数字图像处理模拟题及参考答案
电科08级数字图像处理模拟题及参考答案
一、填空题
1. 一般来说，对模拟图像数字化时采样间距越大，图像数据越少_,图像质量越_差_______ 2．若灰度图象每像素用8位表示，则灰度值可以取_0~255 包括0和255间的数值。
3. 在几何变换的3×3矩阵
___________[p q]______________可以使图像实现平移变换
4.二值形态学中，腐蚀运算的集合方式定义为____}
|
{X
x
S
x
S
X?
+
=
Θ____。
5.根据图像编码原理可以将图像编码分为_熵编码__、预测编码、__变换编码__和混合编码
6. 图像与灰度直方图间的对应关系是_____多对一___
7. 常用的灰度内插法有最近邻域法和 __双线性插值法_。
8.一幅图象的分辩率为512×512×8是指_图像的高和宽都为512像素，每个像素用8位表示,该图像大小约___2048KB
9.检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为_：
-1 0 1 -2 0 2 -1 0 1 -1 -2 -1
0 0 0
1 2 1
10．分辩率是用来描述图象__清晰程度, 一幅图象的分辩率为512×512×8是指_图象宽和高都为512象素，每个象素用8位表示____, 电视摄象机的分辩率为480线是指__一副画面从上到下扫描一遍共有480行_________, 激光打印机分辩率为300dpi是指 ______每英寸有300个点打印精度。
11.图象直方图表示：图像上各个灰度级上的像素数目。
灰度级01234567
像素数330389845321210
13.影像数字化包括抽样和量化两过程。
14.图象平滑既可在空间域中进行，也可在频率域中进行。
边缘检测算子对应的模板是：
-1-1-1-101
000-101
111-101
17.依据图象的保真度，图象编码可分为无失真（无损）编码和有失真（有损）编码两种。
18.图像处理中常用的两种邻域是 4-邻域和 8—邻域。
19.低通滤波法是使高频成分受到抑制而让低频成分顺利通过，从而实现图像平滑。
20.一般来说，采样间距越大，图象数据量少，质量差；反之亦然。
21.一幅6*8英寸的模拟图像经平板扫描仪扫描用1200dpi的分辨率扫描后，获得一幅数字图像，再经打印机用600dpi输出，则输出的图像大小为______12*16英寸________
22.一幅模拟彩色图像经平板扫描仪扫描后获得一幅彩色数字图像，其分辨率为1024×768像素。若采用RGB彩色空间，红、绿、蓝三基色的灰度等级为8比特，在无压缩的情况下，在计算机中存储该图像将占用 _18G 比特的存储空间。当用图像处理软件去掉图像的彩色信息，只留下灰度信息，灰度等级为4比特，在无压缩的情况下，存储该图像将占用__________3G_ 字节的存储空间。
23.假定图像取M*N个样点，每个像素量化后的灰度二进制位数为Q,则存储一幅数字图像所需的二进制位数b为：.b=M*N*Q
24.用一个有1024个像素的线扫描CCD采集一幅64*128个像素的图像至少需要扫描_64_条线:
25.灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图像中具有该灰度级像素的个数，其横坐标是____灰度级____，纵坐标是该灰度出现的频数。
26..灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图像中具有该灰度级像素的个数，其纵坐标是灰度级，横坐标是_____该灰度出现的频率________。
27.常用于彩色打印机的颜色模型是：_ CMY模型__
28.常用于显示器的颜色模型是：___ RGB模型 __
29.对于256色位图，______8个_______bit位可以表示一个像素？
30.设平移矩阵为T，放缩矩阵为S，旋转矩阵为R，则对一个坐标点进行放缩、平移、旋转的变换矩阵A为：
A=R*T*S
31.若有如图1所示的8*8图像亮度数据，经过偏置、dct变换后得到如图2的dct系数，使用如图3
则第1行的系数的量化结果为__________________________________________
AC系数有________个，DC系数为__________________________________________
32.伪彩色编码可以看作代表灰度级0～255的直线段映射为三维空间中的曲线：
C＝iR(L)+jR(L)+kR(L) 0<=L<=255
设灰度寄存器有8位，从高位开始，它的第1、2、3位用作红色寄存器，第4、5位存绿色，第6、7、8位存蓝色，则当L＝155时，对应的RGB分别为
二、选择题
1.锐化（高通）滤波器的作用( A )
a.能减弱或削除傅立叶空间的低频分量，但不影响高频分量。
b.能减弱或削除傅立叶空间的高频分量，但不影响低频分量。
c.对傅立叶空间的低、高频分量均有减弱或削除作用。
d.对傅立叶空间的低、高频分量均有增强作用。
2.下列描述正确的有( D )
a.只有傅立叶变换才能够完成图像的频率变换。
b.图像经频域变换后，变换结果是能量分布向高频方向集中，图像上的边缘、线条等信息在低频成分上得到反映。
c.图像处理中的模板运算在频域中将变为乘法运算。
d.滤除频域中的低频分量，使图像变换得较为清晰。
3.对于256色位图，( D )bit可以表示一个像素？
a.16个
b.2个
c.4个
d.8个
4.假定图像取M*N个样点，每个像素量化后的灰度二进制位数为Q,则存储一幅数字图像所需的二进制位数b为( A )
a.b=M*N*Q
b.b=M*N*Q/2
c.b=M*N*Q/8
d.b=M*N*Q/16
5.下列关于图像的几何变换的叙述中，不正确的是( C )
a.图像的几何变换不改变图像的像素值，而是改变像素所在的几何位置
b.图像的几何变换包括平移、镜像、旋转、缩放等
c.先把图像逆时针旋转90度，再水平镜像就可以实现图像的转置
d.图像的几何变换可以由目标图像求取它在源图像中的位置
6.真彩色图像（24位）最多可以表示多少种颜色？( C )
a.24
b.256
c.2的24次方
d.无穷多
7.以下设备中哪些属于图像存储设备: ( A )
a.组合光盘;
b.激光打印机;
c.扫描仪;
d.显象管.
8.用一个有1024个像素的线扫描CCD采集一幅64*256个像素的图像至少需要扫描( B )
a.4条线;
b.64条线;
c.1024条线;
d.64*64条线;
1
01001.00y x a
1
00
00.y x s s b 1
0cos sin 0sin cos .θθ
θθ-c s
d 00010001.
