数字图像处理复习资料
数字图像处理期末考试复习资料

《数字图像处理》复习指南选择题1、采用幕次变换进行灰度变换时,当幕次取大于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、RGBB、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 0C.垂直D.135 05、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.——对应B.多对一C. 一对多D.都不11、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12、一幅256*256的图像,若灰度级数为 16,则存储它所需的比特数是:(A )A. 256KB.512KC. 1M C.2M13、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)18、对椒盐噪声抑制效果最好的是下列那种图像增强技术? (DA 低通滤波B Laplace 微分C 邻域平均D 中值滤波 19、将图像“ name.tif”存储到文件中的命令(C )A 、 imread( ’ name.tif ’)B 、 loadC 、 imwrite( ’ name.tif ’ )20 . 计算机显示设备使用的颜色模型是( A )A. RGBB. HSVC. CMYD. 以上都 不对 21 .下列关于直方图的叙述错误的是 ( D )A. 描绘了各个灰度级像素在图像中出现的概率B. 描述图像中不同灰度级像素出现的次数C. 没有描述出像素的空间关系D. 直方图均衡化不能增强图像整体对比度的效果 22 . 锐化滤波器的主要用途不包括 ( B) A. 突出图像中的细节增强被模糊了的细节B. 超声探测成像分辨率低可以通过锐化来使图像边缘模糊C. 图像识别中分割前的边缘提取D. 锐化处理恢复过度钝化、暴光不足的图像23 .假设f(x,y)是一幅图像,则下列有关 f(x,y)的傅里叶变换说法中不正确 (C )A. 在原点的傅里叶变换等于图像的平均灰度级B . 一个二维傅里叶变换可以由两个连续一维的傅里叶运算得到 C. 图像频率域过滤可以通过卷积来实现 D. 傅里叶变换具有线性移不变性24. 列有关图像复原和图像增强的说法错误的是 (D )A. 与图像增强不同,图像复原的目的是提供给用户喜欢接收的图像B.图像增强主要是一个客观过程,而图像复原主要是一个主观过程C.图像增强被认为是一种对比度拉伸,图像复原技术追求恢复原始图像的一种近似 估计值D.图像复原技术只能使用频率域滤波器实现a. 0b.255 14 、下列算法中属于局部处理的是:a.灰度线性变换b.二值化15、下列算法中属于点处理的是:(a.梯度锐化b.二值化c.6d.8D)c.傅立叶变换d.中值滤波 )c.傅立叶变换d.中值滤波16、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17、设灰度图中每一个像素点由1 个字节表示,则可表示的灰度强度范围是B) A . 128 B. 256 C. 36 D. 96)D 、 imshow( ’25、下列哪一个模板可用于图像平滑 (A26、对于含有孤立线噪声的图像,既要保证图像的边缘,又要去除噪声应该用那种滤波器 (B)判别正确、错误1 .图像按其亮度等级的不同,可以分为二值图像和灰度图像两种。
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1图像的特点:1)直观形象2)易懂3)信息量大2 图像的分类:1)按灰度分类:二值图像,多灰度图像2)按色彩分类:单色图像,动态图像3)按运动分类:静态图像,动态图像4)按时空分布分类:二维图像,三维图像3 数字图像处理的主要内容:1)图像获取2)图像变换3)图像增强4)图像复原5)图像编码6)图像分析7)图像识别8)图像理解4数字图像处理方法:1)空域法2)变换域法5什么是数字图像的采样和量化?采样:将模拟图像在空间上连续的点按照一定的规则变换成离散点的操作。
