《数字图像处理》习题参考答案
《数字图像处理》试题及答案

一. 名词解释 1. 数字图像:是将一幅画面在空间上分割成离散的点(或像元) ,各点(或像元)的灰度值经量化用离 散的整数来表示,形成计算机能处理的形式。 2. 图像:是自然生物或人造物理的观测系统对世界的记录,是以物理能量为载体,以物质为记录介质 的信息的一种形式。 3. 数字图像处理:采用特定的算法对数字图像进行处理,以获取视觉、接口输入的软硬件所需要数字 图像的过程。 4. 图像增强:通过某种技术有选择地突出对某一具体应用有用的信息,削弱或抑制一些无用的信息。 5. 无损压缩:可精确无误的从压缩数据中恢复出原始数据。 6. 灰度直方图: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的像素的个数。或:灰度 直方图是指反映一幅图像各灰度级像元出现的频率。 7. 细化:提取线宽为一个像元大小的中心线的操作。 8、8-连通的定义:对于具有值 V 的像素 p 和 q ,如果 q 在集合 N8(p)中,则称这两个像素是 8-连通的。 9、中值滤波:中值滤波是指将当前像元的窗口(或领域)中所有像元灰度由小到大进行排序,中间值 作为当前像元的输出值。 10、像素的邻域: 邻域是指一个像元(x,y)的邻近(周围)形成的像元集合。即{(x=p,y=q)}p、q 为任意整数。像素的四邻域:像素 p(x,y)的 4-邻域是:(x+1,y),(x-1,y) ,(x,y+1), (x,y-1) 11、灰度直方图:以灰度值为自变量,灰度值概率函数得到的曲线就是灰度直方图。 12.无失真编码:无失真编码是指压缩图象经解压可以恢复原图象,没有任何信息损失的编码技术。 13.直方图均衡化:直方图均衡化就是通过变换函数将原图像的直方图修正为平坦的直方图,以此来修正 原图像之灰度值。
一、 单项选择题 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:D A. 0 B.255 C.6 D.8 2.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.都不对 3. 下列算法中属于图象锐中值滤波 4.下列算法中属于点处理的是: B A.梯度锐化 B.二值化 C.傅立叶变换 D.中值滤波 5、计算机显示器主要采用哪一种彩色模型 A A、RGB B、CMY 或 CMYK C、HSI D、HSV 6. 下列算法中属于图象平滑处理的是: C A.梯度锐化 B.直方图均衡 C. 中值滤波 placian 增强 7.采用模板[-1 1]主要检测__C_方向的边缘。A.水平 B.45° C.垂直 D.135° 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 A.2:1 B.3:1 C.4:1 D.1:2 40000bit,则图象的压缩比为: A 9.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 10.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 11、下列算法中属于局部处理的是:( D ) A.灰度线性变换 B.二值化 C.傅立叶变换 D.中值滤波 12、数字图像处理研究的内容不包括 D。 A、图像数字化 B、图像增强 C、图像分割 D、数字图像存储 13、将灰度图像转换成二值图像的命令为 C A.ind2gray B.ind2rgb C.im2bw D.ind2bw 14.像的形态学处理方法包括( D ) A.图像增强 B.图像锐化 C 图像分割 D 腐蚀 15.一曲线的方向链码为 12345,则曲线的长度为 D a.5 b.4 c.5.83 d.6.24 16.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是: B a.梯度算子 b.Prewitt 算子 c.Roberts 算子 d. Laplacian 算子 17.二值图象中分支点的连接数为: D a.0 b.1 c.2 d.3 二、 填空题 1.图像锐化除了在空间域进行外,也可在 频率域 进行。 2.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 。 3.