本書涵蓋圖像處理與分析的基礎知識和實操內容，詳細介紹了PyCharm的下載安裝、多種第三方庫的導入、基于Tkinter和PyQt5的界面開發、Visual Studio 2010的下載安裝以及DLL函數庫的開發方法等內容。通過豐富的實例，指導讀者利用Python軟件進行多種圖像處理與分析的編程實踐，包括灰度圖像二值化處理、直方圖處理、微分與細線化處理、去噪聲處理、特征提取、彩色變換、彩色分割、圖像合成、幾何變換、Hough變換直線檢測、傅里葉變換、小波變換、模式識別等。
本書可供計算機科學與技術、人工智能、數據科學、電子工程等領域的工程技術人員參考，也可作為相關專業的本科生和研究生的教材。

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第1章 Python圖像處理與分析的編程準備 001
1.1 Python的介紹與安裝 001
1.1.1 功能介紹 001
1.1.2 獲取與安裝 001
1.2 PyQt5的介紹與安裝 004
1.2.1 功能介紹 004
1.2.2 在線安裝 004
1.3 SciPy的介紹與安裝 005
1.3.1 功能介紹 005
1.3.2 在線安裝 006
1.4 圖像下載 006

第2章 C函數DLL創建與配套函數 007
2.1 Visual Studio 2010的下載與安裝 007
2.2 圖像處理C函數庫DLL創建 009
2.3 配套函數一覽 014

第3章 Python工程創建與設定 021
3.1 工程創建 021
3.2 系統設置 023
3.2.1 創建虛擬環境 023
3.2.2 手動添加擴展庫 024
3.2.3 自動添加擴展庫 025
3.3 PyCharm配置PyQt5 028
3.4 PyQt5界面功能說明 030
3.5 C函數DLL配置 031
3.6 主界面功能源代碼 032
3.6.1 主界面初始功能源代碼 032
3.6.2 主界面全功能源代碼 034

第4章 灰度圖像二值化處理 044
4.1 二值化處理原理 044
4.1.1 一般二值化處理 044
4.1.2 雙閾值二值化處理 044
4.1.3 大津法自動二值化處理 044
4.2 對話框功能說明 045
4.3 對話框功能實現 046
4.4 C語言函數源代碼 047
4.5 對話框類源代碼 051

第5章 直方圖處理 054
5.1 直方圖概念 054
5.2 直方圖處理 054
5.2.1 對比度增強 054
5.2.2 自動擴展亮度范圍 054
5.2.3 直方圖均衡化 056
5.3 直方圖對話框功能說明 057
5.4 對話框功能實現 058
5.4.1 PyQt5對話框HistDlg.ui的創建步驟 058
5.4.2 HistDlg.ui轉換HistDlg.py與配置 060
5.5 C語言函數源代碼 061
5.6 對話框類源代碼 069

第6章 微分與細線化處理 074
6.1 基本概念 074
6.1.1 一階微分 074
6.1.2 二階微分 074
6.1.3 模板匹配（Prewitt） 074
6.1.4 細線化處理 075
6.2 功能說明 075
6.3 功能實現 077
6.3.1 PyQt5對話框DifferenDlg.ui的創建步驟 077
6.3.2 DifferenDlg.ui轉換DifferenDlg.py與配置 077
6.3.3 細線化處理菜單函數 078
6.4 C語言函數源代碼 079
6.5 對話框類源代碼 083

第7章 去噪聲處理 086
7.1 基本概念 086
7.1.1 移動平均法和中值濾波法 086
7.1.2 膨脹與腐蝕 086
7.2 菜單函數功能實現 087
7.3 C語言函數源代碼 088