量化:由于采样图像被分割成空间上离散的像素,但其灰度是连续的,还不能用计算机进行处理,所以要对采样后的图像进行量化,即将连续的像素灰度值转换成离散的整数值的过程。
6图像像素间的邻接、连接和连通的区别?邻接:两个像素是否邻接就看它是否接触,一个像素和在它邻域中的像素是邻接的。
邻接仅仅考虑了像素间的空间关系。
连接:对两个像素,要确定它们是否连接,要考虑两点:①空间上要邻接;②灰度值要满足某个特点的相似准则第二章1 试述图像采集系统的结构及其各部分的功能?2 连续图像随机过程可以用哪些数字特征来描述?概率密度,一阶矩或平均值,二阶矩或自相关函数,自协方差,方差3 为什么说只要满足采样定理,就可以有离散图像无失真的重建元连续图像?这是由图像的连续性决定的,由图像上某一点的值可以还原出该点的一个小邻域里的值,这个图像连续性越好,这个邻域就可以越大,抽样次数可以很少就可以无失真还原。
而抽样定理对应这个邻域最小的情况即抽样次数最多的情况,大概是每周期两个样本4与标量量化相比,向量量化有哪些优势?合理地利用样本间的相关性,减少量化误差提高压缩率,5 Matlab图像处理工具箱提供了哪几类类型的数字图像?它们之间能否转换?如果可以如何转换?二进制图像,索引图像,灰度图像,多帧图像,RGB图像,它们之间可以相互转换,转换函数(23页6 数字图像的空间分辨率和采样间隔有什么联系?采样间隔是决定图像分辨率的主要参数1 FFT的基本思想是什么??利用DFT系数的特性,合并DFT运算中的某些项,把长序列DFT变成短序列DFT,从而减少其运算量。
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图像是对客观对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。
数字图像是一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数字表示的图像。
数字图像处理就是利用计算机对数字图像进行系列操作,从而达到某种预期目的的技术。
数字图像处理可分为狭义图像处理、图像分析、图像理解。
图像内容随时间变化的系列图像称为运动图像,反之为静止图像。
将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。
将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化。
采样、量化、数字图像化间的关系:采样间隔越大,所得图像像素数越少,空间分辨率越低,质量差,严重是出现像素呈块状的国际棋盘效应,反之相反但数据量大;量化等级越多,所得图像层次越丰富,灰度分辨率越高,质量越好,但数据量大,反之相反;极少情况下当图像大小固定时,减少灰度级能改善质量,产生这种情况最可能的原因是减少灰度级一般会增加图像的对比度。
灰度直方图以灰度级为横坐标,纵坐标为灰度级的频率,绘制频率同灰度级的关系图。
直方图的性质:只能反映图像的灰度分布情况,而不能反映图像像素的位置,丢失了像素的位置信息;一幅图像对应唯一的灰度直方图,反之不成立;一幅图像分成多个区域,多个区域的直方图之和即为原图像的直方图。
熵,熵反映了图像信息丰富程度,在图像编码和图像质量评价中有重要意义。
在对输入图像进行处理时,计算某一输出图像值由输入图像像素的小邻域中的像素值确定,这种处理称为局部处理,包括图像的移动平均平滑法和空间域锐化。
图像对比度增强、图像二值化属于点处理。
傅里叶变换属于全局处理。
细化处理属于迭代处理。
图像特征包括自然特征和人工特征。
自然特征包括光谱特征、几何特征、时相特征。