依据图像的保真度,图像压缩可分为 无损压缩 和 有损压缩 4.存储一幅大小为 1024×1024,256 个灰度级的图像,需要 8M bit。 5、一个基本的数字图像处理系统由图像输入、图像存储、图像输出、图像通信、图像处理和分析5个模 块组成。 受到抑制而让 低频成分 顺利通过,从而实现图像平滑。 6、低通滤波法是使 高频成分 7、一般来说,采样间距越大,图像数据量 少 ,质量 差 ;反之亦然。 8、多年来建立了许多纹理分析法,这些方法大体可分为 统计分析法 和结构分析法两大类。 9、直方图修正法包括 直方图均衡 和 直方图规定化 两种方法。 10、图像压缩系统是有 编码器 和 解码器 两个截然不同的结构块组成的。 和 8-邻域 。 11、图像处理中常用的两种邻域是 4-邻域 12. 若将一幅灰度图像中的对应直方图中偶数项的像素灰度均用相应的对应直方图中奇数项的像素灰 度代替(设灰度级为 256),所得到的图像将亮度增加 ,对比度减少 。 13、数字图像处理,即用计算机 对图像进行处理。
(完整版)数字图像处理:部分课后习题参考答案

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=j2. 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。
数字图像处理试题及答案

数字图像处理试题及答案一、选择题1. 数字图像处理中,用于减少图像噪声的常用方法是什么?A. 锐化B. 滤波C. 边缘增强D. 色彩调整答案:B. 滤波2. 在数字图像处理中,以下哪种变换属于空域变换?A.傅里叶变换B.小波变换C.拉普拉斯变换D.直方图均衡化答案:D. 直方图均衡化3. 对于灰度图像,以下哪种操作可以提高图像的对比度?A. 增加亮度B. 减小对比度C. 增加饱和度D. 应用低通滤波答案:A. 增加亮度4. 在图像分割中,Otsu's方法是基于什么原则来自动确定阈值的?A. 最大类间方差B. 最小类内方差C. 最大熵原则D. 最小误差率答案:A. 最大类间方差5. 下面哪种格式不是用于存储数字图像的常见文件格式?A. JPEGB. PNGC. RAWD. MP3答案:D. MP3二、填空题1. 在数字图像处理中,__________是指图像中像素点的灰度值或者颜色值。
答案:像素2. 使用中值滤波器处理图像可以有效地去除__________噪声。
答案:椒盐3. 在图像处理中,__________是指通过计算像素点之间的差异来突出图像中的特定结构或特征。
答案:边缘检测4. __________变换可以将图像从空间域转换到频率域,便于分析图像的频率成分。
答案:傅里叶5. 直方图是表示图像中__________的分布情况。
答案:像素强度三、简答题1. 简述数字图像处理的基本步骤。
答:数字图像处理的基本步骤通常包括图像获取、预处理(如去噪、增强)、图像分割、特征提取和图像识别等。
2. 说明数字图像滤波的主要作用。
答:数字图像滤波的主要作用包括去除噪声、平滑图像、边缘检测、图像锐化等,以改善图像质量,为后续的图像分析和处理提供更好的图像数据。
3. 描述直方图均衡化的原理及其作用。
答:直方图均衡化是一种提高图像对比度的方法。
它通过调整图像中像素值的分布,使其更加均匀,从而使图像的对比度在整个范围内得到增强。
(完整版)数字图像处理每章课后题参考答案

数字图像处理每章课后题参考答案第一章和第二章作业:1.简述数字图像处理的研究内容。
2.什么是图像工程?根据抽象程度和研究方法等的不同,图像工程可分为哪几个层次?每个层次包含哪些研究内容?3.列举并简述常用表色系。
1.简述数字图像处理的研究内容?答:数字图像处理的主要研究内容,根据其主要的处理流程与处理目标大致可以分为图像信息的描述、图像信息的处理、图像信息的分析、图像信息的编码以及图像信息的显示等几个方面,将这几个方面展开,具体有以下的研究方向:1.图像数字化,2.图像增强,3.图像几何变换,4.图像恢复,5.图像重建,6.图像隐藏,7.图像变换,8.图像编码,9.图像识别与理解。
2.什么是图像工程?根据抽象程度和研究方法等的不同,图像工程可分为哪几个层次?每个层次包含哪些研究内容?答:图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的新的交叉科学。
根据抽象程度、研究方法、操作对象和数据量等的不同,图像工程可分为三个层次:图像处理、图像分析、图像理解。
