．7．2区域滤波169

5．7．3区域填充169

第6章 Matlab图像正交变换171

6．1正交变换通用算子171

6．2傅里叶变换172

6．2．1傅里叶变换的原理172

6．2．2傅里叶性质173

6．2．3二维离散傅里叶变换（2DDFT）175

6．2．4快速傅里叶变换（FFT）175

6．2．5傅里叶变换的研究与应用177

6．3离散余弦变换182

6．3．1 DCT变换矩阵182

6．3．2 dct2函数和dctmtx函数183

6．4 Walsh-Hadamard变换184

6．5 Radon变换186

6．5．1 Radon变换原理186

6．5．2 Radon函数186

6．5．3 Radon变换检测直线188

6．5．4逆Radon变换189

6．6 Fan-Beam变换191

6．6．1计算Fan-Beam投影191

6．6．2重构Fan-Beam投影图像192

6．6．3 Radon投影和Fan-Beam投影的转换195

第7章 图像滤波器196

7．1线性滤波196

7．1．1卷积运算196

7．1．2 imfilter滤波函数198

7．1．3预定义滤波199

7．2 FIR滤波器的设计199

7．2．1 FIR滤波器基础199

7．2．2计算二维频率响应200

7．2．3计算期望频率响应矩阵201

7．2．4频率变换法201

7．2．5频率采样法203

7．2．6窗函数法204

第8章 Matlab图像增强209

8．1灰度变换增强209

8．1．1像素值及其统计特性209

8．1．2直方图灰度变换212

8．1．3直方图均衡化215

8．1．4直方图规范化217

8．2空域滤波增强218

8．2．1平滑滤波器218

8．2．2锐化滤波器223

8．3频域增强224

8．3．1低通滤波器224

8．3．2高通滤波器225

8．3．3同态滤波器226

8．3．4频域增强Matlab实例226

8．4色彩增强227

8．4．1真彩色增强227

8．4．2伪彩色增强228

第9章 Matlab图像复原231

9．1退化模型231

9．1．1连续退化模型232

9．1．2离散退化模型232

9．2复原的代数方法233

9．2．1代数复原原理233

9．2．2逆滤波复原235

9．2．3最小二乘方滤波235

9．3 Matlab实现图像复原236

9．3．1维纳滤波复原237

9．3．2规则化滤波复原238

9．3．3 Lucy-Richardson复原239

9．3．4盲去卷积复原241

9．3．5图像复原的其他Matlab函数242

第10章 Matlab图像分析244

10．1阈值分割244

10．1．1双峰法244

10．1．2迭代法245

10．1．3大津法247

10．2边缘检测249

10．2．1微分算子251

10．2．2 Log算子254

10．2．3 Canny算子256

10．3四叉树分解258

10．3．1四叉树分解258

10．3．2四叉树Matlab函数258

10．3．3四叉树分解Matlab实例262

第11章 数学形态学图像处理264

11．1数学形态学的基本运算264

11．1．1结构元素矩阵264

11．1．2膨胀运算268

11．1．3腐蚀运算269

11．1．4膨胀与腐蚀的对偶关系270

11．1．5开运算和闭运算270

11．1．6击中与击不中272

11．1．7二值图像形态学处理函数273

11．1．8其他膨胀和腐蚀的基本函数275

11．2形态学的基本应用275

11．2．1边缘提取275

11．2．2连通对象标注276

11．2．3对象选择277

11．2．4二值图像面积提取278

11．2．5二值图像的欧拉数280

11．2．6移除对象281

11．2．7区域填充281

11．2．8距离变换282

11．3查找表操作284

11．4灰度形态学286

11．4．1灰度形态学基本运算实例287

11．4．2其他函数287

第12章 压缩编码292

12．1概述292

12．1．1图像编码压缩的必要性292

12．1．2图像编码压缩的可能性292

12．1．3图像编码压缩的分类293

12．2压缩编码技术及原理296

12．2．1游程编码296

12．2．2哈夫曼编码297

12．2．3算术编码299

12．2．4词典编码301

12．2．5预测编码302

12．2．6帧内编码303

12．2．7帧间编码303

12．2．8运动估计与运动补偿303

12．2．9正交变换编码305

12．2．10整数变换编码306

12．3视频编码标准307

12．3．1 ITU-T的H．26X307

12．3．2 ISO的MPEG-X307

12．3．3 AVS标准308

12．4 Matlab实现压缩编码309

12．4．1 Matlab实现游程编码309

12．4．2 Matlab实现哈夫曼编码310

12．4．3 Matlab实现算术编码313

12．4．4 Matlab实现余弦变换压缩315

12．4．5 Matlab实现小波变换压缩316

第13章 小波图像处理320

13．1小波的定义320

13．2小波变换函数321

13．2．1 dwt2函数和idwt2函数321

13．2．2 wavedec2函数和waverec2函数322

13．2．3 dwtmode函数323

13．2．4 appcoef2函数和detcoef2函数323

13．2．5 wrcoef2函数和upcoef2函数324

13．2．6 upwlev2函数325

13．2．7 wenergy2函数325

13．2．8 wcodemat函数325

13．2．9 wfilters函数325

13．2．10 swt2函数和iswt2函数326

13．2．11 wpdec2函数和wprec2函数327

13．3小波变换实例328

13．3．1图像的二维小波分解与重构328

13．3．2小波滤波器设计329

13．3．3小波增强330

13．4小波除噪与压缩函数331

13．4．1 ddencmp函数331

13．4．2 thselect函数331

13．4．3 wdencmp函数332

13．4．4 wpdencmp函数333

13．4．5 wpthcoef函数334

13．4．6 wthcoef2函数334

13．4．7 wthresh函数335

附录A 常用的数学函数336

附录B 图像工具箱函数338

附录C 小波分析工具箱函数355

附录D 句柄图形对象属性359

Root对象属性359

Figure对象属性360

uicontrol对象属性362

uimenu对象属性364

uicontextmenu对象属性365

核心图形对象365

Axes对象属性365

Image对象属性369

Line对象属性370

Patch对象属性372

Rectangle对象属性374

Surface对象属性375

Light对象属性378

Text对象属性379

附录E Tex命令字符集381