人工特征包括直方图特征、灰度边缘特征等。
噪声就是妨碍人的视觉器官或系统传感器对所接收图像信息进行理解或分析的各种因素。
可分为内部噪声和外部噪声。
图像变换的目的:使图像处理问题简化;有利于图像特征提取;有助于从概念上增强对图像信息的理解。
正交变换的特点是在变换域中图像能量集中分布在低频率上,边缘、线信息反映在高频率成分上。
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图像处理复习材料一、选择填空题1、采样是指将在空间上连续的图像转换成离散的采样点(即像素)集的操作。
2、量化是将各个像素所含的明暗信息离散化后,用数字来表示。
一般的量化值为整数。
3、采样间隔越大,图像质量越差,图像所占空间越小。
4、数字图像处理是指用数字计算机及其它有关数字技术,对图像施加某种运算和处理,从而达到某种预想目的的技术.5、数字图像的描述(三种图像的颜色数目的比较)二值图像:指图像的每个像素只能是黑或白,没有中间过渡,故称为2值图像,2值图像的像素值为0、1。
灰度图像:是指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像,没有彩色信息。
彩色图像:指每个像素的信息由RGB 三原色构成的图像,其中RGB 由不同的灰度级来描述。
彩色图像不能用一个矩阵来描述,一般是用三个矩阵同时描述。
6、图像输出设备:显示器、打印机、投影仪等7、一幅图像对应唯一的灰度直方图,但是多幅图像可以对应同一个直方图。
(直方图与图像之间的关系) 8、直方图均衡化后,图像亮度、对比度发生变化,颜色数目不变。
9、图像平滑使用的是低通滤波器;图像锐化使用的是高通滤波器。
10、图像平滑使用的算子(或模板):均值滤波器模板、中值滤波器模板。
图像锐化使用的算子(或模板):Laplacian 算子、Sobel 算子。
11、梯度算子是一阶微分方程,其他(Laplac ian 、Sobel 等)是二阶微分方程。
12、图像压缩算法的好坏的评价(几个等级对应的图像质量) 等级0→差;等级5→好二、填空题:1、假设图像的灰度级概率密度如图所示。
其中p 1 (z )对应于目标, p 2 (z )对应于背景。
如果P 1 = P 2 ,试求分割目标与背景的最佳门限。
解:由图可以看出p 1 (z ) = (z −1)/2,p 2 (z )=1−z /2 将其代入式P 1 = P 2, 有p 1 (z ) = p 2 (z ) ∴2121z z -=-⇒ 23=z解得最优阈值为T = 3/ 2 。
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一、填空题(每空1分,共10分)填空题主要是一些常见知识。
三、论述题(每小题8分,共40分)下面的内容包括简答和论述题的部分1.简述线性位移不变系统逆滤波恢复图像原理。
答:设退化图象为g(x,y),其傅立叶变换为G(u,v),若已知逆滤波器为1/H(u,v)则对G(u,v)作逆滤波得F(u,v)=G(u,v)/H(u,v) (2分)对上式作逆傅立叶变换得逆滤波恢复图象f(x,y)f(x,y)=IDFT[F(u,v)]以上就是逆滤波恢复图象的原理。
(2分)若存在噪声,为避免H(u,v)=0,可采用两种方法处理。
(0.5分)①在H(u,v)=0时,人为设置1/H(u,v)的值;②使1/H(u,v)具有低同性质。
即H-1(u,v)=1/H(u,v) 当D≤DH-1(u,v)=0 当D>D(0.5分)2.直方图均衡化。
如果对一幅图像已经用直方图均衡化方法进行了处理,那么对处理后的图像再次应用直方图均衡化,处理结果会不会更好?答:1. 直方图均衡化的基本思想是对原始图像中的像素灰度图做某种映射变换,使变换后图像灰度的概率密度是均匀分布的,即变换后图像是一幅灰度级均匀分布的图像,这意味着图像灰度的动态范围得到了增加,从而可提高图像的对比度。