图像处理着重强调在图像之间进行的变换。
比较狭义的图像处理主要满足对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果。
图像处理主要在图像的像素级上进行处理,处理的数据量非常大。
图像分析则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。
图像分析处于中层,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描述。
图像理解的重点是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,从而指导和规划行为。
图像理解主要描述高层的操作,基本上根据较抽象地描述进行解析、判断、决策,其处理过程与方法与人类的思维推理有许多相似之处。
第三章图像基本概念1.图像量化时,如果量化级比较小时会出现什么现象?为什么?答:当实际场景中存在如天空、白色墙面、人脸等灰度变化比较平缓的区域时,采用比较低的量化级数,则这类图像会在画面上产生伪轮廓(即原始场景中不存在的轮廓)。
数字图像处理试题及答案

数字图像处理试题及答案一、选择题1. 数字图像的基本属性包括:A. 分辨率B. 颜色深度C. 存储格式D. 所有以上答案:D2. 在数字图像处理中,灰度化处理的目的是:A. 减少数据量B. 增强图像对比度C. 转换彩色图像为黑白图像D. 以上都是答案:A3. 下列哪个不是图像的几何变换?A. 平移B. 旋转C. 缩放D. 噪声滤除答案:D二、简答题1. 简述数字图像的采样过程。
答案:数字图像的采样过程是将连续的模拟图像转换为离散的数字图像。
这个过程包括两个步骤:空间采样和量化。
空间采样是按照一定的间隔在图像上取样,量化则是将采样点的连续值转换为有限的离散值。
2. 描述边缘检测在图像处理中的作用。
答案:边缘检测在图像处理中的作用是识别图像中物体的边界。
它是图像分割、特征提取和图像理解的基础。
通过边缘检测,可以将图像中的不同区域区分开来,为进一步的图像分析提供重要信息。
三、计算题1. 给定一幅数字图像,其分辨率为1024×768,颜色深度为24位,计算该图像的存储大小(以字节为单位)。
答案:图像的存储大小 = 分辨率的宽度× 高度× 颜色深度 / 8。
所以,1024 × 768 × 24 / 8 = 2,097,152 字节。
2. 如果对上述图像进行灰度化处理,存储大小会如何变化?答案:灰度化处理后,颜色深度变为8位(每个像素一个灰度值),所以存储大小变为1024 × 768 × 8 / 8 = 786,432 字节。
四、论述题1. 论述数字滤波器在图像去噪中的应用及其优缺点。
答案:数字滤波器在图像去噪中起着至关重要的作用。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
低通滤波器可以去除图像中的高频噪声,保留低频信息,但可能会导致图像细节丢失。
高通滤波器则可以增强图像的边缘和细节,但可能会放大噪声。
带通滤波器则可以同时保留图像的某些频率范围,但设计复杂度较高。
数字图像处理试题及答案

数字图像处理试题及答案一、选择题1. 数字图像处理是指对图像进行数字化表示,并在计算机中进行处理和分析。
下面哪个选项是数字图像处理的主要目标?A. 提高图像的分辨率B. 压缩图像的存储空间C. 增强图像的质量D. 以上都是答案:D. 以上都是2. 在数字图像处理中,下面哪种滤波器用于平滑图像并降低图像中噪声的影响?A. 锐化滤波器B. 高通滤波器C. 低通滤波器D. 带通滤波器答案:C. 低通滤波器3. 在数字图像处理中,下面哪个选项描述了图像的亮度?A. 图像的红色通道值B. 图像的绿色通道值C. 图像的蓝色通道值D. 图像的灰度值答案:D. 图像的灰度值4. 数字图像处理中的阈值处理常用于图像分割,下面哪个选项描述了图像分割的目标?A. 将图像分成相似的区域B. 将图像转化为黑白二值图像C. 将图像进行几何变换D. 将图像进行色彩的增强答案:B. 将图像转化为黑白二值图像5. 数字图像处理中的直方图均衡化是一种用于增强图像对比度的方法。
下面哪个选项描述了直方图均衡化的基本原理?A. 将像素值映射到一个更大的范围B. 将像素值映射到一个更小的范围C. 根据像素值的概率分布进行映射D. 根据像素值的灰度级别进行映射答案:C. 根据像素值的概率分布进行映射二、简答题1. 请简要描述数字图像处理中的图像平滑技术,并举例说明。
