数字图像练习题

一、填空题l.影像数字化包括采样和量化两过程。

2.图象平滑既可在空间域中进行，也可在频率域中进行。

3.对图象进行几何校正一般要经坐标变换和灰度内插两步。

4.常用彩色增强技术包括伪彩色增强和假彩色增强两种。

5.设图像的长宽比为4:3,30万像素的手机上摄像机的空间分辨率是 632 x 474 。

（632 x 474）6.对于一个6位的灰度图像，其灰度值范围是 0-63 。

7.对于一个大小为64x64的24位彩色图像，在没有压缩的情况下，所需要的存储空间是 12KB 。

（12KB ）8.依据图象的保真度，图象编码可分为有失真编码和无失真编码两种。

9.白色在CMY模型中表示位_（0,0,0）_________。

（0,0,0）10.一般来说，采样间距越大，图像数据量越小，质量越差；反之亦然。

11.图像锐化除了在空间域进行外，也可在频率域进行。

12.图像处理中常用的两种邻域是 4-领域和 8-领域。

13.直方图修正法包括直方图均衡化和直方图规定化两种方法。

14.常用的灰度内插法有最近邻元法、双线性内插法和三次内插法。

15.多年来建立了许多图像增强方法，这些方法大体可分为空间域和频域增强法两大类。

16.低通滤波法是使高频受到抑制而让低频顺利通过，从而实现图像平滑。

17.锐化边缘的Sobel算子对应的模板形式为和。

二、名词解释1.灰度直方图灰度直方图是指反映一幅图像各灰度级像元出现的频率。

2.邻域邻域是指一个像元（ x,y）的邻近（周围）像元形成的像元集合。

即{（x+p, y+q）} p、q为任意整数。

3.中值滤波中值滤波是指将当前像元的窗口（或邻域）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。

4.直方图规定化直方图规定化是指将原图象灰度直方图变成规定形状的直方图而对图象作修正的增强方法。

5.模板匹配模板匹配是指对象物的图案以图象形式表现时，根据该图案与一幅图像各部分的相似度，从而求得对象物在图象中位置的操作。

6.数字图像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。

7.图像锐化图像锐化是增强图像的边缘或轮廓的一种图像增强方法。

8.图像复原图像复原是指可能恢复退化图像的本来面目，它是沿图像退化的逆过程进行处理。

9.变长编码变长编码是指对出现概率大的信息符号赋予短码字，而对于出现概率小的信息符号赋予长码字。

10.无失真编码无失真编码是指压缩图像经解压可以恢复原图像，没有任何信息损失的编码技术。

三、判断改错题（下列说法是否正确，正确的就在题号前的括弧内打“√”，错误的打“×”并改正。

）( √ )placian算子是一种局部运算，图象的二值化则是一种点运算。

( × )2.中值滤波是一种边缘增强算子改正：中值滤波不是一种边缘增强算子。

或：中值滤波是一种图象去噪（或图象平滑）算子。

( √ )3.边缘增强是将边缘两边的像元对比度扩大来锐化图象边缘的技术。

( × )4.RGB是颜色的三基色，可以由这三基色合成所有的颜色。

改正：RGB是颜色的三基色，但不能由这三基色合成所有的颜色。

( × )5.高通滤波使高频分量受到抑制而让低频分量顺利通过，从而实现图象平滑。

改正：低通滤波使高频分量受到抑制而让低频分量顺利通过，从而实现图像平滑。

( √ ) 6. 灰度直方图能反映一幅图像各灰度级像元占图像的面积比。

( × ) 7. 直方图均衡是一种点运算，图像的二值化则是一种局部运算。

改正：直方图均衡是一种点运算，图像的二值化也是一种点运算。

或：直方图均衡是一种点运算，图像的二值化不是一种局部运算。

( × ) 8. 有选择保边缘平滑法可用于边缘增强。

改正：有选择保边缘平滑法不可用于边缘增强。

或：有选择保边缘平滑法用于图像平滑（或去噪）。

( √ ) 9. 离散余弦变换是一种可分离且正交的图像变换方法。

( √ ) 10. 彩色喷墨打印机使用CMY颜色模型，而彩色扫描仪是根据RGB模型工作的。

四、简答题1.简述局部平均法的优缺点。

局部平均法是将窗口内所含的像元灰度取平均作为中心像元的输出值。

优点是计算简单，速度快。

但在降低噪声的同时，使图像产生模糊，特别是在边缘和细节处。

2.简述频率域图像锐化的步骤。

频率域图像锐化的步骤如下：假定原图像为f(x,y),经傅立叶变换为F(u,v),则频率域锐化过程描述为: 傅立叶变换（DFT ） H(u,v) 逆傅立叶变换（IDFT ） f(x,y)F(u,v)F(u,v)*H(u,v)g(x,y)高通滤波 上图中H(u,v)为高通滤波器。

