数字图像处理练习题

数字图像处理练习题
数字图像处理练习题

Lecture 16-17 作业

一. 判断题(每题1分。T表示正确,F表示错误。)

1. 在数字图像中,一个像素的邻域只有8领域。(F)

2. 在空间域基于滤波器处理数字图像时,二维滤波器可以分解为多个一维滤波器,以提高计算效率(T)。

3. 彩色数字图像平滑处理无需考虑颜色模型。(F)

二. 单项选择题(每题1分。)

1. 能够实现数字图像平滑的处理方法(C)。

A. 线性点处理

B. 基于直方图的处理

C. 邻域处理

D. 非线性点处理

2. 最大值滤波器可用于检测数字图像中的像素点是(A)。

A. 最亮

B. 最暗

C. 中间亮度

D. 平均亮度

3. 最小值滤波器可用于检测数字图像中的像素点是(B)。

A. 最亮

B. 最暗

C. 中间亮度

D. 平均亮度

4. 阿拉法裁剪均值滤波器a-trimmed mean filter是(D)。

A. 中值median滤波器

B. 均值mean滤波器

C. 排序rank滤波器

D. 混合hybrid滤波器

三. 多项选择题(每题2分。)

1. 在数字图像中,基于邻域处理的滤波器包括(ABCD)。

A. 可以是十字、方形等形状

B. 可以是3 X 3、5 X 5等不同尺寸

C. 可以有不同的权值

D. 可以采用中心为原点

四. 填空题(每题1分。)

1. 若操作是在像素的某个邻域内进行的,即输出数字图像的像素值由对应的输入数字图像的像素值及其邻域像素值决定,则称其为邻域操作。

2. 在数学上,数字图像模糊处理相当于数字图像被平均或被积分。

五. 简答题(每题4分。)

1. 在空间域进行数字图像排序滤波有哪些各有什么特点

排序滤波包括:中值滤波、中值滤波的线性组合、中值滤波的高阶组合、加权的中值滤波、迭代的中值滤波、最大值滤波、最小值滤波、中点值滤波。

中值滤波,适合处理脉冲噪声,脉冲噪音长度要小于滤波器宽度的一半。

中值滤波的线性组合,取多个中值滤波器结果的线性加权值。

中值滤波的高阶组合,取多个中值滤波器结果的最大值。

加权的中值滤波,对像素值进行加权后再做中值滤波。

迭代的中值滤波,对数字图像进行多次中值滤波。

最大值滤波,用于提取最亮的像素。

最小值滤波,用于提取最暗的像素。

中点值滤波,用于提取最亮和最暗像素的平均值。

七. 算法题(每题5分。)

1. 下图为一个5x5的数字图像,采用3x3中值滤波(Median Filter),给出处理后结果,写

边界像素不进行处理。

对其它像素,以某像素为中心小窗口内所有像素灰度按从小到大排序,取排序结

列到4列

120 120 123 123 124 124 125 126 127

120 120 123 123 123 125126 127 128

123 123 123 123 125 125 126 127 128

行的第2列到4列

120 123 123 124 125 125 126 127 150

120 123 123 125 125 126 127 128 150

121 123 123 125 125 125 126 127 128

行的第2列到4列

116 119 123 123 124 125 126 127 150

119 119 123 123 125 126 127 128 150

118 119 121 123 123 125 125 127 128

2. 采用伪代码描述数字图像均值滤波mean filter的算法,滤波器宽度为2R+1。

输入:

待处理图像I I

均值滤波器的半径R

输出图像I O,与输入图像I I具有同样的宽度和高度

For y form R to H-1-R

{

For x form R to W-1-R

{

Sum=0

For v form -R to R

{

For u form -R to R

{

sum = sum + (x+u, y+v)

}

}

(x, y, int(sum*( (2R+1)*( 2R+1))))

}

}

3. 采用伪代码描述数字图像加权中值滤波weighted median filter的算法, 滤波器半径为R。

输入:

待处理图像I I

加权中值滤波器半径R

加权中值滤波器的系数矩阵Mask

输出图像I O,与输入图像I I具有同样的宽度和高度

For y form R to H-1-R

{

For x form R to W-1-R

{

For v form -R to R

{

For u form -R to R

{

gray = (x+u, y+v)

For r from 0 to Mask(u+R, v+R)

{

(gray)

}

}

}

();

(x, y, int()/2))

}

}

4. 采用伪代码描述该表达式所对应的数字图像(宽度M,高度N)线性邻域处理算法。

Input:

Image f(x,y)

Filter w

Output:

Image g(x,y)

Process:

sumW=0

for k = - b to b do

for j = - a to a do

sumW = sumW + w (j + a, k + b)

end for j

end for k

for y = b to N - b - 1 do

for x = a to M - a - 1 do

sum = 0

for k = - b to b do

for j = - a to a do

sum = sum + w (j + a, k + b)f(x + j, y + k)

end for j

end for k

g(x, y) = sum/sumW

end for x

end for y

八. 编程题(每空1分。)

1. 下列Java源代码是实现数字图像3 x 3正方形中值滤波,填写横线处(15、17、18、24、29)遗漏的源代码。

1.