答:图像平滑技术是一种降低图像中噪声和细节的方法。
常用的图像平滑技术包括均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。
以均值滤波为例,该方法通过取邻域像素的平均值来平滑图像。
具体而言,对于每个像素点,将其周围的像素灰度值取平均后作为新的像素值。
这样可以减小图像中的噪声,并使图像变得更加平滑。
例如,对于一张包含椒盐噪声的图像,使用均值滤波可以去除部分噪声,提高图像的观看效果。
2. 请简要说明数字图像处理中的图像增强技术,并举例说明。
答:图像增强技术是一种通过调整图像的亮度、对比度和色彩等参数来改善图像质量的方法。
《数字图像处理》习题参考答案

《数字图像处理》习题参考答案《数字图像处理》习题参考答案第1 章概述1.1 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。
1.2 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。
1.3 数字图像处理主要包括哪些研究容?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。
1.4 讨论数字图像处理系统的组成。
列举你熟悉的图像处理系统并分析它们的组成和功能。
答:如图1.8,数字图像处理系统是应⽤计算机或专⽤数字设备对图像信息进⾏处理的信息系统。
图像处理系统包括图像处理硬件和图像处理软件。
图像处理硬件主要由图像输⼊设备、图像运算处理设备(微计算机)、图像存储器、图像输出设备等组成。
软件系统包括操作系统、控制软件及应⽤软件等。
图1.8 数字图像处理系统结构图11.5 常见的数字图像处理开发⼯具有哪些?各有什么特点?答.⽬前图像处理系统开发的主流⼯具为 Visual C++(⾯向对象可视化集成⼯具)和 MATLAB 的图像处理⼯具箱(Image Processing Tool box)。
两种开发⼯具各有所长且有相互间的软件接⼝。
数字图像处理试题及参考答案

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:m i n m a x m i ((,))*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3、计算机显示器主要采用哪一种彩色模型( A )A 、RGB B 、CMY 或CMYKC 、HSID 、HSV4、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D.135︒ 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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《数字图像处理》习题参考答案《数字图像处理》习题参考答案第1章概述1.1 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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 讨论数字图像处理系统的组成。
列举你熟悉的图像处理系统并分析它们的组成和功能。
答:如图1.8,数字图像处理系统是应用计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的信息系统。
图像处理系统包括图像处理硬件和图像处理软件。
图像处理硬件主要由图像输入设备、图像运算处理设备(微计算机)、图像存储器、图像输出设备等组成。
软件系统包括操作系统、控制软件及应用软件等。
图1.8 数字图像处理系统结构图11.5 常见的数字图像处理开发工具有哪些?各有什么特点?答.目前图像处理系统开发的主流工具为Visual C++(面向对象可视化集成工具)和MATLAB 的图像处理工具箱(Image Processing Tool box)。
两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。
