数字图像处理试卷A答案
数字图像处理期末考试A卷试题答案
中山大学软件学院2007 级软件工程专业(2009秋季学期)《数字图像处理》期末试题答案(A)第一部分（闭卷）45分钟1、简要回答下列问题（10分）：（a ） 试给出一个理由，说明伪彩色图像处理的必要性A: 人眼对色彩的敏感程度要远远高于对灰度级别的敏感程度（b ） 一彩色打印机打印出来的照片的色彩和显示器上显示的色彩不一样，请给出至少1个可能的理由。
A ：○1光线的色彩范围和颜料的色彩范围不同，有些光线的颜色颜料不能表示；○2原料和工艺的差别 （c ） 令图像),(y x f 的灰度范围为[50, 80]，我们希望作一个线性变换，使得变换后图像),(y x g 的灰度值范围为[20，180]，请写出),(y x g 与),(y x f 之间存在的变换公式。
A ：20]50),([31620]50),([508020180),(+−=+−−−=y x f y x f y x g （d ） 一幅256×256的彩色图像，若R 、G 、B 三个颜色平面的强度级别均为256，则存储它所需的存储空间大小是多少？A ：256×256×8×3=3×219=1.5Mbits2、（7分）写出一个使用形态学(Morphological)算法提取边缘的方法，并用该方法提取下图A 的边缘，给出步骤并画出结果图。
题2图A ：如下图所示集合A 的边界表示为)(A β，它可以通过先由B 对A 腐蚀，而后用A 减去腐蚀结果而得到，即：)()(B A A A Θ−=β3、（8分）假设一幅数字图像上带有随机加性噪声，而我们对这幅图像的拍摄信息一无所知。
请设计一个方案用来判断噪声模型（简要说明步骤）。
如图为一幅16级灰度的图像。
请写出3x3的均值滤波器和3x3的中值滤波器；并给出两种滤波器对下图的滤波结果（只处理灰色区域，不处理边界）。
题3图答：○1在图像的平坦区域取一小块子图像做直方图，与已有的噪声模型作对比 ○2均值滤波：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡11111111191 中值滤波：],,,[),(921x x x Median y x g L =均值滤波可以去除突然变化的点噪声，从而滤除一定的噪声，但其代价是图像有一定程度的模糊；中值滤波容易去除孤立的点、线噪声，同时保持图像的边缘。
2013秋数字图像处理(11193861)A卷(附参考答案)
浙江大学2013–2014学年秋学期《数字图像处理》课程期末考试试卷课程号： ，开课学院： 信息与电子工程学系 考试试卷：√A 卷、B 卷（请在选定项上打√）考试形式：闭、√开卷（请在选定项上打√），允许带 书、计算器 入场，独立完成，考试期间不允许相互交流（包括借书、借计算器等）。
考试日期： 2013 年 11 月 13 日,考试时间： 120 分钟诚信考试，沉着应考，杜绝违纪。
考生姓名： 学号： 所属院系（专业）：一（10分）（1）（7分）假设对一幅数字灰度图像进行直方图均衡处理。
相对于做一次直方图均衡处理，连续做多次直方图均衡处理可以取得怎样的效果？请用数学表达证明你的结论。
（2）（3分）对一幅数字灰度图像进行直方图均衡处理后，通常情况下能否得到平坦的直方图？请给出解释。
答：（1）对一幅数字灰度图像进行直方图均衡处理，相对于做一次直方图均衡处理，连续做多次直方图均衡处理的效果是一样的，即结果是相同的。
假设该数字灰度图像的灰度级范围为[0,1]L -，像素总数目为n ，原图中灰度级l 的像素个数为0l n ，第一次直方图均衡处理后灰度级l 的像素个数为1l n 。
假设第一次直方图均衡处理后，灰度级l 映射到灰度级l s ：00()(1)lkl k n s T l L n ===-∑ 假设第二次直方图均衡处理后，灰度级l s 映射到灰度级l t ：1000()(1)(1)ls lk k l l l k k n nt T s L L s n n====-=-=∑∑上式中，10ls kk n=∑表示第一次直方图均衡后灰度级在[0,]l s 内的像素数目，而这部分像素显然由原图中灰度级在[0,]l 内的像素映射得到，所以等于原图中灰度级在[0,]l 内的像素数目，即00lkk n=∑。
