数字图像处理练习题

一、基本题目1.2.HSI模型中，H I(Intensity)3.CMYK（Black）。

4.5.6.7.8.存储一幅大小为M×N，灰度级为2g bit）大小的存储空间。

9.图像退化是图像形成、传输和记录的过程中，由于成像系统、传输介质和设10.行图像的边缘检测。

11.用函数bs+=来对图像象素进行拉伸变换，其中rkr度值，若系数0k>b,1>压缩）12.13.两种。

14.15.少），所得16.17.图像退化的典型表现为图像模糊、失真、噪声等，我们针对退化进行图像复18.灰度直方图反映一幅图像中各灰度级象素出现的频率之间的关系，19. 因此可以采20. 图像边缘是指图像中象素灰度值有阶跃变化或屋顶状变化的那些象素的集21.22.(X B X B =Θ23. (Y (U ,V )信号，它们之间的关系为：Y=0.3R+0.59G+0.11B24. 我国的电视标准是PAL 行25.26. MPEG 是ISO 其工作是开发满足各种应27. 若原始的模拟图像，其傅氏频谱在水平方向的截止频率为m U ，在垂直方向，则只要水平方向的空间取样频率02m U U =，垂直方向的空28. CT 。

29. 人们在观察一条由均匀黑和均匀白的区域形成的边界时，可能会认为人的主观感受是与任一点的强度有关。

但实际情况并不是这样，人感觉到的是在亮度变化部位附近的暗区和亮区中分别存在一条更黑和更亮的条带，这就是所谓的“Mach 带”30. 若代码中任何一个码字都不是另一个码字的续长，也就是不能在某一个码字后面添加一些码元而构成另一个码字，称其为非续长代码。

反之，称其为续长代码。

31. 对每个取样点灰度值的离散化过程称为量化。

常见的量化可分为两大类，一类是将每个样值独立进行量化的标量量化方法，另一类是将若干样值联合起来作为一个矢量来量化的矢量量化方法。

在标量量化中按照量化等级的划分方法不同又分为两种，一种均匀量化；另一种是非均匀量化32.33.活动图像编码传输系统的与静态图像系统的主要差别就在于活动图像的编34.X。

35.A的形态骨架可以通过选定合适的结构元素B，对A进行连续腐蚀和开启运算来求取，形态骨架函数完整简洁地表达了形态骨架的所有信息，因此，根据形态骨架函数的模式匹配能够实现对不同形状物体的识别。

算法具有位移不变性，因而使识别更具稳健性。

36.37.实际中常用开启运算消除与结构元素相比尺寸较小的亮细节，而保持图像整体灰度值和用闭合运算消除与结构元素相比尺寸较小的暗细节，而保持图像38.图表或者39.从而最大限度地去除原始图40.:(1)提高图像的视感质量,如进行图像的亮度、彩色变换,增强、抑制某些成分,对图像进行几何变换等,以改善图像的质量。

(2)提取图像中所包含的某些特征或特殊信息,这些被提取的特征或信息往往为计算机分析图像提供便利。

提取特征或信息的过程是模式识别或计算机视觉的预处理。

提取的特征可以包括很多方面,如频域特征、灰度或颜色特征、边界特征、区域特征、纹理特征、形状特征、拓扑特征和关系结构等。

(3)图像数据的变换、编码和压缩,以便于图像的存储和传输。

41.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)。

42.灰度直方图（histogram）是灰度级的函数，它表示图象中具有每种灰度级的象素的个数，反映图像中每种灰度出现的频率。

它是多种空间域处理技术的基础。

直方图操作能够有效用于图像增强；提供有用的图像统计资料，其在软件中易于计算，适用于商用硬件设备。

灰度直方图性质：1）表征了图像的一维信息。

只反映图像中像素不同灰度值出现的次数（或频数）而未反映像素所在位置。

2）与图像之间的关系是多对一的映射关系。

一幅图像唯一确定出与之对应的直方图，但不同图像可能有相同的直方图。

3）子图直方图之和为整图的直方图。

43.44.存储一幅大小为1024⨯45.46.47.48.基础上。

49.、 饱和度 亮度 。

50.51.52. DSP ：（数字信号处理：Digital Signal Processing ）技术通常是指利用计算机或/和专用处理设备（包括器件），以数字的形式对信号进行采集、滤波、检测、均衡、变换、调制、压缩、去噪、估计等处理，以得到符合人们需要的信号形式53. 理想低通滤波器( ILPF )： 一个理想的低通滤波器的传递函数由下式表示001(,)(,)0(,)D u v D H u v D u v D ≤⎧=⎨>⎩不足：理想低通滤波器容易出现振铃现象，常用巴特沃思低通滤波器和指数低通滤波器而不用理想低通滤波器54. 二维取样定理：若原始的模拟图像，其傅氏频谱在水平方向的截止频率为m U ，在垂直方向的截止频率为m V ，则只要水平方向的空间取样频率02m U U =，垂直方向的空间取样频率02m V V =，即取样点的水平间隔1/(2)m x U ∆≤，垂直间隔1/(2)m y V ∆≤，图像可被精确地恢复。