10.设平移矩阵为T ，放缩矩阵为S ，旋转矩阵为R ，则对一个坐标点进行放缩、平移、旋转的
变换矩阵A 为( D )
a.RST ；
b.STR ；
c.TSR ；
d.RTS
11.计算机显示器的颜色模型为( C )
a.CMYK
b.HIS
c.RGB
d.YIQ 12.图像输入装置不包括( D )
a.电视摄像机
b.扫描仪
c.数码照相机
d.图像输入卡 13.以下不属于傅里叶变换有哪些特点有（ C ）
a.有频率的概念
b.有关于复数的运算
c.均方意义下最优
d.变换有正交性 14.以下关于离散余弦变换的说法错误的有（ C ）
a.变换有正交性
b.有快速算法
c.主要应用于图像旋转
d.被用于JPEG 压缩标准中
15.设工业检测中工作的图像受到零均值不相关噪声的影响。如果工件采集装置每秒可采集30幅图，采用图象平均方法将噪声的方差减少到单幅图像的1/10，那么工件需保持多长时间固定在采集装置前？( A )
a.3.33秒
b.0.33秒
c.0.30秒
d.3.00秒 16.下列哪一种图像格式文件适合于数码照片压缩？( C )
a.RGB
b.TIF
c.JPEG
d.DIB
17.图像的几何变换中哪一种变换可能改变物体的几何形状？( D ) a.旋转 b.镜像 c.平移 d.错切 18.以下能够起到低通滤波的卷积模板有：( C )
1
1
12*02111.---a 1
011
*011
1
.---b
1
111*211
1
1
10
1
.
c
1
012
*02101.---d
19.以下能够起到高通滤波的卷积模板有：( D ) 0
101*010
1
4
1
.
a 1
111*011
1
1
8
1
.b 1111*2111
1
10
1
.
c 101
2
*02101.---d
三、综合应用题
1. 对下图所示数字图像f(i,j)
1)求图像的直方图
2)按照极小值点阈值法求阈值，并按所求得的阈值进行二值化，画出二值化后的图象
2.已知一幅64*64的3比特的数字图像，各个灰度级出现的频数如下表所示，请对该图像进行直方图均匀化处理，要求原来在同一灰度级中的像素均匀化后仍在同一灰度级中，并画出均匀化后的图像频数和它的直方图。
3.试写出把灰度范围 [0，50] 压缩成[0，10]，把范围 [50，200] 扩张为 [10，245]，并把范围 [200，255] 压缩成 [245，255] 的变换方程。
4.有一幅5×5图像如下所示，由于干扰，在接收时图中有若干个亮点（灰度为
255），请分别用3×3窗口中值滤波和3×3领域滤波法进行处理(当模板超出图像边界时不做处理)，并
5、试用下面给出的拉普拉斯算子和Sobel 算子计算下图的梯度幅度。并把梯度幅度的图像画出来（值四舍五入，可以为负；Sobel 算子采用绝对值之和）。 拉普拉斯算子 0 -1 0
-1
4*
-1 0 -1 0 sobel 算子：
-1
0 1 H1= -2 0* 2
-1
1
-1 -2 -1 H2= 0 0* 0
1
2
1
图像：
6.现有8个待编码符号M0,M1,……,M7,它们的概率分别为0.41, 0.25, 0.12, 0.09, 0.05, 0.04, 0.03, 0.01,试求这一组符号的信息熵，画出哈夫曼树，求出这一组符号的哈夫曼编码，并计算平均码长和编码效率。
7、现有8个待编码符号M0,M1,……,M7,它们的概率分别为0.41, 0.25, 0.12, 0.09, 0.05, 0.04, 0.03, 0.01,试求这一组符号的信号熵，利用香农·范诺编码求出这一组符号的编码，写出编码过程及编码结果，并计算平均码长和编码效率。
8、有一2*2的图像，其中f(0，0)=1，f(0，1)=3，f(1，0)=7，f(1，1)=2，求该图像的傅里叶幅度谱。
8、有一2*2的图像，其中f(0，0)=2，f(0，1)=4，f(1，0)=6，f(1，1)=1，求该图像的傅里叶幅度谱。
9.如图，上面两图中，黑点代表目标，白点代表背景；X是待处理图像；B是结构元素，原点在中心。试分别给出B对X做开运算和闭运算的结果（请在答题册中画出如下面两图所示图样，并在图中涂黑运算结果目标点）。
○○○○○○○○○○
○●○●●○●○○○○○○○○
○●●●●○●●●○○●●●○
○●●●●●●●●○○●●●○
○●●●●○●●●○○●●●○
○○○○○○○○○○○○○○○
X B
附录：计算题所需的对数表
参考答案： 一
1、少 差
2 0~255（包括0和255） 3.[p q]T 4
5．熵编码 变换编码 6.多对一
7.双线性插值法
8.图象宽和高都为512象素，每个象素用8位表示 9
-1 0 1 -2 0 2 -1 0 1
-1 -2 -1 0 0 0 1 2 1 10.
清晰程度
图象宽和高都为512象素，每个象素用8位表示 一幅画面从上到下扫描一遍共有480行 每英寸有300个点打印精度 11. 图象各个灰度级上的象素数目 12.169/256 400/256
13.采样（或抽样） 量化 14.频率域
孔数
17.无失真（无损）编码 有失真（有损）编码 18.4-邻域 8-邻域（不分先后） 19.高频成分 低频成分 20.少 差 21.12*16英寸
22. 1）采用RGB 猜测空间，灰度等级为8bit ，无压缩时占存储空间大小为：
bit 18874368387681024=???
2）去掉彩色信息，灰度等级为4bit ，无压缩时占存储空间大小为：
bit 314572847681024=??
23.b=M*N*Q 24.64; 25.灰度级
26.该灰度出现的频率 27.CMY 模型 28.RGB 模型 }
|{X x S x S X ?+=Θ
31.
-20 0 0 -1 -2 -1 0 0
-20
32. 4、3、3（10011011）
33.5、3、2（101 11 010）
二、
1.A
2.D
3.D
4.A
5.C
6.C
7.A
8.B
9.C
10.D
11.C
12.D
13.C
14.C
15.A
16.C
17.D
18.C
19.d
三、
1
1)统计图象1各灰度级出现的频率结果为
p(0)=5/64?0.078；p(1)=12/64?0.188; p(2)=16/64=0.25; p(3)=9/64?0.141 p(4)=1/64?0.016; P(5)=7/64?0.109; p(6)=10/64?0.156; p(7)=4/64?0.063信息量为
?2.75(bit)
2）二值化结果：
00000000
01110111
01010100
01110111
00010101
01100010
00000010
00000000
3.根据线性变换方程：()min min
max min
max min g g g g G G G G ---+
=
()g g G 5100500
100=---+
= 500≤≤g
()10
30
47505020010
24510+=---+
=g g G 20050≤≤g
()245112200255200245
255245+=---+
=g g G 255
200≤≤g
4．略 5．略 6.