2.处理结果与处理前结果大致相同,没有太大的变化,只是平均值稍有所变。
3. 图像锐化与图像平滑有何区别与联系?答:区别:图象锐化是用于增强边缘,导致高频分量增强,会使图象清晰;(2分)图象平滑用于去噪,对图象高频分量即图象边缘会有影响。
(2分)联系:都属于图象增强,改善图象效果。
(1分)4.什么是中值滤波,有何特点?答:中值滤波法是一种非线性平滑技术,它将每一象素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内的所有象素点灰度值的中值.中值滤波是非线性的处理方法,在去噪的同时可以兼顾到边界信息的保留。
中值滤波首先选一个含有奇数点的窗口W,将这个窗口在图像上扫描,把该窗口中所含的像素点按灰度级的升(或降)序排列,取位于中间的灰度值,来代替该点的灰度值。
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(完整版)数字图像处理复习整理《数字图像处理》复习第⼀章绪论数字图像处理技术的基本内容:图像变换、图像增强、图象恢复、图像压缩编码、图像分割、图像特征提取(图像获取、表⽰与描述)、彩⾊图像处理和多光谱及⾼光谱图像处理、形态学图像处理第⼆章数字图像处理基础2-1 电磁波谱与可见光1.电磁波射波的成像⽅法及其应⽤领域:⽆线电波(1m-10km)可以产⽣磁共振成像,在医学诊断中可以产⽣病⼈⾝体的横截⾯图像☆微波(1mm-1m)⽤于雷达成像,在军事和电⼦侦察领域⼗分重要红外线(700nm-1mm)具有全天候的特点,不受天⽓和⽩天晚上的影响,在遥感、军事情报侦察和精确制导中⼴泛应⽤可见光(400nm-700nm)最便于⼈理解和应⽤最⼴泛的成像⽅式,卫星遥感、航空摄影、天⽓观测和预报等国民经济领域☆紫外线(10nm-400nm)具有显微镜⽅法成像等多种成像⽅式,在印刷技术、⼯业检测、激光、⽣物学图像及天⽂观测X射线(1nm-10nm)应⽤于获取病⼈胸部图像和⾎管造影照⽚等医学诊断、电路板缺陷检测等⼯业应⽤和天⽂学星系成像等伽马射线(0.001nm-1nm)主要应⽤于天⽂观测2-2 ⼈眼的亮度视觉特征2.亮度分辨⼒——韦伯⽐△I/I(I—光强△I—光照增量),韦伯⽐⼩意味着亮度值发⽣较⼩变化就能被⼈眼分辨出来,也就是说较⼩的韦伯⽐代表了较好的亮度分辨⼒2-3 图像的表⽰3.⿊⽩图像:是指图像的每个像素只能是⿊或⽩,没有中间的过渡,⼀般⼜称为⼆值图像(⿊⽩图像⼀定是⼆值图像,⼆值图像不⼀定是⿊⽩图像)灰度图像:是指图像中每个像素的信息是⼀个量化了的灰度级的值,没有彩⾊信息。
彩⾊图像:彩⾊图像⼀般是指每个像素的信息由R、G、B三原⾊构成的图像,其中的R、B、G是由不同的灰度级来描述的。
4.灰度级L、位深度k L=2^k5.储存⼀幅M×N的数字图像所需的⽐特 b=M×N×k例如,对于⼀幅600×800的256灰度级图像,就需要480KB的储存空间(1KB=1024Byte 1Byte=8bit)2-4 空间分辨率和灰度级分辨率6.空间分辨率是图像中可分辨的最⼩细节,主要由采样间隔值决定,反映了数字化后图像的实际分辨率。
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数字图像处理复习第一章概述1. 图像的概念及数字图像的概念。
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的接受在大脑中形成的印象或反映,图像是图和像的有机结合,是客观世界能量或状态以可视化形式在二维平面上的投影。
数字图像是物体的一个数字表示,是以数字格式存放的图像。
2. 数字图像处理的概念。
数字图像处理又称为计算机图像处理,它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程,以提高图像的实用性。