Microsoft 公司的VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具,用它开发出来的Win 32 程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。
VC++所提供的Microsoft 基础类库MFC 对大部分与用户设计有关的Win 32 应用程序接口API 进行了封装,提高了代码的可重用性,大大缩短了应用程序开发周期,降低了开发成本。
由于图像格式多且复杂,为了减轻程序员将主要精力放在特定问题的图像处理算法上,VC++ 6.0 提供的动态链接库ImageLoad.dll 支持BMP、JPG、TIF 等常用6 种格式的读写功能。
MATLAB 的图像处理工具箱MATLAB 是由MathWorks 公司推出的用于数值计算的有力工具,是一种第四代计算机语言,它具有相当强大的矩阵运算和操作功能,力求使人们摆脱繁杂的程序代码。
MATLAB 图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数,灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作,从而大大节省编写低层算法代码的时间,避免程序设计中的重复劳动。
MATLAB 图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法,如图形句柄、图像的表示、图像变换、二维滤波器、图像增强、四叉树分解域边缘检测、二值图像处理、小波分析、分形几何、图形用户界面等。
但是,MATLAB 也存在不足之处限制了其在图像处理软件中实际应用。
首先,强大的功能只能在安装有MATLAB 系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m 文件来实现。
其次,MATLAB 使用行解释方式执行代码,执行速度很慢。
第三,MATLAB 擅长矩阵运算,但对于循环处理和图形界面的处理不及C++等语言。
为此,通应用程序接口API 和编译器与其他高级语言(如C、C++、Java 等)混合编程将会发挥各种程序设计语言之长协同完成图像处理任务。
API 支持MATLAB 与外部数据与程序的交互。
编译器产生独立于MATLAB 环境的程序,从而使其他语言的应用程序使用MATLAB。
1.6 常见的数字图像应用软件有哪些?各有什么特点?答:图像应用软件是可直接供用户使用的商品化软件。
用户从使用功能出发,只要了解软件的操作方法就可以完成图像处理的任务。
对大部分用户来说,商品化的图像应用软件无需用户进行编程,操作方便,功能齐全,已经能满足一般需求,因而得到广泛应用。
常用图像处理应用软件有以下几种:1.PHOTOSHOP:当今世界上一流的图像设计与制作工具,其优越性能令其产品望尘莫及。
PHOTOSHOP 已成为出版界中图像处理的专业标准。
高版本的PHOTOSHOP 支持多达20 多种图像格式和TWAIN 接口,接受一般扫描仪、数码相机等图像输入设备采集的图像。
PHOTOSHOP 支持多图层的工作方式,只是PHOTOSHOP 的最大特色。
使用图层功能可以很方便地编辑和修改图像,使平面设计充满创意。
利用PHOTOSHOP 还可以方便地对图像进行各种平面处理、绘制简单的几何图形、对文字进行艺术加工、进行图像格式和颜色模式的转换、改变图像的尺寸和分辨率、制作网页图像等。
2.CorelDRAW:一种基于矢量绘图、功能强大的图形图像制作与设计软件。
位图式图像是由象素组成的,与其相对,矢量式图像以几何、色彩参数描述图像,其内容以线条和色块为主。
可见,采用不同的技术手段可以满足用户的设计要求。
位图式图像善于表现连续、丰富色调的自然景物,数据量较大;而矢量式图像强于表现线条、色块的图案,数据量较小。
合理的利用两种不同类型的图像表现方式,往往会收到意想不到的艺术效果。
CorelDraw是2当今流行的图像处理软件中为数不多的特点明显、功能强大的基于矢量绘图的软件包。
利用它,可以方便地制作精美的名片、贺卡、书签、图书封面、广告、宣传画等作品。
3.ACDSee:快速、高性能的看图程序,是目前最享盛名的图片浏览器。
它能广泛应用于图片的获取、管理、浏览和优化,支持BMP、GIF、JPG、TGA、TIF 等超过50 种常见的图形文件格式,图片打开速度极快,可以直接查看动画GIF,处理如Mpeg 之类常用的视频文件,还可以为每一个目录建立一个相册。