M0:11M1:2M2:8M3:4
M4:39M5:05M6:06M7:256
1114
22
36
61
100
1
1
1
1
1
1
1
00
M4:1 M7:01 M0:0001 M5:00001 M6:00000 M2:0010 M1:00111
M3:00110
平均码长：R=1*0.39+2*0.25+4*0.11+5*0.05+5*0.06+4*0.08+5*0.02+5*0.04＝2.5
图像的熵H 为：
∑==-=n
k k k P P H 1
243.2log
编码效率：η= H/R=2.43/2.5=97.2%
7. 答案：二分法香农-范诺编码方法。其步骤如下：
1） 首先统计出每个符号出现的概率； 2） 从左到右对上述概率从大到小排序；
3） 从这个概率集合中的某个位置将其分为两个子集合，并尽量使两个子集合的概率和近似相等，给前面一个子集合赋值为0， 后面一个子集合赋值为1；
4） 重复步骤3，直到各个子集合中只有一个元素为止；
8.二维离散傅里叶变换公式：)(2101
),(1),(N
vy
M ux j M x N y e y x f MN v u F +--=-=∑∑=π ()[][]
[
]
)
2(1245341
)0,1()
2(21245341)0,1()
2(024534
1
)1,0()2(27245341
)0,0(2分分分分-=+++==+++==+++==+++=
-------ππππ
πππj j j j j j j e e e F e e F e e F F
因此，幅度谱为：
1)1,1(,2
1
)0,1(,0)1,0(,27)0,0(====
F F F F
9.
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ● ● ● ● ● ● ○ ○ ○ ○ ● ● ● ● ○ ● ● ● ○ ○ ● ● ● ● ● ● ● ● ○ ○ ● ● ● ● ○ ● ● ● ○ ○ ● ● ● ● ● ● ● ● ○ ○ ● ● ● ● ○ ● ● ● ○
○ ● ● ● ● ● ● ● ● ○
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 开运算 闭运算
数字图像处理课后参考答案
数字图像处理 第一章 1、1解释术语 (2) 数字图像:为了便于用计算机对图像进行处理,通过将二维连续(模拟)图像在空间上离散化,也即采样,并同时将二维连续图像的幅值等间隔的划分成多个等级(层次)也即均匀量化,以此来用二维数字阵列并表示其中各个像素的空间位置与每个像素的灰度级数的图像形式称为数字图像。 (3)图像处理:就是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。 1、7 包括图像变化、图像增强、图像恢复、图像压缩编码、图像的特征提取、形态学图像处理方法等。彩色图像、多光谱图像与高光谱图像的处理技术沿用了前述的基本图像处理技术,也发展除了一些特有的图像处理技术与方法。 1、8基本思路就是,或简单地突出图像中感兴趣的特征,或想方法显现图像中那些模糊了的细节,以使图像更清晰地被显示或更适合于人或及其的处理与分析。 1、9基本思路就是,从图像退化的数学或概率模型出发,研究改进图像的外观,从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面目,从而获得与景物真实面貌相像的图像。 1、10基本思路就是,,在不损失图像质量或少损失图像质量的前提下,尽可能的减少图像的存储量,以满足图像存储与实时传输的应用需求。 1、11基本思路就是,通过数学方法与图像变换算法对图像的某种变换,以便简化图像进一步处理过程,或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。 1、12基本目的就是,找出便于区分与描述一幅图像中背景与目标的方法,以方便图像中感兴趣的目标的提取与描述。 第二章 2、1解释下列术语 (18)空间分辨率:定义为单位距离内可分辨的最少黑白线对的数目,用于表示图像中可分辨的最小细节,主要取决于采样间隔值的大小。 (19)灰度分辨率:就是指在灰度级别中可分辨的最小变化,通常把灰度级数L称为图像的灰度级分辨率。 (20)像素的4邻域:对于图像中位于(x,y)的像素p来说,与其水平相邻与垂直相邻的4个像素称为该像素的4邻域像素,她们的坐标分别为(x-1,y)(x,y-1)(x,y+1)(x+1,y)。 (21)像素的8邻域:对于图像中位于(x,y)的像素p来说,与其水平相邻与垂直相邻的8个像素称为该像素的8邻域像素,她们的坐标分别为(x-1,y-1)(x-1,y)(x-1,y+1)(x,y-1)(x,y+1)(x+1,y-1)(x+1,y)(x+1,y+1)。 (28)欧氏距离:坐标分别位于(x,y)与(u,v)处的像素P与像素q之间的欧氏距离定义为:D e(p,q)=[(x-u)2+(y-v)2]1/2 (29)街区距离:欧氏距离:坐标分别位于(x,y)与(u,v)处的像素P与像素q之间的街区距离定义为:D4(p,q)=|x-u|+|y-v|。 (30)棋盘距离:欧氏距离:坐标分别位于(x,y)与(u,v)处的像素P与像素q之间的欧氏距离定义为:D8(p,q)=max(|x-u|,|y-v|)。 (33)调色板:就是指在16色或者256色显示系统中,将图像中出现最频繁的16种或者256种颜色组成的一个颜色表,并将她们分别编号为0~15或0~255,这样就使每一个4位或者8位的颜色编号或者颜色表中的24位颜色值相对应。这种4位或者8位的颜色编号称为颜色的索引号,由颜色索引号及对应的24位颜色值组成的表称为颜色查找表,即调色板。 2、7对图像进行描述的数据信息一般应至少包括: (1)图像的大小,也即图像的宽与高 (2)表示每个像素需要的位数,当其值为1时说明就是黑白图像,当其值为4时说明就是16色或16灰度级图像,当其值为8时说明就是256色或256灰度级图像,当其值为24就是说明就是真彩色图像。 同时,根据每个像素的位数与调色板的信息,可进一步指出就是16色彩色图像还就是16灰度级图像;就是256色彩色图像还就是256灰度级图像。 (3)图像的调色板信息。 (4)图像的位图数据信息。 对图像信息的描述一般用某种格式的图像文件描述,比如BMP等。在用图像文件描述图像信息时,相应的要
数字图像处理模拟题
《数字图像处理》模拟练习题 1、 马赫带效应.(4 points) 2、 CMY 色彩空间 (4 points) 3、 灰度直方图(4 points) 4、 拉普拉斯滤波器 (4 points) 5、 眼对红光的敏感度高于对蓝光的敏感度。 （ ） 6、 对图像进行DCT 变换及量化处理后再进行Huffman 编码，以上编码是可逆的。（ ） 7、 图像信源的熵指的是信源的平均信息量，熵值越大可用于编码得效率越高。（ ） 8、 度图像进行直方图均衡化处理后，其各灰度级的概率分布基本相同。（ ） 9、 在JPEG 标准中，对图像各子块进行DCT 变换后，对其DC 、AC 系数按相同的方法进行后续处理。（ ） 10、 与理想低通滤波器相比较，巴特沃思滤波器对图像的平滑处理效果更理想，关键在它有效的克服了前者的振铃效应。二、正、误判断题（10小题，每小题2分，共20分） 一、名词解释（4小题，每题5分，共20分）
（ ） 11、 用HSI 彩色空间描述图像，像素的饱和度越大，则其掺的白光的成分越少。（ ） 12、 丢失了高频成分的图像给人的感觉是比较模糊。（ ） 13、 在图像的退化模型中，影响其非线性失真（如运动模糊）的主要原因是外加的加性噪声。（ ） 14、 加权邻域平均的平滑方法对图像复原有效，特别是对有附有热噪声（如高斯噪声）的图像。（ ） 15、 以下是一种Butterworth 滤波器的传输函数，该滤波器在图像处理领域有什么特点？.（7points ） 16、 给出以下图像系统退化模型的输出表达式，并解释该模型各部分的物理含义。（8 points ） 三、 三、简答题：（4小题，共30分） 图16 a model of the image degradation 20)],(/[11),(v u D D v u H +=