3. 数字图像处理的优点。
精度高、再现性好、通用性、灵活性强第二章数字图像处理基础1. 人眼视觉系统的基本构造P14 图2.1人眼横截面简图2. 亮度的适应和鉴别人眼对光亮度的适应性非常高,一般情况下跨度达到10的10次方量级,从伸手不见五指到闪光灯强曝光。
3.光强度与主观亮度曲线。
P15 图2.4光强度与主观亮度的关系曲线4. 图像的数字化及表达。
(采样和量化的概念)图像获取即图像的数字化过程,包括扫描、采样和量化。
采样:将空间上连续的图像变成离散点的操作 量化:将像素灰度转换成离散的整数值的过程5. 图像采样过程中决定采样空间分辨率最重要的两个参数。
采样间隔、采样孔径6. 图像量化过程中量化级数与量化灰度取值范围之间的关系量化等级越多,所得图像层次越丰富,灰度分辨率高,图像质量好,但数据量大;量化等级越少,图像层次欠丰富,灰度分辨率低,会出现假轮廓现象,图像质量变差,但数据量小.7. 像素的相邻领域概念(4领域,8领域)。
设为位于坐标处的一个像素(x+1,y ),(x-1,y ),(x,y+1),(x,y-1) 组成的4邻域,用)(4p N 表示。
(x+1,y+1),(x+1,y-1),(x-1,y+1),(x-1,y-1) 像素集用)p (N D 表示)(4p N 和)p (N D 合起来称为p 的8邻域,用)(8p N 表示。
8. 领域空间内像素距离的计算。
(欧式距离,街区距离,棋盘距离) p 和q 之间的欧式距离定义为: 22)()(),(t y s x q p D e -+-=p 和q 之间的4D 距离(也叫城市街区距离)定义为: t y s x q p D -+-=),(4p 和q 之间的8D 距离(也叫棋盘距离)定义为: ),max(),(8t y s x q p D --=第三章 图像的基本运算(书后练习3.2,3.9 ) 1. 线性点运算过程中各参数表示的含义(k ,b )。
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1、图像工程的三个层次。
图像处理、图像分析、图像理解2、距离计算3、描述数字图像的基本参数并说明其物理意义。
(分辨率、像素深度、图像大小)图像的空间坐标的离散化叫做空间采样,灰度的离散化叫做灰度量化。
1:分辨率:是指区分图象细节的程度,通常表示一个像素所代表的实际象元的大小,假设1个M*N数组中等间距的采样来近似一幅连续的图像大小为Lx,Ly的f(x,y).,则分辨率为Lx/M,Ly/N2:像素深度:在灰度离散的灰度量化过程中,每个离散的灰度级数为G=2k ,k称为像素深度.3:图像大小: 存储一副图象的大小所需要的位数b(单位bit), 则b=M*N*k.4、说明数字图像的亮度函数I=f(x, y, z, wavelength, t),说明可以表示的图像类型。
对于一般从客观景物的得到的图像是二维的,这种离散化了的图像可以用I=f(x,y)来表示某一具体位置(像素)的某种性质的数值。
因此我们可以根据图像内的不同位置的不同性质来利用图形。
客观世界的空间是三维的,因此我们可以利用I=f(x,y,z)来表示三维图像中的不同体素的不同性质的数值。
由于所观测的物体的某一位值得性质与电磁波的波长有关,所以可以用I=f(x, y, z, wavelength)来表示物体的某一位值的随电磁波波长而变化的某种性质的数值。
而I=f(x, y, z, wavelength, t)反映了时间的变化带来的数值的变化。
5、简述数字图像处理系统的主要组成及其作用。
硬件组成:图像输入设备、输出设备、计算机和显示器。
存储方式:(1)位映射–每个象素存为一个数据。
存储空间大,放大产生模糊;(2)向量存储(矢量存储)-- 图像内容的轮廓存储时计算量大、算法复杂。
适合图表/工程制图等,显示慢。
