本书介绍了MATLAB数字图像处理及其应用实验，提供了大量的数字图像处理实验代码和典型应用案例，在新工科和人工智能的背景下，由浅入深地设计了创新性的应用实验。全书可分为三部分：MATLAB数字图像处理基础知识、基础性实验和应用性实验。本书可作为高等院校电子信息科学与工程类相关专业的本科生、研究生的教材，也可以供相关领域不同层次的研究人员参考。
王鹏，南京航空航天大学，电子信息工程学院，副教授，长期从事遥感图像处理方法的相关研究，主要涉及遥感图像亚像元定位（也称为超分辨率制图）、遥感图像全色锐化以及灾害变化检测等课题。近5年在权威遥感类SCI期刊如《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》、《IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters》、《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》以第一作者身份发表SCI论文20余篇（中科院2区及以上14篇，封面论文1篇，高被引1篇），出版国家级中文专著1部，获权或申请专利10余项。获得2017年全国博士研究奖学金，2019年哈尔滨工程大学优秀博士论文（全院唯一，全校8篇）。主持国家自然科学青年基金"并行路径支持下的遥感图像超分辨率制图研究”（61801211，2019/01-2021/12），中国博士后基金面上"基于多种像元尺度空间相关性的遥感图像超分辨率制图”（YBA19050，2018/11-2020/10）和教育部高等学校电子信息类专业2020年度教学改革研究项目"跨学科交叉下的数字图像处理实验创新”（2020-YB-47，2020/12-2021/12）等项目。同时，参研了国家自然科学面上基金 "高光谱图像多端元处理技术研究”和"高光谱图像混合像元处理技术研究”等项目。
目 录
第一部分 MATLAB数字图像处理基础知识
第1章 MATLAB数字图像处理基础 1
1.1 引言 1
1.2 数字图像处理系统 1
1.2.1 数字图像处理定义 1
1.2.2 数字图像处理软件开发工具 2
1.3 MATLAB数据 3
1.3.1 矩阵与数组 3
1.3.2 数组引用 6
1.3.3 字符串 7
1.3.4 图形显示 8
1.4 MATLAB函数 11
1.5 MATLAB编程 14
1.5.1 脚本文件 14
1.5.2 控制流语句 15
1.5.3 编写函数 16
第2章 数字图像处理基本操作和运算 18
2.1 引言 18
2.2 数字图像读取、显示和保存 18
2.2.1 数字图像读取 18
2.2.2 数字图像显示 20
2.2.3 数字图像保存 23
2.3 数字图像类型转换 24
2.3.1 支持数据类型 24
2.3.2 支持图像类型 25
2.3.3 数据和图像类型转换 27
2.4 数字图像代数运算 28
2.4.1 加法运算 29
2.4.2 减法运算 32
2.4.3 乘法运算 32
2.4.4 除法运算 33
2.4.5 逻辑运算 34
2.5 数字图像几何运算 35
2.5.1 图像插值 35
2.5.2 图像变换 36
2.6 数字图像点运算 39
2.6.1 线性点运算 39
2.6.2 非线性点运算 43
第3章 数字图像增强实验 44
3.1 引言 44
3.2 数字图像空域增强 44
3.2.1 灰度变换图像增强 44
3.2.2 直方图图像增强 46
3.2.3 空域滤波图像增强 49
3.2.4 空域锐化滤波 53
3.3 数字图像频域增强 56
3.3.1 图像的傅里叶变换 57
3.3.2 低通滤波器 58
3.3.3 高通滤波器 60
第4章 数字图像复原实验 63
4.1 引言 63
4.2 数字图像复原理论基础 63
4.2.1 图像退化模型 63
4.2.2 噪声模型 64
4.2.3 退化函数估计 65
4.3 数字图像复原滤波器 65
4.3.1 空域复原滤波器 65
4.3.2 频域复原滤波器 67
4.3.3 维纳滤波器 69
4.3.4 约束最小二乘滤波器 71
第5章 彩色数字图像实验 73
5.1 引言 73
5.2 真彩色数字图像处理 73
5.2.1 彩色图像格式 73
5.2.2 彩色图像的转换 74
5.2.3 真彩色图像处理方法 77
5.3 假彩色数字图像处理 79
5.4 伪彩色数字图像处理 80
5.4.1 灰度分层法 81
5.4.2 灰度变换法 82
第6章 数字图像形态学和分割处理实验 86
6.1 引言 86
6.2 数字图像形态学处理 86
6.2.1 结构元素 86
6.2.2 膨胀和腐蚀 87
6.2.3 开运算和闭运算 90
6.2.4 bwmorph函数 92
6.3 数字图像分割 94
6.3.1 点、线和边缘检测分割 94
6.3.2 基于阈值的图像分割 100
6.3.3 基于区域提取的图像分割 103
第二部分 基础性实验
第7章 数字图像处理基础性实验 112
7.1 引言 112
7.2 实验一：数字图像灰度变换 112
7.3 实验二：数字图像直方图 116
7.4 实验三：数字图像平滑处理 118
7.5 实验四：数字图像锐化处理 121
7.6 实验五：数字图像复原、检测及形态学处理 124
第三部分 应用性实验
第8章 数字图像处理应用性实验 127
8.1 引言 127
8.2 实验一：含有噪声的工业电路板图像去噪处理 127
8.3 实验二：医学脑部图像增强处理 129
8.4 实验三：农业植被航天遥感图像分割处理 131
8.5 实验四：航空遥感数据假彩色图像获取（创新性实验） 132
8.6 实验五：遥感数据目标亚像元定位（创新性实验） 135
参考文献 139
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