数字图像处理试题(带答案)
样题： 2002级通信工程专业《数字图像处理》试卷A 卷 课程代码： 考试时间：120分钟 Image ProcessingFinal Exam 1、 Pseudocolor image(5 points> 伪彩色
是均匀的，相邻竖条之间的强度差是常数，但看起来却发现每一竖条内左边比邮编稍亮一些，这种现象称马赫带效应。p1EanqFDPw 4、 C MY 色彩空间 CMY 色彩空间是一个矩形直角空间结构，其三基色分别为青 [题目] 数字图像 [参考答案] 为了便于用计算机对图像进行处理，通过将二维连续（模拟）图像在空间上离散化，也即采样，并同时将二维连续图像的幅值等间隔地划分成多个等级（层次），也即均匀量化，以此来用二维数字阵列表示其中各个像素的空间位置和每个像素的灰度级数（灰度值）的图像形式称为数字图像。 图像处理 [参考答案] 是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。 题目] 数字图像处理 [参考答案] 是指利用计算机技术或其他数字技术，对一图像信息进行某此数学运算及各种加工处理，以改善图像的视觉效果和提高图像实用性的技术。 一、绪论(名词解释，易，3分) [题目] 图像 [参考答案] 是指用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的、可以直接或间接作用于人的视觉系统而产生的视知觉的实体。 一、绪论(简答题，难，6分) [题目] 什么是图像？如何区分数字图像和模拟图像？ [参考答案] “图”是物体透射或反射光的分布，是客观存在的。“像”是人的视觉系统对图在大脑中形成的印象或认识，是人的感觉。图像是图和像的有机结合，既反映物体的客观存在，又体现人的心理因素；图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述，或者说图像是客观对象的一种可视表示，它包含了被描述对象的有关信息。 模拟图像是空间坐标和亮度(或色彩)都连续变化的图像；数字图像是空间坐标和亮度(或色彩)均不连续的、用离散数字(一般是整数)表示的图像。 [题目] 简述研究图像恢复的基本思路。 [参考答案] 基本思路是，从图像退化的数学或概率模型出发，研究改进图像的外观，从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面日，从而获得与景物真实面貌相像的图像。 一、绪论(简答题，易，5分) [题目] 简述研究图像变换的基本思路。 [参考答案] 基本思路是通过数学方法和图像变换算法对图像的某种变换，以便简化图像进一步处理的过程，或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。 一、绪论(简答题，易，5分) [题目] 简述一个你所熟悉的图像处理的应用实例。 [参考答案] 比如，医学上用B超检测仪对人体器官病变的检查和诊断。 一、绪论(简答题，中，5分) [题目] 一般的数字图像处理要经过几个步骤？由哪经内容组成？ [参考答案] 数字图像处理的基本步骤包括图像信息的获取、存储、处理、传输、输出和显示。 数字图像处理的内容主要包括图像数字化、图像变换、图像增强、图像恢复(复原)、图像压缩编码、图像分割、图像分析与描述和图像识别分类。 一、绪论(简答题，中，5分) [题目] 图像处理的目的是什么？针对每个目的请举出实际生活中的一个例子。 [参考答案] 图像处理就是对图像信息进行加工处理和分析，以满足人的视觉心旦需要和实际应用或某种目的(如压缩编码或机器识别)的要求。如视频图像的高清晰化处理、医学图像的识别分类及其在疾病断中的应用，就是图像处理这两个目的的实际例子。 华南理工大学 《数字图像处理》课程实验报告 实验题目：实验1、数字图像读取及色彩、亮度对比度变化姓名：学号： 班级：组别： 合作者： 指导教师： V=-0.30R-0.59G+0.89B 5．通过访问Y（亮度）通道，改变数字图像的亮度； 二、实验图像： 三、实验主要过程： 1、读入图像，分离RGB三个通道，结果如下： 代码如下： % 读入图像并分离RGB，显示； src = imread('sample1-1.bmp'); [r c d] = size(src); R = src; G = src; B = src; R(:,:,2) = zeros(r,c); R(:,:,3) = zeros(r,c); G(:,:,1) = zeros(r,c); G(:,:,3) = zeros(r,c); B(:,:,1) = zeros(r,c); B(:,:,2) = zeros(r,c); subplot(1,3,1); imshow(R); title('R分量'); subplot(1,3,2); imshow(G); title('G分量'); subplot(1,3,3); imshow(B); title('B分量'); 2、修改RGB值（反色），改变图像的色彩，结果如下： 代码如下： % 修改RGB的值（这时采用了反色），改变图像的色彩； R(:,:,1) = 255 - R(:,:,1); % 为了进行后面的实验，请注释此行G(:,:,2) = 255 - G(:,:,2); % 为了进行后面的实验，请注释此行B(:,:,3) = 255 - B(:,:,3); % 为了进行后面的实验，请注释此行subplot(2,3,1); imshow(R); title('R分量反色'); subplot(2,3,2); imshow(G); title('G分量反色'); subplot(2,3,3); imshow(B); title('B分量反色'); subplot(2,3,4); imshow(src); title('原图'); subplot(2,3,6); imshow(R+G+B); title('反色'); 3、将RGB转为YUV，结果如下： 第六章图像的锐化处理 一.填空题 1. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。垂直方向的微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 2. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Roberts交叉微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 3. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Sobel 微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 4. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Priwitt微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 5. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Laplacian微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 6. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Wallis 微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 7. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。水平方向的微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 8. 图像微分______________了边缘和其他突变的信息。（填“增强”或“削弱”） 9. 图像微分______________了灰度变化缓慢的信息。（填“增强”或“削弱”） 10. 图像微分算子______________用在边缘检测中。（填“能”或“不能”） 四.简答题 1. 图像中的细节特征大致有哪些？一般细节反映在图像中的什么地方？ 2. 一阶微分算子与二阶微分算子在提取图像的细节信息时，有什么异同？ 3. 简述水平方向的微分算子的作用模板和处理过程。 4. 简述垂直方向的微分算子的作用模板和处理过程。 5. 已知Laplacian微分算子的作用模板为：，请写出两种变形的Laplacian算子。解答: 1. 图像的细节是指画面中的灰度变化情况，包含了图像的孤立点、细线、画面突变等。孤 立点大都是图像的噪声点，画面突变一般体现在目标物的边缘灰度部分。 2. 一阶微分算子获得的边界是比较粗略的边界，反映的边界信息较少，但是所反映的边界 比较清晰；二阶微分算子获得的边界是比较细致的边界。反映的边界信息包括了许多的细节 信息，但是所反映的边界不是太清晰。 五.应用题 1. 已知Roberts算子的作用模板为：，Sobel算子的作用模板为： 。 设图像为： 第一章 1.连续图像中，图像为一个二维平面，(x,y)图像中的任意一点，f（x,y）为图像于(x,y)于处的值。 连续图像中，(x,y)的取值是连续的，f(x,y)也是连续的 数字图像中，图像为一个由有限行有限列组成的二维平面，（i,j)为平面中的任意一点，g（i,j)则为图像在（i,j)处的灰度值，数字图像中，（i,j) 的取值是不连续的，只能取整数，对应第i行j列,g（i,j) 也是不连续的，表示图像i行j列处图像灰度值。 联系：数字图像g(i,j)是对连续图像f(x,y)经过采样和量化这两个步骤得到的。其中 g(i,j)=f(x,y)| x=i,y=j 2. 图像工程的内容可分为图像处理、图像分析和图像理解三个层次，这三个层次既有联系又有 区别，如下图所示。 图像处理的重点是图像之间进行的变换。尽管人们常用图像处理泛指各种图像技术，但比较狭义的图像处理主要是对图像进行各种加工，以改善图像的视觉效果并为自动识别奠定基础，或对图像进行压缩编码以减少所需存储空间 图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它们的客观信息，从而建立对图像的描述。如果说图像处理是一个从图像到图像的过程，则图像分析是一个从图像到数据的过程。这里的数据可以是目标特征的测量结果，或是基于测量的符号表示，它们描述了目标的特点和性质。 图像理解的重点是在图像分析的基础上，进一步研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系，并得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释，从而指导和规划行动。 如果说图像分析主要以观察者为中心来研究客观世界，那么图像理解在一定程度上是以客观世界为中心，借助知识、经验等来把握整个客观世界(包括没有直接观察到的事物)的。 联系：图像处理、图像分析和图像理解处在三个抽象程度和数据量各有特点的不同层次上。 图像处理是比较低层的操作，它主要在图像像素级上进行处理，处理的数据量非常大。图像分析则进入了中层，分割和特征提取把原来以像素描述的图像转变成比较简洁的非图形式的描述。图像理解主要是高层操作，基本上是对从描述抽象出来的符号进行运算，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处。 第二章： Terms and concepts explanation RGB：Red Green Blue 三原色红绿蓝 CMYK：cyan magenta yellow black 青、粉红、黄、黑 HSI: hue saturation intensity 色调、饱和度、亮度 FFT fast fourier transform 快速傅里叶变换 CWT continuous wavelet transform 连续小波变换 DCT discrete cosine transform 离散余弦变换 DFT discrete fourier transform 离散傅里叶变换 DWT discrete wavelet transform 离散小波变换 CCD charge-coupled device电荷耦合元件 Pixel a digital image is composed of a finite number of elements,each of which has a particular lication and value,these elements are called pixel 像素 DC component in frequency domain （direct current component）直流分量的频率域GLH The Gray Level Histogram 灰度直方图 Mather（basic）wavelet :a function (wave) used to generate a set of wavelets,母小波，用于产生小波变换所需的一序列子小波 Basis functions basis image : there i s only one set of αk for any given f(x), then the ψk (x) are called basis functions Multi-scale analysis多尺度分析 Gaussian function:Gaussian function In mathematics,is a function of the form: for some real constants a 0, b, c 0, and e ≈ 2.718281828 (Euler’s number).对于一些真正的常量0,b,c 0,和e≈2.718281828(欧拉数)。 Sharpening filter ：锐化滤波器 Smoothing filter/convolution ：smoothing filter are used for blurring and for noise reduction 平滑滤波器用于模糊处理和降低噪声/卷积 Imageenhancement/imagerestoration image Enhancement the process of manipulating an i mage so that the result is more suitable than the original for a specific application. 图像增强处理是对图像进行的加工，使其结果对于特定的应用比原始图像更适合的一种处理。 1基于形态学运算的星空图像分割 主要内容： 在获取星图像的过程中，由于某些因素的影响，获得的星图像存在噪声，而且星图像的背景经常是不均匀的，为星图像的分割造成了极大的困难。膨胀和腐蚀是形态学的两个基本运算。用形态学运算对星图像进行处理，补偿不均匀的星图像背景，然后进行星图像的阈值分割。 要求： 1> 图像预处理：对原始星空图像进行滤波去噪处理； 2> 对去噪后的图像进行形态学运算处理； 3> 选取自适应阈值对形态学运算处理后的图像进行二值化； 4> 显示每步处理后的图像； 5> 对经过形态学处理后再阈值的图像和未作形态学处理后再阈值的图像进行对比分析。 待分割图像 直接分割图像 处理后的分割图像 2基于数字图像处理的印刷电路板智能检测方法 主要内容： 通过对由相机实时获取的印刷电路板图像进行焊盘识别，从而提高电子元件的贴片质量，有效提高电路板的印刷效率。 