软件:Photoshop, mat lab, IDL, ….采集:对某种电磁波敏感的物理器件。
电磁波能-----电信号、数字化器常用的器件:显微密度计micro-densitometers、析象管image dissector、视像管光敏感的固态CCD、NTSC 30 frames/sec PAL25frame/sec、CCD 512-4096 线阵列存储:内存、帧缓存、磁盘、MO、光盘显示:电视显示器(液晶、CRT、等离子体、投影仪等)、打印机【主要组成:采集,存储,计算,显示和输出等几部分;作用:采集主要是采集数字图像;图像包含大量的信息,所以存储图像需要大量的空间,而存储器是必不可少的;计算一般是对算法的形式描述,而大多数的算法可以用软件实现;显示和输出是将处理的结果给人看的,对图像处理和分析系统来说非常的重要。
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数字图像处理复习资料第1章绪论第2章数字图像处理基本概念1. 解答题(1)什么叫数字图像?答:数字图像,又称为数码图像或数位图像,是二维图像用有限数字数值像素的表示。
数字图像是由模拟图像数字化得到的、以像素为基本元素的、可以用数字计算机或数字电路存储和处理的图像。
(2)数字图像处理包括哪些内容?答:图像数字化;图像变换;图像增强;图像恢复;图像压缩编码;图像分割;图像分析与描述;图像的识别分类。
(3)数字图像处理系统包括哪些部分?答:输入(采集);存储;输出(显示);通信;图像处理与分析。
(4)从“模拟图像”到“数字图像”要经过哪些步骤?答:图像信息的获取;图像信息的存储;图像信息处理;图像信息的传输;图像信息的输出和显示。
(5)什么叫数字图像的“空间分辨率”和“幅度分辨率”?各由数字化哪个过程决定?答:空间分辨率是指图像可辨认的临界物体空间几何长度的最小极限;幅度分辨率是指幅度离散,每个像素都有一个强度值,称该像素的灰度,一般量化采用8bit。
(6)数字图像1600⨯1200什么意思?灰度一般取值范围0~255,其含义是什么?答:数字图像1600x1200表示空间分辨率为1600x1200像素;灰度范围0~255指示图像的256阶灰阶,就是通过不同程度的灰色来来表示图像的明暗关系,8bit的灰度分辨率。
(7)P42:2,3,6(直方图概念),10,112.图像的数字化包括哪两个过程?它们对数字化图像质量有何影响?答:采样;量化采样是将空间上连续的图像变换成离散的点,采样频率越高,还原的图像越真实。
量化是将采样出来的像素点转换成离散的数量值,一幅数字图像中不同灰度值得个数称为灰度等级,级数越大,图像越是清晰。
3数字化图像的数据量与哪些因素有关?答:图像分辨率;采样率;采样值。
6.什么是灰度直方图?它有哪些应用?从灰度直方图中你可可以获得哪些信息?答:灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的频率之间的关系;它可以用于:判断图像量化是否恰当;确定图像二值化的阈值;计算图像中物体的面积;计算图像信息量。
从灰度直方图中你可可以获得:暗图像对应的直方图组成成分几种在灰度值较小的左边一侧明亮的图像的直方图则倾向于灰度值较大的右边一侧对比度较低的图像对应的直方图窄而集中于灰度级的中部对比度高的图像对应的直方图分布范围很宽而且分布均匀10.什么是点处理?你所学算法中哪些属于点处理?答:在局部处理中,输出值仅与像素灰度有关的处理称为点处理。
如:图像对比图增强,图像二值化。
11.什么是局部处理?你所学算法中哪些属于局部处理?答:在对输入图像进行处理时,计算某一输出像素值由输入图像像素的小领域中的像素值确定,这种处理称为局部处理。
如:图像的移动平均平滑法,空间域锐化法。
