(含答案)数字图像处理重修试题(1)

（2011 至2012 学年第__1__学期）
课程名称：数字图像处理考试时间： 110 分钟
课程代码：试卷总分： 100 分
考试形式：闭卷学生自带普通计算器: 否
一、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案）（本大题共10小题，每小题2分，总计20分）
1、下列哪种图像属于数字图像：C
A. 电影胶片
B. 普通照片
C. 手机拍照
D. 眼前看到的景物；
2、一幅800×600的24位真彩色图像，其红色分量数据量为 A Byte。

A. 800×600；
B. 800×600×3；
C. 800×600×8
D. 800×600×3×8
3、下列属于“点运算”的图像处理技术是：B
A 图像旋转
B 直方图修改
C 图像平滑
D 左右两像素之间作减法
4、下列那种图像处理技术需要进行“插值”运算：D
A. 加运算
B. 直方图均衡
C. 中值滤波
D. 几何变换
5、可完成消除点或细线状噪声的操作是：C
A. 多幅图像均值
B. 平滑运算
C. 中值滤波
D. 边缘增强；
6、下列那种操作能抑制噪声但同时使得边缘退化：B
A. 图像锐化
B. 图像平滑
C. 中值滤波
D. 点运算
7、下列哪种图像代数运算可以完成“二次暴光”效果：A
A. 加运算
B. 减运算
C. 乘运算
D. 除运算
8、下列哪种图像代数运算可以完成“运动检测”：B
A. 加运算
B. 减运算
C. 乘运算
D. 除运算
9、下列那种数学形态学操作能在二值图像中检测出某特定形状的对象：D
A. 开运算
B. 闭运算
C. 边界提取
D. 击中击不中变换
10、下列那种数学形态学操作能去除二值图像中物体外部的细小突出物：A
A. 开运算
B. 闭运算
C. 膨胀运算
D. 腐蚀运算
二、判断题（判断每个小题所给出说法的正确与错误，正确答案正确的划“√”，错误的划“×”）（本大题共10小题，每小题2分，总计20分）
1、数字化过程中采样是指将模拟图像的空间坐标离散化，只采集其中整数坐标值的点。

√
2、灰度图像中，一个像素的存储空间越大，则其能表现的光强层次越丰富。

√
3、一幅数字图像，即可求出其灰度直方图；反之，亦然。

×
4、图像中每个像素的位置是整数，其灰度值也必须是整数。

×
5、图像的几何变换只需要进行“空间变换”；。

×
6、通过图像平滑运算，可以完全消除图像中的噪声。

×
7、中值滤波时，如需滤掉水平细线，则需要“十”型窗口。

×
8、几何变换时，向后映射法比向前映射法具有更多优点，故常用之。

√
9、对二值图像的膨胀和腐蚀运算为两个互逆的运算，对白区域进行膨胀即为对黑区域进行腐蚀。

×
10、对二值图像的开运算可以使得图像中物体的边缘轮廓变得光滑，而闭运算不能。

×
三、简答题（本大题共2小题，每小题5分，总共10分） 1、试分析差分图像（减运算）实现运动目标检测的机理。

在运用减运算实现运动目标检测的时候，背景不动，运动物体动，且运动物体停留时间段短，故移动前景，当物体移动到某处时，前景减背景不为零，即实现了运动的检测。

2、简述灰度非线性变换中在以下变换对图像的暗区、中间区以及亮区的影响结果： （1）指数型 （2）对数型 （3）S 型 （4）反S 型
（1）指数型：压缩暗区，扩展亮区；（2）对数型：压缩亮区，扩展暗区；（3）S 型：压缩亮区和暗区，扩展中间区；（4）反S 型：扩展亮区和暗区，压缩中间区。

四、计算题（本大题共5小题，每小题10分，总共50分）
1、一个具有8个灰度级（1至8）的数字图像的直方图如下所示（其中x 轴表示灰度值大小，y 轴表示图像中具有该灰度值的像素数量）：
试按线性变换15.1)(-=x x f 对该图像作线性点运算，请给出变换的计算结果（按四舍五入取整）并画出点运算后直方图。

f(1)=1.5*1-1=0.5≈1; f(2)=1.5*2-1=2; f(3)=1.5*3-1=3.5≈4; f(4)=4*1.5-1=5; f(5)=1.5*5-1=6.5≈7; f(6)=1.5*6-1=8; f(7)=1.5*7-1=9.5≈8； f(8)=8*1.5-1=11≈8；
0 1 2 3 4 5 6 7 8 x
2、请对下图中坐标为（x , y ）的点进行最近邻插值以及双线性插值，其中20)0,0(=f 、30)1,0(=f 、
10)0,1(=f 、40)1,1(=f 、7.0=x 、6.0=y ，请求出两种情况下的),(y x f 。

最近邻：f(0.7,0.6)=f(1,1)=40;
双线性：f(0.7,0)=f(0,0)+0.7[f(1,0)-f(0,0)]=20+0.7*(10-20)=13;
f(0.7,1)=f(0,1)+0.7[f(1,1)-f(0,1)]=30+0.7*(40-30)=37;
f(0.7,0.6)=f(0.7,0)+0.6*[f(0.7,1)-f(0.7,0)]=13+0.6*(37-13)=27.4≈27；
3、（1）下面给出一卷积模板和一局部图像的灰度数据，试用卷积模板对局部图像作卷积运算，请给出卷积后箭头所指像素的灰度值；
灰度值为：[（30+20+20+40+50+20+30+30）*1+120*2]/10=48;
（2）请解释该卷积模板的意义，并说明其在图像处理中的作用。

该卷积模版表示加权平均，且中央权值稍大的平滑算子，它可以对图像进行“柔和”，达到
滤除噪声的效果，同时也克服了边界效应。

4、下面给出一局部图像的灰度数据，试对箭头所指像素作中值滤波（按该像素和周围八个点所构成的3乘3邻域来进行），请给出中值滤波步骤和最后滤波结果。

排序：75,65,41,37,35,33，31,26,25
取中值：35
输出结果：35
5、（1）试用给出的模板对以下给出二值图像中黑色区域进行开运算和闭运算，给出中间结果。

（2）试分析开运算和闭运算的作用。

⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
⨯
1
1
1
1
2
1
1
1
1
10
1
卷积模板局部图像
局部图像
模板（像素和周
围八个点所构成
二值图像开运算：图一（先进行腐蚀）
图二：结果图
闭运算：
图一（进行膨胀）
图二，结果图
开闭运算作用：开操作和闭操作都是形态学重要的两种操作，他们都可以使图像的轮廓变得光滑，但开操作：断开狭窄的间断和细的突出物；闭操作：弥合狭窄的间断和长细的鸿沟，消除小的空洞，并填补轮廓线中的断裂。