55. 唯一可译编码：有些情况下，为了减少表示图像的平均码字长度，往往对码字之间不加同步码。

但是，这样就要求所编码字序列能被唯一地译出来。

满足这个条件的编码称其为唯一可译编码。

也常称为单义可译码，单义可译码往往是采用非续长代码。

56. JPEG 是ISO/IEC 和ITU-T 的联合图片专家小组(Joint Photographic Experts Group)的缩称。

JPEG 以ADCT 为基础，于 1990年3月提出一个建议标准草案，并于1991年3月正式通过，成为ISO/IEC 10918号标准，现常称为JPEG 建议。

图为 JPEG 基本系统的编码器的结构框图。

57. 图像增强与图像复原的区别是：对降质的图像进行改善的方法有两类：一类是不考虑图像降质的原因，只将图像中感兴趣的部分加以处理或突出有用的图像特征，故改善后的图像并不一定要去逼近原图像，这一类图像改善方法称为图像增强；另一类改善方法是针对图像降质的具体原因，设法补偿降质因素，从而使改善后的图像尽可能地逼近原始图像，这类改善方法称为图像恢复或图像复原技术。

58. 通过频域低通滤波法除去其高频分量从而去掉噪声的原理和过程：对于一幅图像，它的边缘、细节、跳跃部分以及噪声都代表图像的高频分量(1分)，而大面积的背景区和缓慢变化部分则代表图像的低频分量，用频域低通滤波法除去其高频分量就能去掉噪声，从而使图像得到平滑。

59.会变模糊(1分)其特点是：计算mxn 大小的矩阵的几何平均值，使该点的灰度值等于该灰度值，图像整体会变模糊，黑点会扩大。

60. 图像分割：图像分割就是指把图像分成互不重叠的区域并提取出感兴趣目标的技术。

图像分割是图像处理到图像分析的关键步骤，一方面，它是表到目标的基础，对特征测量有重要的影响；另一方面，因为图像分割及基于分割的目标表达、特征提取等，都将原图像数字化，是的更高层的图像分析和理解成为可能。

61. 通过频域高通滤波法除去其低频分量从而对图像进行锐化的原理和过程：对于一幅图像，它的边缘、细节、跳跃部分以及噪声都代表图像的高频分量，而大面积的背景区和缓慢变化部分则代表图像的低频分量，用频域高通滤波法除去其低频分量，保留图像的高频成分，从而使图像细节部分突出。

f(x,y)→傅立叶变换→F(u,v) →高通滤波器H(u,v)→G(u,v) →傅立叶反变换→g(x,y)62. 请对下列左侧二值图片做开操作，其中深色代表1，浅色代表0，右侧为采用的结构元素。

解：先腐蚀 后膨胀63. 频域内平滑操作的原理及步骤。

由于低频成分主要决定图形在平滑区域中总体灰度级的显示，高频成分决定图像的细节部分。

要对进行平滑处理，实际就是要滤除低频成分而保持高频成分，所以我们可以利用低通滤波器H(u,v)对图像进行平滑处理：64. 简述下列几种用于噪声平滑的系统单位冲激响应阵列的物理意义:12311111112111111112124291016111111121⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦h h h上述阵列用于图像的空间域滤波。

h1表示一个点的灰度值等于它本身及8邻域点的灰度值的平均值，h2表示一个点的灰度值等于它本身及8邻域点的灰度值的加权平均值，其中本身的权值为2，其余各点的权值为1。

h3表示一个点的灰度值等于它本身及8邻域点的灰度值的加权平均值，其中本身的权值为4，上、下、左、右四个邻域点的权值为2，其余各点的权值为1。

它们运算的结果均是直到平滑的作用。

65. 图像增强处理及其目的是：图像增强是处理图像，使其比原始图像更适合特定应用。

（1）采用一系列技术改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度；（2）讲图像转换成一种更适合于人或者机器进行分析处理的形式。

66. 试指出下列梯度算法对应的方法分别是Roberts 、Prewitt 算子和Sobel 算子中的哪一种，并说明Sobel 算子的优点。

采用梯度微分锐化图像，同样使噪声、条纹等得到增强，Soble 算子则在一定程度上克服了这个问题：由于引入了平均因素，因而对图像中的随机噪声有一定的平滑作用；由于它是相隔两行或两列之差分，故边缘两侧之元素得到了增强，故边缘显得粗而亮。

67. 图像增强与图像复原的区别是： 对降质的图像进行改善的方法有两类：一类是不考虑图像降质的原因，只将图像中感兴趣的部分加以处理或突出有用的图像特征，故改善后的图像并不一定要去逼近原图像，这一类图像改善方法称为图像增强；另一类改善方法是针对图像降质的具体原因，设法补偿降质因素，从而使改善后的图像尽可能地逼近原始图像，这类改善方法称为图像恢复或图像复原技术。

68. 何为结构元素，选取时应考虑哪些原则？ 答：结构元素是数学形态学中一个最重要也是最基本的概念。

在考察分析图像时，要设计一种收集图像信息的探针，称为结构元素B ，具有一定的几何形状，如圆形、正方形、十字形、有向线段等的集合。

结构元素的选取直接影响形态运算的效果，因此，要根据具体情况来确定。

一般情况下，结构元素的选取必须考虑以下几个原则：(1)结构元素必须在几何上比原图像简单，且有界。

(2)结构元素的形状最好具有某种凸性，如圆形、十字架形、方形等。

69.已知一个2X2的图片框的各方向投影如图所示，试求图片框内各像素的灰度值。

解：(a) Roberts 算子70.请采用适当的方法去除下列左侧图片中的一些线段，使最后图片的效果如右图所示选用如下结构元素，对左侧图片进行Opening，即先进行一次dilation，再进行一次erosion 操作即可。