3.简述灰度统计直方图在数字图像处理中的应用。

灰度直方图应用范围非常广泛，它为图像的处理研究提供了一个有力的辅助工具。

可以通过直方图的显示，来判断一幅图像是否合理地利用了全部允许使用的灰度级范围。

通过直方图了解图像的灰度分布，通过对图像灰度密度修改，有选择地突出所需要的图像特征，以满足人们的要求。

4.采用临域平均法实现彩色图像的平滑处理技术。

域值的临域平均法一某个灰度值T 作为阈值，如果某个像素的灰度大于其临近像素的平均值，并超过阈值，才使用平均灰度置换这个像素灰度，它的数学表达式是：，，其它）若（⎪⎩⎪⎨⎧>-==---),(),(),(),(),,(),(j i f T j i f j i f j i f j i f j i g此式表明，若某点值与其临域平均值相差超过T ，用平均值代替，进行平均处理。

此时可除去噪声。

否则还保留原值，不进行平均处理，从而减少模糊 5.简述线性位移不变系统逆滤波恢复图像原理。

设退化图像为g(x,g)，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)对上式作逆傅立叶变换得逆滤波恢复图像f(x,y)f(x,y)=IDFT[F(u,v)]以上就是逆滤波恢复图像的原理。

若存在噪声，为避免H(u,v)=0,可采用两种方法处理。

①在H(u,v)=0时,人为设置1/H(u,v)的值；②使1/H(u,v)具有低通性质。

即H-1(u,v)=1/H(u,v) 当D≤DH-1(u,v)=0 当D>D6.图像锐化与图像平滑有何区别与联系？图像锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图像清晰；图像平滑用于去噪，对图像高频分量即图像边缘会有影响。

都属于图像增强，改善图像效果。

7.伪彩色增强与假彩色增强有何异同点？伪彩色增强是对一幅灰度图像经过三种变换得到三幅图像，进行彩色合成得到一幅彩色图像；假彩色增强则是对一幅彩色图像进行处理得到与原图像不同的彩色图像；主要差异在于处理对象不同。

相同点是利用人眼对彩色的分辨能力高于灰度分辨能力的特点，将目标用人眼敏感的颜色表示。

8.梯度增强算子与Laplacian增强算子的异同点？梯度增强算子和Laplacian增强算子对应的模板分别为（梯度算子）（Laplacian算子）梯度算子是利用阶跃边缘灰度变化的一阶导数特性；而Laplacian算子是利用阶跃边缘灰度变化的二阶导数特性。

相同点都能用于增强边缘，且都对噪声敏感。

五、计算题1.下列是一幅图像某一行中连续8个像元灰度值，采用1×3窗口对该行分别进行移动平均法和中值滤波法处理，计算输出结果。

…0，1，0，1，6，6，5，6…（图像1）采用局部（移动）平均法处理，输出的结果为…0，0，0，2，2，6，6，4…采用中值滤波法处理，输出结果为…0，0，0，6，6，6，5…2．对图像f(x,y)(如图象2)进行处理，要求：计算二值化图像的信息量。

二值图像中，p(0)=42/64≈0.656, p(1)=22/64≈0.344信息量H=-p(0)log2p(0)-p(1)log2p(1) ≈0.93(bit)3. 对数字图像f(i,j)(图像1)进行以下处理，要求计算图像f(i,j)的信息量。

（图像1） 统计图像1各灰度级出现的频率结果为p(0)=5/64≈0.078；p(1)=12/64≈0.188;p(2)=16/64=0.25;p(3)=9/64≈0.141 p(4)=1/64≈0.016;P(5)=7/64≈0.109; p(6)=10/64≈0.156; p(7)=4/64≈0.063信息量为： ≈2.75(bit)4. 一幅20×20的图像共有5个灰度级如下表所示，试根据Huffman 编码算法计算各信源符合的码字和码长及图像的平均码长。

（表1）编码后的平均码长：信源符号出现概率 码字 码长 s1 0.4 0 1 S2 0.175 111 3 S3 0.15 110 3 S4 0.15 101 3 S50.12510032.2)(51∑===i li si p L。