第4章 图像增强、平滑去躁(空域)1. 解答题(1)图像增强的目的是什么?答:图像增强的目的是要改善图像的视觉效果,针对给定图像的应用场合,有目的的增强图像的整体或局部特性,将原来不清晰的图像变得清晰或增强某些感兴趣的特征,扩大图像中不同物体的特征之间的差别,抑制不感兴趣的特征,使之改善图像质量、丰富信息量,将强图像判读和识别效果,满足某些特征分析的需求。
(2)什么是灰度图像的直方图?简述用它可以简单判断图像质量?答:灰度直方图定义为数字图像中各灰度级与其出现的频数间的统计关系,它能描述该图像的概貌,例如图像的灰度范围,每个灰度级出现的频率,灰度级的分布,整幅图像的平均明暗和对比度等。
(3)常用图像增强方法有哪些?答:图像的线性变换;图像的非线性变化;图像的直方图均衡化和规定化。
(4)“平均模板”对图像做哪种处理?写出 3´3和5´5“平均模板”。
答:抑制噪声,改善图像质量。
3´3“平均模板”H =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡11111111191 ;5´5“平均模板”H =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1111111111111111111111111251 (5)“中值滤波”对图像做哪种处理?是如何运算的?答:中值滤波是对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序,用其中值代替窗口中心像素的灰度值的滤波方法,它是一种非线性的平滑法,对脉冲干扰及椒盐噪声的抑制效果好,在抑制随机噪声的同时能有效保护边缘少受模糊。
(6)什么叫点处理、局部处理、全局处理?3´3平均模板、直方图修正、灰度反转各属于哪种处理?答:局部处理:计算某一输出像素值由输入图像像素的小领域中的像素值确定,这种处理称为局部处理。
(灰度反转)点处理:输出值仅与像素灰度有关的处理称为点处理。
(直方图修正)全局处理:图像某一像素灰度的变化与图像全部像素灰度值有关。
(3´3平均模板) 2.计算题(1)P100:9、10 中值滤波处理与领域平均,见后面(2)P102:26、左表是8级灰度数字图像原始数据,右表是规定直方图。
要求:(1)完成本题要求的“直方图规定化”处理,同时完成“直方图均衡化”处理。
(2)只要求画出表格,数据放在表格中,不要计算过程。
表格可以按照课堂横表,也可以按照课表设计为纵表。
要求画出原始图像、直方图均匀化和直方图规定化处理后图像的直方图,直方图画法参考如下。
第3章图像变换及频域处理(频域)常用图像变换算法:(1)图像的几何变换(图像畸变校正*、图像缩放、旋转*、拼接*)图像缩放:双线性插值(2)图像变换(傅立叶、余弦、沃尔什-哈达玛、K-L变换、小波变换)(3)图像频域处理(增强算法:高频率提升、同态滤波;平滑去噪:增强算法:高频提升、同态滤波;平滑去噪:低通滤波解答题(1)说出数字图像处理中有哪几种图像变换?答:傅里叶;余弦;沃尔什;哈达玛;K-L变换;小波变换。
(2)简述为什么要进行图像变换?各种变换应用在图像什么处理上?答:图像变换在数字图像处理与分析中起着很重要的作用,是一种常用的、有效的分析手段。
图像变换的目的在于:使图像处理问题化;有利于图像特征提取;有助于从概念上增强对图像信息的理解。
(3)简述快速傅里叶变换算法(FFT)原理。
答:(4)长度为N的一维信号的离散傅里叶变换(DFT)其计算量 = N2次乘法 + N(N-1)次法;快速傅里叶变换(FFT)其计算量 = N/2 log2N次乘法 + N log2N加法。
(5)解释图像处理空域与频域。
答:(6)频域进行图像增强、去噪、边缘检测分别用哪种滤波器?(高通、低通、带通或其它?)答:增强------------同态滤波器去噪------------低通滤波器边缘检测------高通滤波器(7)频域处理图像的步骤?答: a.清除噪声,改善图像的视觉效果 b.突出边缘有利于识别和处理(8)图像增强可以在“空域”和“频域”进行,什么叫“空域”和“频域”?两种域各采用什么处理方法?答:空域法:直接对图像的像素灰度进行操作。