据上推导得知，原图灰度级l 在第一次直方图均衡后被映射到灰度级l s ，第二次直方图均衡后仍然被映射到灰度级l s ，不再改变，即多次直方图均衡处理的结果是相同的。
数字图像处理试卷参考答案
二、名词解释（每题2分，共10分）1、灰度直方图直方图是灰度级的函数，它表示图像中具体每种灰度级的像素个数，反映图像中每种灰度出现的概率。
2、图像增强对图像的某些特征，如边缘、轮廓、对比度等进行强调或尖锐化，以便观察或进一步分析处理。
3、中值滤波对于一个滑动窗口内N⨯M个像素按灰度级排序，用处于中间位置的像素的灰度级来代替窗口中心像素原来的灰度级。
4、图像边缘边缘是指图像中灰度发生急剧变化的区域。
5、阈值阈值是在分割时作为区分物体和背景像素的门限，大于或等于阈值的像素属于物体，而其他属于背景。
二、简答题（共70分）1、请简述两种常见的图像平滑方法及其特点。
（10）均值滤波：对于一个滑动窗口内N⨯M个像素按灰度级求平均值，用处于中间位置的像素的灰度级来代替窗口中心像素原来的灰度级。
特点：系数之和为1，系数都是正数，容易造成图像模糊。
对于一个滑动窗口内N⨯M个像素按灰度级排序，用处于中间位置的像素的灰度级来代替窗口中心像素原来的灰度级。
特点：计算复杂度高，滤波前后图像亮度发生改变，不容易产生模糊，具有良好的抗噪性能。
2、若使用下列模板分别对一幅灰度图像进行卷积，会达到什么样的效果？（10）（1） 均值滤波，图像变模糊 （2） 边缘检测 （3） 无意义 （4） 边缘锐化3、对下面的图像进行8链码（0-7）的轮廓跟踪，写出跟踪得到的链码序列，并计算链码：（1，1）76660000773332224444 周长：1426+⨯ 面积：13（2，2）1076654322面积：104、有一幅电视图像如下，在接收时图像有若干个亮点（灰度为255），设计两种滤波方法对该图像滤波，写出滤波后的图像。
（10）1 1 1 8 7 42 255 255 255 255 33 34 4 3 33 3 255 255 255 63 345 5 8均值滤波1 1 1 8 7 42 58 87 88 60 33 87 143 171 115 33 31 60 88 60 63 31 60 88 62 82 3 4 6 7 8中值滤波1 1 1 8 7 42 3 4 7 4 33 3 255 255 6 33 345 5 63 34 6 7 82 3 4 6 7 85、假定你有两张相隔八个月拍摄的一病人的胸部X光片。
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。
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. 模糊C. 边缘增强D. 色彩平衡答案：B. 模糊2. 在数字图像处理中，下列哪种变换属于空域变换？A.傅里叶变换B.离散余弦变换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，以下哪种方法可以用于图像的对比度增强？A. 线性拉伸B. 非线性拉伸C. 双边滤波D. 所有选项都正确答案：D. 所有选项都正确4. 在图像处理中，使用中值滤波的主要目的是什么？A. 提高图像分辨率B. 增强图像边缘C. 减少图像噪声D. 改变图像色彩答案：C. 减少图像噪声5. 对于彩色图像，YCbCr色彩空间中的Y分量代表什么？A. 蓝色B. 亮度C. 色度D. 饱和度答案：B. 亮度二、填空题1. 在数字图像处理中，__________是指将图像数据转换为更适合分析或解释的形式。
答案：图像增强2. __________变换能够将图像从空间域转换到频率域，常用于分析图像的频率成分。
答案：傅里叶3. 图像的__________是指图像中从最暗到最亮像素的灰度级范围。
答案：动态范围4. 通过__________可以改变图像的颜色和亮度，使其更适合人眼观察或满足特定的处理需求。
答案：色彩调整5. 在图像压缩中，__________是一种无损压缩技术，可以减少文件大小而不丢失图像信息。
答案：行程编码三、简答题1. 简述数字图像处理的主要应用领域。