要求： 1> 图像预处理：将原始彩色印刷电路板图像转成灰度图像，对灰度图像进行背景平滑和滤波去噪； 2> 对去噪后的图像进行图像增强处理，增强边缘提取的效果。 3> 对增强后的图像进行边缘提取（至少两种以上的边缘提取算法）； 4> 显示每步处理后的图像（原始电路板图像可自行查找）； 5> 图像处理后要求能对每个焊盘进行边缘提取，边缘清晰。 3静止背景下的移动目标视觉监控 主要内容： 基于视觉的人的运动分析最有前景的潜在应用之一是视觉监控。视觉监控系统的需求主要来自那些对安全要求敏感的场合，如银行、商店、停车场、军事基地等。通过对静止背景下的目标识别，来提醒监测人员有目标出现。 要求： 1>对原始参考图和实时图像进行去噪处理； 2>对去噪后的两幅图像进行代数运算，找出目标所在位置，提取目标，并将背景置黑； 3> 判断目标大小，若目标超过整幅图像的一定比例时，说明目标进入摄像保护区域，系统对监测人员进行提示（提示方式自选）。 4>显示每步处理后的图像； 5>分析此种图像监控方式的优缺点。 背景目标出现目标提取 4车牌识别图像预处理技术 主要内容： 车辆自动识别涉及到多种现代学科技术，如图像处理、模式识别与人工智能、计算机视觉、光学、机械设计、自动控制等。汽车作为人类生产、生活中的重要工具被广泛的使用，实现自动采集车辆信息和智能管理的车牌自动识别系统具有十分重要的意义: 要求： 1>对原始车牌图像做增强处理； 2>对增强后的彩色图像进行灰度变换； 3>对灰度图像进行直方图均衡处理； 4>选取自适应的阈值，对图像做二值化处理； 5>显示每步处理后的图像； 6>分析此种图像预处理的优缺点及改进措施，简要叙述车牌字符识别方法 原始车牌图像处理后的车牌图像 5医学细胞图像细胞分割图像增强算法研究 主要内容： 医学图象处理利用多种方法对各种图像数据进行处理，以期得到更好的显示效果以便医生根据细胞的外貌进行病变分析。 要求： 1>通过对图像的灰度变换调整改变细胞图像的灰度，突出感兴趣的细胞和细胞核区域。 2>通过直方图修改技术得到均衡化或规定化等不同的处理效果。 3>采用有效的图像平滑方法对细胞图像进行降噪处理，消除图像数字化和传输时所混入的噪声，提高图像的视觉效果。 4>利用图像锐化处理突出细胞的边缘信息，加强细胞的轮廓特征。 5>显示每步处理图像，分析此种细胞分割图像预处理方法的优缺点。 原始细胞图像 图像处理后的细胞图像 6瓶子灌装流水线检测是否液体灌装满瓶体 当饮料瓶子在罐装设备后要进行液体的检测，即：进行判断瓶子灌装流水线是否灌装满瓶体的检测，如液面超过瓶颈的位置，则装满，否则不满，如果不满则灌装液体不合格，需重新进行灌装。 具体要求： 1）将原进行二值化 2）二值化后的图像若不好，将其滤波再进行膨胀处理,并重新进行二值化 3）将图像标记连通域并进行面积计算，找出不符合要求的标记块 4）将不合格的图像进行提取，并记录不合格率 数字图像处理 一、填空题 1、数字图像的格式有很多种，除GIF格式外，还有jpg 格式、tif 格式。 2、图像数据中存在的有时间冗余、空间冗余、结构冗余、信息熵冗余、知识 冗余、视觉冗余。 3、在时域上采样相当于在频域上进行___延拓。 4、二维傅里叶变换的性质___分离性、线性、周期性与共轨对称性、__位 移性、尺度变换、旋转性、平均值、卷积。（不考） 5、图像中每个基本单元叫做图像元素；在早期用picture表示图像时就称为 像素。 6、在图象处理中认为线性平滑空间滤波器的模板越大,则对噪声的压制越 好 ;但使图像边缘和细节信息损失越多; 反之, 则对噪声的压制不好 ,但对图像的细节等信息保持好。模板越平,则对噪声的压制越好 ,但对图像细节的保持越差;反之,则对噪声的压制不好,但对图像细节和边缘保持较好。 7、哈达玛变换矩阵包括___+1 和___—1 两种矩阵元素。（不要） 8、对数变换的数学表达式是t = Clog ( 1 + | s | ) 。 9、傅里叶快速算法利用了核函数的___周期性和__对称性。（不要） 10、直方图均衡化的优点是能自动地增强整个图像的对比度。（不要） 二、选择题 ( d )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为： a. 0 .255 c ( c )2.采用模板［-1 1］主要检测____方向的边缘。 a.水平 b.45 c.垂直 ( c )3. 下列算法中属于图象平滑处理的是： a.梯度锐化 b.直方图均衡 c. 中值滤波增强 ( b )4.图象与灰度直方图间的对应关系是： a.一一对应 b.多对一 c.一对多 d.都不对 ( a )5.对一幅图像采样后，512*512的数字图像与256*256的数字图像相比较具有的细节。 a.较多 b.较少 c.相同 d.都不对 ( b )6.下列算法中属于点处理的是： a.梯度锐化 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( d )7.二值图象中分支点的连接数为： .1 c ( a )8.对一幅100100像元的图象，若每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit，则图象的压缩比为： :1 :1 c.4:1 :2 ( d )9.下列算法中属于局部处理的是： a.灰度线性变换 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( b )10.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是： a.梯度算子算子算子d. Laplacian算子 胡学龙编著 《数字图像处理（第 3 版）》思考题与习题参考答案 目录 第 1 章概 述 (1) 第 2 章图像处理基本知识 (4) 第 3 章图像的数字化与显示 (7) 第 4 章图像变换与二维数字滤波 (10) 第 5 章图像编码与压缩 (16) 第 6 章图像增强 (20) 第 7 章图像复原 (25) 第 8 章图像分割 (27) 第 9 章数学形态学及其应用 (31) 第 10 章彩色图像处理 (32) 第1章概述 连续图像和数字图像如何相互转换 答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。这样，数字图像可以 用二维矩阵表示。将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像 （连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。图像的数字 化包括离散和量化两个主要步骤。在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅 度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。 采用数字图像处理有何优点 答：数字图像处理与光学等模拟方式相比具有以下鲜明的特点： 1．具有数字信号处理技术共有的特点。（1）处理精度高。（2）重现性能好。（3）灵活性高。 2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。 3．数字图像处理技术适用面宽。 4．数字图像处理技术综合性强。 数字图像处理主要包括哪些研究内容 答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的 图像。 说出图像、视频（video）、图形（drawing）及动画（animation）等视觉信息之间的联系和区别。 答：图像是用成像技术形成的静态画面；视频用摄像技术获取动态连续画面，每一帧可 《数字图像处理》复习题 1． 假设线性平移不变系统的输入是f (x )，系统的脉冲响应函数是h (x )，分别写出在空间域和频 率域中输出函数的表达式。 