第8章 特征提取 092
8.1 二值圖像的特征參數 092
8.2 區域標記 094
8.3 基于特征參數提取物體 095
8.4 基于特征參數消除噪聲 096
8.5 對話框功能說明 096
8.6 對話框功能實現 098
8.6.1 PyQt5對話框CAbstractDlg.ui的創建步驟 098
8.6.2 CAbstractDlg.ui轉換CAbstractDlg.py與配置 098
8.7 C語言函數源代碼 099
8.8 對話框類源代碼 106

第9章 彩色變換 114
9.1 基本概念 114
9.1.1 HSI變換 114
9.1.2 亮度、色調、飽和度的更改 115
9.2 對話框功能說明 115
9.3 對話框功能實現 117
9.3.1 PyQt5對話框ColorDlg.ui的創建步驟 117
9.3.2 ColorDlg.ui轉換ColorDlg.py與配置 118
9.4 C語言函數源代碼 119
9.5 對話框類源代碼 125

第10章 彩色分割 132
10.1 基本概念 132
10.1.1 顏色分布 132
10.1.2 基于顏色分布提取物體 133
10.2 對話框功能說明 134
10.3 對話框功能實現 135
10.3.1 PyQt5對話框ColAbstractDlg.ui的創建步驟 135
10.3.2 ColAbstractDlg.ui轉換ColAbstractDlg.py與配置 136
10.4 C語言函數源代碼 137
10.5 對話框類源代碼 140

第11章 圖像合成 145
11.1 基本概念 145
11.2 對話框功能說明 147
11.3 對話框功能實現 149
11.3.1 PyQt5對話框SynthDlg.ui的創建步驟 149
11.3.2 SynthDlg.ui轉換SynthDlg.py與配置 150
11.4 C語言函數源代碼 151
11.5 對話框類源代碼 154

第12章 幾何變換 162
12.1 基本概念 162
12.1.1 放大縮小 162
12.1.2 平移 164
12.1.3 旋轉 164
12.1.4 仿射變換 165
12.1.5 透視變換 166
12.2 對話框功能說明 167
12.3 對話框功能實現 169
12.3.1 PyQt5對話框DistortionDlg.ui的創建步驟 169
12.3.2 DistortionDlg.ui轉換DistortionDlg.py與配置 171
12.4 C語言函數源代碼 172
12.5 對話框類源代碼 180

第13章 Hough變換 187
13.1 基本概念 187
13.1.1 一般Hough變換 187
13.1.2 過已知點Hough變換 188
13.2 對話框功能說明 189
13.3 對話框功能實現 190
13.4 C語言函數源代碼 191
13.5 對話框類源代碼 196

第14章 傅里葉變換 198
14.1 基本概念 198
14.1.1 一維傅里葉變換 198
14.1.2 圖像的二維傅里葉變換 200
14.1.3 濾波處理 200
14.2 對話框功能說明 202
14.3 對話框功能實現 203
14.3.1 PyQt5對話框FftDlg.ui的創建步驟 203
14.3.2 FftDlg.ui轉換FftDlg.py與配置 204
14.4 C語言函數源代碼 205
14.5 對話框類源代碼 214

第15章 小波變換 218
15.1 基本概念 218
15.1.1 小波與小波變換 218
15.1.2 離散小波變換 219
15.1.3 小波族 219
15.1.4 信號的分解與重構 220
15.1.5 二維離散小波變換 222
15.1.6 圖像的小波變換編程 223
15.2 對話框功能說明 224
15.3 對話框功能實現 225
15.3.1 PyQt5對話框WaveletDlg.ui的創建步驟 225
15.3.2 WaveletDlg.ui轉換WaveletDlg.py與配置 226
15.4 C語言函數源代碼 227
15.5 對話框類源代碼 234

第16章 模式識別 239
16.1 基本概念 239
16.2 對話框功能說明 241
16.3 對話框功能實現 242
16.3.1 PyQt5對話框PatternRecogDlg.ui的創建步驟 242
16.3.2 PatternRecogDlg.ui轉換PatternRecogDlg.py與配置 242
16.4 C語言函數源代碼 244
16.5 對話框類源代碼 246