答：数字图像处理的应用领域非常广泛，包括医学成像、卫星遥感、工业检测、安防监控、图像识别与分类、虚拟现实、多媒体娱乐、数据压缩与存储等。
在医学成像中，数字图像处理技术用于增强图像质量，以便更准确地诊断疾病。
在卫星遥感中，它用于分析地表特征和环境变化。
在工业检测中，图像处理技术用于自动化检测和质量控制。
安防监控中，图像处理技术用于目标跟踪和行为分析。
图像识别与分类则广泛应用于自动驾驶、人脸识别和生物特征识别等领域。
数字图像处理试题及答案
数字图像处理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 数字图像处理中，图像的灰度变换不包括以下哪一项？A. 对数变换B. 幂律变换C. 直方图均衡化D. 图像锐化答案：D2. 在数字图像处理中，边缘检测的目的是：A. 提取图像中的纹理信息B. 提取图像中的边缘信息C. 增强图像的对比度D. 改变图像的颜色分布答案：B3. 下列哪种滤波器用于平滑图像？A. 高通滤波器B. 低通滤波器C. 带通滤波器D. 带阻滤波器答案：B4. 在数字图像处理中，图像的几何变换不包括以下哪一项？B. 缩放C. 剪切D. 颜色变换答案：D5. 在数字图像处理中，以下哪种方法用于图像分割？A. 阈值处理B. 边缘检测C. 直方图分析D. 颜色量化答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）6. 数字图像处理中的图像增强技术包括：A. 直方图均衡化B. 锐化C. 噪声滤除D. 图像压缩答案：ABC7. 在数字图像处理中，以下哪些是空间域的图像增强方法？A. 直方图均衡化B. 中值滤波C. 拉普拉斯算子D. 傅里叶变换8. 数字图像处理中，以下哪些是频域的图像增强方法？A. 低通滤波B. 高通滤波C. 带通滤波D. 傅里叶变换答案：ABC9. 在数字图像处理中，以下哪些是图像的几何变换？A. 旋转B. 缩放C. 平移D. 颜色变换答案：ABC10. 数字图像处理中，以下哪些是图像分割的方法？A. 阈值处理B. 边缘检测C. 区域生长D. 颜色量化答案：ABC三、简答题（每题5分，共20分）11. 简述数字图像处理中边缘检测的基本原理。
答案：边缘检测的基本原理是识别图像中亮度变化剧烈的区域，这些区域通常对应于物体的边界。
通过应用边缘检测算子，如Sobel算子、Prewitt算子或Canny算子，可以突出图像中的边缘，从而为后续的图像分析和处理提供重要信息。
12. 描述数字图像处理中直方图均衡化的目的和效果。
答案：直方图均衡化的目的是改善图像的对比度，使图像的直方图分布更加均匀。
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电子科技大学网络教育考卷（A 卷）答案
一、名词解释（每题2分，共10分）
1. 一幅图像可定义为一个二维函数f(x,y)，这里x 和y 是空间坐标，而在任何一对空间坐标(x,y)上的幅值f 称为该点图像的强度或灰度。
当x,y 和幅值f 为有限的、离散的数值时，称该图像为数字图像。
2. 对数变换是一种灰度变换方法，其一般表达式是s=clog(1+r)。
其中c 是一个常数，并假设r≥0。
此种变换使一窄带低灰度输入图像值映射为一宽带输出值。
相对的是输入灰度的高调整值。
可以利用这种变换来扩展被压缩的高值图像中的暗像素。
3. CMY 是一种颜色模型，常用于打印机。
CMY 表示青、品红、黄，等量的颜料原色(青、品
红和黄色)可以产生黑色。
实际上，为打印组合这些颜色产生的黑色是不纯的。
因此，为 了产生真正的黑色(在打印中起主要作用的颜色)加入了第四种颜色——黑色，提出了 CMYK 彩色模型。
4. 空间分辨率是图像中可辨别的最小细节.涉及物理意义时可以用每单位距离可分辨的最 小线对数目，当不涉及物理意义时也可用图像的像素数目表示。
5. 令H 是一种算子，其输入和输出都是图像。
如果对于任何两幅图像f 和g 及任何两个标 量a 和b 有如下关系，称H 为线性算子：。
二、判断正误 × × × × √ 三、单项选择题
1、D
2、D
3、C
4、C
5、A
6、B
7、D
8、B