ACDSee 可以从数码相机和扫描仪高效获取图片,并进行便捷的查找、组织和预览。
ACDSee 还是得心应手的图片编辑工具,轻松处理数码影像,拥有去红眼、剪切图像、锐化、浮雕特效、曝光调整、旋转、镜像等功能,还能进行批量处理。
1.7 讨论数字图像处理的主要应用。
进一步查找资料,写一篇关于你感兴趣的应用方面的短文。
答:图像处理的应用几乎渗透科学研究、工程技术和人类社会生活的各个领域。
教师可以分组对学生布置以下6 个方面的课题,通过阅读参考文献、网络资源等手段写数字图像处理的主要应用的短文,并安排交流机会。
1.航天和航空技术方面的应用2.生物医学工程方面的应用3.通信工程方面的应用4.工业自动化和机器人视觉方面的应用5.军事和公安方面的应用6.生活和娱乐方面的应用第2章图像的数字化与显示2.1 设图像的大小为32×32 的图标,每个像素有16 种颜色,共有多少种不同的图标?如果每100 万个可能的图标中有一个有意义,识别一个有意义的图标需要1 秒钟,则选出所有有意义的图标需要多长时间?解:1632×32/106 = 161024/106=1.044×101227 s可见随机图像的复杂度是非常高的。
2.2 扫描仪的光学分辨率是600×1200 线,一个具有5000 个感光单元的CCD 器件,用于A4 幅面扫描仪,A4 幅面的纸张宽度是8.3 英寸,该扫描仪的光学分辨率是多少dpi?解:(1)600×1200 线,其中前一个数字代表扫描仪的横向分辨率,后一数字则代表纵向分辨率。
(2)dpi 是指单位面积内像素的多少,也就是扫描精度,目前国际上都是计算一英寸面积内像素的多少。
光学分辨率是扫描仪的光学部件在每平方英寸面积内所能捕捉到的实际的光点数,是指扫描仪CCD 的物理分辨率,也是扫描仪的真实分辨率,它的数值是由CCD 的像素点除以扫描仪水平最大可扫尺寸得到的数值。
每一个感光单元对应一个像素。
由于CCD 感光单元个数为5000,5000/8.3=602(dpi)3第3章图像变换3.1 二维傅里叶变换的分离性有什么实际意义?解:该性质表明,一个二维傅里叶变换可由连续两次一维傅里叶变换来实现。
实现的方法如下图所示:3.2 图像处理中正交变换的目的是什么?图像变换主要用于那些方面?解:正交变换可以使得图像能量主要集中分布在低频率成分上,边缘和线信息反映在高频率成分上。
因此正交变换广泛应用在图像增强、图像恢复、特征提取、图像编码压缩和形状分析等方面。
3.3 在MATLAB 环境中,实现一幅图像的傅里叶变换。
解:MATLAB程序如下:A=imread('rice.tif');imshow(A);A2=fft2(A);A2=fftshift(A2);figure,imshow(log(abs(A2)+1),[0 10]);3.4 利用MATLAB 对一幅512×512 的图像进行DCT 变换,并保留256×256 个DCT 变换系数进行重构图像,比较重建图像与原始图像的差异。
解:MATLAB程序如下:RGB =imread('pout512.bmp'); I =rgb2gray(RGB);J = dct2(I);J(1:512,256:512) = 0;J(256:512,1:256)=0;K =idct2(J);imshow(I), figure, imshow(K,[0 255])3.5 离散的沃尔什变换与哈达玛变换之间有那些异同?解:哈达玛(Hadamard)变换和沃尔什(Walsh)变换的变换核都是由1,-1 组成的正交方阵。
它们不同的地方在于变换矩阵的行列排列次序不同。
哈达玛变换每行的列率排列是没有规则的,沃尔什变换的列率是由小到大。
43.6 求N=4 对应的沃尔什变换核矩阵。
⎡1 1 1 1 ⎤⎢⎥−1 −1⎥解:1H = ⎢1⎢1 −1 −1 1 ⎥⎢⎥⎣1 −1 1 −1⎦3.7 什么是小波?小波基函数和傅里叶变换基函数有何区别?解:小波信号的非零点是有限的。
它与傅里叶变换的基函数(三角函数、指数信号)是不同的,傅里叶变换的基函数从负无穷到正无穷都是等幅振荡的。
3.8 为何称小波变换为信号的“电子显微镜”,如何实现该功能?解:小波变换的伸缩因子的变化,使得可以在不同尺度上观察信号,所以又称电子显微镜。
实现小波变换可以应用Mallat 的快速算法。
3.9 应用MATLAB 设计小波变换程序,该程序能够读入一幅BMP 格式的图像,显示该图像和小波变换系数。