解答： ()()*()g x f x h x = ()()()G u F u H u =? 2． 数字图像大致可以分为几种类型？各自如何数字描述？RGB 彩色图像与索引彩色图像有什么区 别？ 解答： 二值图像、灰度图像、RGB 彩色图像、索引彩色图像。…… 3． 图像灰度直方图的定义和性质。 （略） 4． 在一个线性拉伸中，当a ，b 取何值时，可将双峰直方图的两个峰分别从23和155移到16和 240？画出灰度变换函数和两个直方图的形状。 解答： 变换函数为：b aD D A B +=，则 16=23a+b; 240=155a+b 于是：a ＝1.7，b ＝－23。（两个直方图峰值之间距离拉开） 5． 图像灰度变换增强有那几种方式，简述其原理。 （见第3章） 6． 一幅图象的灰度原始图较暗且动态范围较小，反应在直方图上就是其直方图所占据的灰度范围 较窄且集中在低灰度一边，调整直方图使其占据整个图象灰度允许的范围，图象会有何变化？ 解答：图像对比度增强 7． 图像亮度增大或减小时，图像直方图如何变化？当图像对比度增大或减小时，图像直方图如何 变化？画出示意图。 解答： a) 当图像的亮度增大时，直方图向右平移；当图像的亮度减小时，直方图向左平移。 b) 当图像对比度增大时，直方图峰值之间距离增大；当图像对比度减小时，直方图峰值之间距离减小。 8． 下图是一幅图像在不同状态下的直方图，试分析其视觉效果，哪一个直方图对应的图像对比度 最高？ — 一、选择题 1、两幅图像进行相减，可以（ ） 。 A 、获得图像的轮廓 B 、突出两幅图像的差异 C 、使得图像更清晰 D 、消除噪声 2、在变换编码中，比较理想的变换是（ ） 》 (A) DFT （B ）WHT （C ）DCT （D ）KLT 3、对灰度值为127进行灰度码分解，结果用二进制表示为（ ） （A ）01000000 （B ）01111111 （C ） （D ） 4、关于邻接和连接说法正确的是（ ） （A ）连接不一定邻接。 （B ）在二值图像中，任意相邻的两个象素都是连接的。 （C ）在灰度图像中，相邻的两个象素的灰度值为80、83，则它们是连接的。 ￥ （D ）邻接不一定连接。 5、下面图像中，象素P 、Q 之间的距离，描述正确的是（ ） （A ）棋盘距离为3 （B ）城区距离为5 （C ）欧氏距离为5 （D ）棋盘距离为7 6、平移变换矩阵为（ ） [ （A ）?? ??????? ???10 00 100010001000Z Y X （B ）????? ? ??????10 000000000z y x S S S （C） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - 1 cos sin sin cos 1 α α α α （D） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?- 1 cos sin 1 sin cos β β β β 7、下列哪种变换可以保持角度不变（） （A）仿射变换（B）欧氏变换（C）刚体变换（D）相似变换 8、以下哪种灰度映射可以使图像黑白反色（） （A）（B）（C）（D） 9、频域的低通滤波相当于空域的（） ! （A）对比度增强（B）锐化滤波（C）模板卷积（D）平滑滤波10、图像中，两个之间的Minkowski距离[]w w w w t y s x q p D/1 ) , (- + - = 当w取何值时，P和Q点到O的Minkowski距离相等。（） A、w=1 B、w=2 C、w=5 D、w = ∞ < 二、判断题（正确的打√，错误的打×。） 1、信源编码的平均长度大于或等于信号的熵。（） 2、算术编码结果为小数。（） 3、在变换编码中，子图像尺寸的选择一般为3×3，4×4。（） 4、对于1024×1024图像，若分割成8×8的图像块，对每个图像块进行DCT变换，并取4个系数用于隐藏信息，则这个图像可以隐藏信息的比特数为16384（） 5、逻辑运算一般只用于二值图像。（） 遥感与数字图像处理基础知识 一、名词解释： 数字影像图像采样灰度量化像素 数字影像：数字影像又称数字图像，即数字化的影像。基本上是一个二维矩阵，每个点称为像元。像元空间坐标和灰度值均已离散化，且灰度值随其点位坐标而异。 图像采样：指将在空间上连续的图像转换成离散的采样点集的操作。 灰度量化：将各个像素所含的明暗信息离散化后，用数字来表示。 像素：像素是A/D转换中的取样点，是计算机图像处理的最小单元 二、填空题： 1、光学图像是一个连续的光密度函数。 2、数字图像是一个_离散的光密度_函数。 3、通过成像方式获取的图像是连续的，无法直接进行计算机处理。此外，有些遥感图像是通过摄影方式获取的，保存在胶片上。只有对这些获取的图像（或模拟图像）进行数字化后，才能产生数字图像。数字化包括两个过程：___采样___和__量化___。 4、一般来说，采样间距越大，图像数据量____小____，质量____低_____；反之亦然。 5、一幅数字图像为8位量化，量化后的像素灰度级取值范围是________的整数。设该数字图像为600行600列，则图像所需要的存储空间为________字节。 6、设有图像文件为200行，200列，8位量化，共7个波段，则该图像文件的大小为________。 三、不定项选择题：(单项或多项选择) 1、数字图像的________。 ①空间坐标是离散的，灰度是连续的②灰度是离散的，空间坐标是连续的 ③两者都是连续的④两者都是离散的 2、采样是对图像________。 ①取地类的样本②空间坐标离散化③灰度离散化 3、量化是对图像________。 ①空间坐标离散化②灰度离散化③以上两者。 4、图像灰度量化用6比特编码时，量化等级为________。 ①32个②64个③128个④256个 5、数字图像的优点包括________。 ①便于计算机处理与分析②不会因为保存、运输而造成图像信息的损失 ③空间坐标和灰度是连续的 数字图像处理第三版中文答案--冈萨雷斯 第二章 2.1（第二版是0.2和1.5*1.5的矩形，第三版是0.3和1.5圆形） 对应点的视网膜图像的直径x 可通过如下图题2.1所示的相似三角形几何关系得到，即 ()()017 02302.x .d = 解得x=0.06d 。根据2.1 节内容，我们知道：如果把中央凹处想象为一个有337000 个成像单元的圆形传感器阵列，它转换成一个大小25327.?π成像单元的阵列。假设成像单元之间的间距相等，这表明在总长为1.5 mm （直径） 的一条线上有655个成像单元和654个成像单元间隔。则每个成像单元和成像单元间隔的大小为s=[(1.5 mm)/1309]=1.1×10-6 m 。 如果在中央凹处的成像点的大小是小于一个可分辨的成像单元，在我们可以认为改点对于眼睛来说不可见。换句话说， 眼睛不能检测到以下直径的点： m .d .x 61011060-?<=，即m .d 6 10318-?< 2.2 当我们在白天进入一家黑暗剧场时，在能看清并找到空座时要用一段时间适应。2.1节描述的视觉过程在这种情况下起什么作用？ 亮度适应。 2.3 虽然图2.10中未显示，但交流电的却是电磁波谱的一部分。美国的商用交流电频率是77HZ 。问这一波谱分量的波长是多少？ 光速c=300000km/s ，频率为77Hz 。 因此λ=c/v=2.998 * 108(m/s)/77(1/s) = 3.894*106m = 3894 Km. 2.5 根据图2.3得：设摄像机能看到物体的长度为x (mm)，则有:500/x=35/14; 解得：x=200，所以相机的分辨率为：2048/200=10;所以能解析的线对为：10/2=5线对/mm. 2.7 假设中心在（x0,y0）的平坦区域被一个强度分布为： ])0()0[(22),(y y x x Ke y x i -+--= 的光源照射。为简单起见，假设区域的反射是恒定的，并等于1.0，令K=255。