9、D 10、D 四、简答题 (每题5分，共10分)
1. 什么是直接逆滤波？这种方法有何缺点？如何改进？
直接逆滤波方法是用退化函数除退化图像的傅里叶变换(G(u,v))来计算原始图像的傅里叶变换估计：ˆ
(,)(,)/(,)F u v G u v H u v =。
但考虑到噪声的影响，我们即使知道退化函数，也不能准确地复原未退化的图像。
(,)(,)(,)ˆ(,)(,)F u v H u v N u v F
u v H u v +=
因为N(u,v)是一个随机函数，而它的傅里叶变换未知。
还有更糟的情况。
如果退化是零或非常小的值，N(u,v)/H(u,v)之比很容易决定^
F (u,v)的估计值。
—种解决退化是零或者很小值问题的途径是限制滤波的频率使其接近原点值。
2. 伪彩色图像处理(也称假彩色)是根据特定的准则对灰度值赋以彩色的处理。
伪彩色的主要应用是为了人眼观察和解释一幅图像或序列图像中的灰度目标。
人类可以辨别上千种颜色和强度，而相形之下只能辨别几十种灰度。
3、彩色模型(也称彩色空间或彩色系统)的用途是在某些标准下用通常可接受的方式简化彩色规范。
本质上，彩色模型是坐标系统和子空间的规范。
位于系统中的每种颜色都由单个点
来表示。
H 表示色调，S 表示饱和度，I 表示强度。
4、图像复原的最终目的是改善给定的图像。
虽然图像复原和图像增强有相交叉的领域，特别是当仅有加性噪声存在时，图像复原和图像增强几乎是不可区分的，但它们对于如何改善图像的看法是不同的。
图像增强主要是一个主观的过程，很大程度上是一个探索的过程，为了某种特定的应用（例如为了人类视觉系统的生理接受特点）而设计一种改善图像的方法。
而图像复原主要是一个客观的过程，图像复原试图利用退化现象的某种先验知识来重建或复原被退化的图像。
图像复原常把退化过程模型化，并采用相反的过程进行处理，以便复原原图像。
图像复原还常常设立一个最佳的准则，以便产生期望结果的最佳估计。
5、１．答：图像首先被分成８×８的图像块，对这些图像块进行从左到右，从上到下的处
理。
对于每个分块的处理步骤如下， (1)每个像素值减去128 (2)DCT 变换 (3)量化
(4)对变换系数使用ｚ形模式形成一个量化系数的一维序列 (5)对AC 系数使用行程编码，对DC 系数使用预测编码 (6)变长编码(霍夫曼编码)
其中只有量化这一步骤是有损的。
五、计算题
0.8530.156 3.45ave i i L p L ==⨯+⨯=∑
2.58ave i i L p L ==∑
2. B 感觉更亮一些。
(5分，给出相对亮度概念即可给分)
因为目标比背景暗，所以越大，感觉越暗，所以A 更暗，即B 更亮一些。
（5分）
3、(1)
（2）
2
[0,0.5]()42∈==⎰r
r T r xdx r
0.5
20
0.5
[0.5,1]
()44(1)241
∈=+--=-+-⎰⎰r
r T r xdx x dx r r
4、解：
1
(,)[(,1)(,)(,1)]3
g x y f x y f x y f x y =-+++
根据平移性
0000(,) (,)exp 2 (//)f x x y y F u v j ux M vy N π--⇔-+⎡⎤⎣⎦
2/2/1
(,){[1]}(,)3
j v n j v n G u v e e F u v ππ-=++
2/2/1
(,){[1]}3j v n j v n H u v e e ππ-=++
1
(,){cos(2/)sin(2/)1cos(2/)sin(2/)}3H u v v n v n v n v n ππππ=-+-+++
21
(,)cos(2/)33
H u v v n π=+
可以选择门限Ｔ＝３
1 r 3
s=0 r>3≤⎧⎨
⎩
0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 1 0 0 1 1 0
0 1 1 0 0 1 1 0
0 1 1 0 0 1 1 0
0 1 1 0 0 1 1 0
0 1 1 1 1 1 1 0
0 1 1 1 1 1 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0 该图形为英文字母Ｕ。