常用算法:图像的灰度变换;直方图修正(均衡化、规定化);平滑和锐化处理;彩色增强。
频域法:在图像的变换域中,对图像的变换值进行操作,然后经逆变换获得所需要的增强结果。
常用算法:低通滤波;高频提升滤波;同态滤波。
(9)频域处理图像的步骤?答:第4章图像复原常用图像变换算法:(1)逆滤波;(2)维纳滤波(Wiener Filter);(3)盲卷积*1. 解答题(1)什么叫图像复原?与图像增强有什么区别?答:图像在形成、传输和记录中,由于成像系统、传输介质和设备的不完善,导致图像质量下降,这一现象称为图像退化。
图像复原和图像增强是有区别的,虽然二者的目的都是为了改善图像的质量,但图像增强不考虑图像是如何退化的,只通过试探各种技术来来增强图像的视觉效果。
因此,图像增强可以不顾增强后的图像是否失真,只要看着舒服就行。
而图像复原则完全不同,需知道图像退化的机制和过程等先验知识,据此找出一种相应的逆过程解算方法,从而得到复原的图像。
如果图像已退化,应先做复原处理,再做增强处理。
(2)说出几种图像退化。
答:图像模糊、失真、有噪声等(3)什么是维纳滤波器?答:是一种以最小平方为最优准则的线性滤波器,在一定的约束条件下,其输出与给定函数的差的平方达到最小,通过数学运算最终可变为可变为一个拖布列兹方程的求解问题,是利用平稳随机过程的相关特性和频谱特性混有噪声的信号进行滤波。
(4)说出几种常用的图像复原方法?答:代数恢复方法:无约束复原;约束最小二乘法频域恢复方法:逆滤波恢复法;去除由均匀运动引起的模糊;维纳滤波复原法第5章图像压缩编码常用图像变换算法:(1)哈夫曼编码;(2)算术编码;(3)预测编码;(4)变换编码1.解答题(1)图像为什么可以压缩?(即数字图像中存在哪几种冗余?)答:图像数据之所以可以被压缩,是因为数据中存在着冗余。
在图像压缩中,有三种基本的数据冗余:编码冗余;像素间冗余;视觉冗余。
(2)什么是有损和无损压缩?答:无损压缩:是对文件本身的压缩,和其它数据文件的压缩一样,是对文件的数据存储方式进行优化,采用某种算法表示重复的数据信息,文件可以完全还原,不影响文件内容,对于数字图像而言,也不会使图像细节有任何损失。
有损压缩:是对图像本身的改变,在保存图像时保留了较多的亮度信息,而将色相和色纯度的信息和周围的像素进行合并,合并的比例不同,压缩的比例也不同,由于信息量减少了,所以压缩比可以很高,图像质量也会相应的下降。
(3)霍夫曼编码算法的基本思想是什么?答:是根据源数据符号发生的概率进行编码的。
在源数据中出现概率越大的符号,分配的码字越短;出现概率越小的信号,其码长越长,从而达到用尽可能少的码表示源数据。
(4)无损和有损预测编码算法不同之处?各在哪个环节对数据实现了压缩?答:无损(亦称无失真、无误差、信息保持)编码中删除的仅仅是图像数据中冗余的数据,经解码重建的图像和原始图像没有任何失真。
有损(亦称有误差、有失真)编码是指解码重建的图像与原图像相比有失真,不能精确的复原,但视觉效果上基本相同,是实现高压缩比的编码方式。
(5)简述统计编码、算术编码、预测编码、变换编码算法的基本原理。
答: 统计编码:根据信源的概率分布可变长码,使平均码长非常接近于熵。
算数编码:利用编码符号的联合概率,用一个单独的浮点数来代替一串输入符号。
预测编码:不是直接对信号编码,而是对图像预测误差编码。
实质上是对新的信息进行编码,以消除相邻像素之间的相关性和冗余性。
变换编码算法:是通过正交变换把图像从空间域转化为能量比较集中的变换域系数,然后对变换系数经行编码,从而达到压缩数据的目的。
(6)各种压缩方法分别在哪个环节上实现了数据压缩?答:(7)压缩效果如何评价?答:2. 计算题(五)(1)P139:3 霍夫曼编码,并计算信源的熵、平均码长、编码效率及冗余度。