如果图像用k 比特的强度分辨率进行数 电科08级数字图像处理模拟题及参考答案 一、填空题 1. 一般来说，对模拟图像数字化时采样间距越大，图像数据越少_,图像质量越_差_______ 2．若灰度图象每像素用8位表示，则灰度值可以取_0~255 包括0和255间的数值。 3. 在几何变换的3×3矩阵 ___________[p q]______________可以使图像实现平移变换 4.二值形态学中，腐蚀运算的集合方式定义为____} | {X x S x S X? + = Θ____。 5.根据图像编码原理可以将图像编码分为_熵编码__、预测编码、__变换编码__和混合编码 6. 图像与灰度直方图间的对应关系是_____多对一___ 7. 常用的灰度内插法有最近邻域法和__双线性插值法_。 8.一幅图象的分辩率为512×512×8是指_图像的高和宽都为512像素，每个像素用8位表示,该图像大小约___2048KB 9.检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为_： -1 0 1 -2 0 2 -1 0 1 -1 -2 -1 0 0 0 1 2 1 10．分辩率是用来描述图象__清晰程度, 一幅图象的分辩率为512×512×8是指_图象宽和高都为512象素，每个象素用8位表示____, 电视摄象机的分辩率为480线是指__一副画面从上到下扫描一遍共有480行_________, 激光打印机分辩率为300dpi是指______每英寸有300个点打印精度。 11.图象直方图表示：图像上各个灰度级上的像素数目。 13.影像数字化包括抽样和量化两过程。 14.图象平滑既可在空间域中进行，也可在频率域 中进行。 17.依据图象的保真度，图象编码可分为无失真（无损）编码和有失真（有损）编码两种。 18.图像处理中常用的两种邻域是 4-邻域和 8—邻域。 19.低通滤波法是使高频成分受到抑制而让低频成分顺利通过，从而实现图像平滑。 20.一般来说，采样间距越大，图象数据量少，质量差；反之亦然。 21.一幅6*8英寸的模拟图像经平板扫描仪扫描用1200dpi的分辨率扫描后，获得一幅数字图像，再经打印机用600dpi输出，则输出的图像大小为______12*16英寸________ 22.一幅模拟彩色图像经平板扫描仪扫描后获得一幅彩色数字图像，其分辨率为1024×768像素。若采用RGB彩色空间，红、绿、蓝三基色的灰度等级为8比特，在无压缩的情况下，在计算机中存储该图像将占用_18G 比特的存储空间。当用图像处理软件去掉图像的彩色信息，只留下灰度信息，灰度等级为4比特，在无压缩的情况下，存储该图像将占用__________3G_ 字节的存储空间。 23.假定图像取M*N个样点，每个像素量化后的灰度二进制位数为Q,则存储一幅数字图像所需的二进制位数b为：.b=M*N*Q 24.用一个有1024个像素的线扫描CCD采集一幅64*128个像素的图像至少需要扫描_64_条线: 25.灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图像中具有该灰度级像素的个数，其横坐标是____灰度级____，纵坐标是该灰度出现的频数。 26..灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图像中具有该灰度级像素的个数，其纵坐标是灰度级，横坐标是_____该灰度出现的频率________。 27.常用于彩色打印机的颜色模型是：_ CMY模型__ 28.常用于显示器的颜色模型是：___ RGB模型__ 29.对于256色位图，______8个_______bit位可以表示一个像素？ 30.设平移矩阵为T，放缩矩阵为S，旋转矩阵为R，则对一个坐标点进行放缩、平移、旋转的变换矩阵A为： A=R*T*S 31.若有如图1所示的8*8图像亮度数据，经过偏置、dct变换后得到如图2的dct系数，使用如图3 数字图像处理 试题卷（A ） 考试形式（开、闭卷）：闭卷 答题时间：120 （分钟） 本卷面成绩占课程成绩 80 % 一、填空题（每题1分，共15分） 1、列举数字图像处理的三个应用领域 医学 、天文学 、 军事 2、存储一幅大小为10241024?，256个灰度级的图像，需要 8M bit 。 3、亮度鉴别实验表明，韦伯比越大，则亮度鉴别能力越 差 。 4、直方图均衡化适用于增强直方图呈 尖峰 分布的图像。 5、依据图像的保真度，图像压缩可分为 无损压缩 和 有损压缩 6、图像压缩是建立在图像存在 编码冗余 、 像素间冗余 、 心理视觉冗余 三种冗余基础上。 7、对于彩色图像，通常用以区别颜色的特性是 色调 、 饱和度 亮度 。 8、对于拉普拉斯算子运算过程中图像出现负值的情况，写出一种标定方法： min max min ( (,))*255/()g x y g g g -- 二、选择题（每题2分，共20分） 1、采用幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于1时，该变换是针对如下哪一 类图像进行增强。（ B ） A 图像整体偏暗 B 图像整体偏亮 C 图像细节淹没在暗背景中 D 图像同时存在过亮和过暗背景 2、图像灰度方差说明了图像哪一个属性。（ B ） A 平均灰度 B 图像对比度 C 图像整体亮度 D 图像细节 姓名: 班级： 学号： 遵 守 考 试 纪 律 注 意 行 为 规 范 3、计算机显示器主要采用哪一种彩色模型（ A ） A 、RG B B 、CMY 或CMYK C 、HSI D 、HSV 4、采用模板［-1 1］T 主要检测（ A ）方向的边缘。 A.水平 B.45? C.垂直 5、下列算法中属于图象锐化处理的是：( C ) A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤波 D. 中值滤波 6、维纳滤波器通常用于（ C ） A 、去噪 B 、减小图像动态范围 C 、复原图像 D 、平滑图像 7、彩色图像增强时， C 处理可以采用RGB 彩色模型。 A. 直方图均衡化 B. 同态滤波 C. 加权均值滤波 D. 中值滤波 8、__B__滤波器在对图像复原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。 A. 逆滤波 B. 维纳滤波 C. 约束最小二乘滤波 D. 同态滤波 9、高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加 上一常数量以便引入一些低频分量。这样的滤波器叫 B 。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器 10、图象与灰度直方图间的对应关系是 B __ A.一一对应 B.多对一 C.一对多 D.都不 三、判断题（每题1分，共10分） 1、马赫带效应是指图像不同灰度级条带之间在灰度交界处存在的毛边现象。 （ √ ） 2、高斯低通滤波器在选择小的截止频率时存在振铃效应和模糊现象。（ × ） 3、均值平滑滤波器可用于锐化图像边缘。（ × ） 4、高频加强滤波器可以有效增强图像边缘和灰度平滑区的对比度。（ √ ） 5、图像取反操作适用于增强图像主体灰度偏亮的图像。（ × ） 6、彩色图像增强时采用RGB 模型进行直方图均衡化可以在不改变图像颜色的基 础上对图像的亮度进行对比度增强。（ × ） 7、变换编码常用于有损压缩。（ √ ） 8、同态滤波器可以同时实现动态范围压缩和对比度增强。（ √ ） 9、拉普拉斯算子可用于图像的平滑处理。（ × ） 10、当计算机显示器显示的颜色偏蓝时，提高红色和绿色分量可以对颜色进行 校正。（ √ ） 教研室主任签字： 第1页（共 7 页）数字图像处理题库
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