15 2*K+

17 =h-2

18 =w-2;

24 k++

29 ,P[K]

数字图像处理实验1

实验一 实验内容和步骤 练习图像的读取、显示和保存图像数据,步骤如下: (1)使用命令figure(1)开辟一个显示窗口 (2)读入一幅RGB图像,变换为灰度图像和二值图像,并在同一个窗口内显示、二值图像和灰度图像,注上文字标题。 (3)保存转换后的灰度图像和二值图像 (4)在同一个窗口显示转换后的灰度图像的直方图 I=imread('BaboonRGB.bmp'); figure,imshow(I); I_gray=rgb2gray(I); figure,imshow(I_gray); I_2bw=Im2bw(I_gray); figure,imshow(I_2bw); subplot(1,3,1),imshow(I),title('RGB图像'); subplot(1,3,2),imshow(I_gray),title('灰度图像'); subplot(1,3,3),imshow(I_2bw),title('二值图像'); imwrite(I_gray,'Baboongray.png'); imwrite(I_2bw,'Baboon2bw.tif'); figure;imhist(I_gray);

RGB 图 像灰度图 像二值图 像 050100150200250 500 1000 1500 2000 2500 3000

(5)将原RGB 图像的R 、G 、B 三个分量图像显示在figure(2)中,观察对比它们的特点,体会不同颜色所对应的R 、G 、B 分量的不同之处。 [A_RGB,MAP]=imread('BaboonRGB.bmp'); subplot(2,2,1),imshow(A_RGB),title('RGB'); subplot(2,2,2),imshow(A_RGB(:,:,1)),title('R'); subplot(2,2,3),imshow(A_RGB(:,:,2)),title('G'); subplot(2,2,4),imshow(A_RGB(:,:,3)),title('B'); (6)将图像放大1.5倍,插值方法使用三种不同方法,在figure(3)中显示放大后的图像,比较不同插值方法的结果有什么不同。将图像放大到其它倍数,重复实验;A=imread('BaboonRGB.bmp'); figure(3),imshow(A),title('原图像'); B=imresize(A,1.5,'nearest'); figure(4),imshow(B),title('最邻近法') C=imresize(A,1.5,'bilinear'); ; figure(5),imshow(C),title('双线性插值'); D=imresize(A,1.5,'bicubic'); figure(6),imshow(D),title('双三次插值 '); RGB R G B

数字图像处理技术试题答案

数字图像处理技术试题库 一、单项选择题:(本大题 小题, 2分/每小题,共 分) 1.自然界中的所有颜色都可以由()组成 A.红蓝绿 B.红黄绿 C.红黄蓝绿 D.红黄蓝紫白 2. 有一个长宽各为200个象素,颜色数为16色的彩色图,每一个象素都用R(红)、G(绿)、B(蓝)三个分量表示,则需要()字节来表示 A.100 B.200 C.300 D. 400 3.颜色数为16种的彩色图,R(红)、G(绿)、B(蓝)三个分量分别由1个字节表示,则调色板需要()字节来表示 A.48 B.60 C.30 D. 40 4.下面哪一个不属于bmp 文件的组成部分 A .位图文件信息头 B. 位图文件头 C.调色板 D. 数据库标示 5.位图中,最小分辨单元是 A.像素 B.图元 C.文件头 D.厘米 6.真彩色的颜色数为 A.888?? B. 161616?? C.128128128?? D.256256256?? 7.如果图像中出现了与相邻像素点值区别很大的一个点,即噪声,则可以通过以下方式去除 A.平滑 B.锐化 C. 坐标旋转 D. 坐标平移 8.下面哪一个选项不属于图像的几何变换() A.平移 B.旋转 C. 镜像 D. 锐化 9.设平移量为x x t t (,),则平移矩阵为() A .1 0 00 1 0 1x y t t ?????????? B. 1 0 00 -1 0 1x y t t ??-???????? C.1 0 00 1 0 - 1x y t t ????????-?? D.1 0 00 1 0 - -1x y t t ?????????? 10.设旋转角度为a ,则旋转变换矩阵为() A .cos() sin() 0sin() cos() 00 0 1a a a a -?????????? B .cos() sin() 0sin() cos() 00 0 1a a a a ?????????? C .sin() cos() 0 sin() cos() 0 0 0 1a a a a -?????????? D .cos() sin() 0sin() cos() 00 0 1a a a a -????-?????? 11.下面哪一个选项是锐化模板 A .-1 -1 -1-1 9 -1-1 -1 -1??????????g B .-1 -1 -1-1 -9 -1-1 -1 -1??????????g C .-1 -1 -1-1 8 -1-1 -1 -1??????????g D .-1 -1 -1-1 6 -1-1 -1 -1?????????? g 12.真彩色所能表示的颜色数目是 A .128128? B .256256256 ?? C .256 D .6059

数字图像处理试题及参考答案

一、填空题(每题1分,共15分) 1、列举数字图像处理的三个应用领域医学、天文学、军事 1024?,256个灰度级的图像,需要8M bit。 2、存储一幅大小为1024 3、亮度鉴别实验表明,韦伯比越大,则亮度鉴别能力越差。 4、直方图均衡化适用于增强直方图呈尖峰分布的图像。 5、依据图像的保真度,图像压缩可分为无损压缩和有损压缩 6、图像压缩是建立在图像存在编码冗余、像素间冗余、心理视觉冗余三种冗余基础上。 7、对于彩色图像,通常用以区别颜色的特性是色调、饱和度 亮度。 8、对于拉普拉斯算子运算过程中图像出现负值的情况,写出一种标定方法: 二、选择题(每题2分,共20分) 1、采用幂次变换进行灰度变换时,当幂次取大于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、RGB B、CMY或CMYK C、HSI D、HSV 4、采用模板[-1 1]T主要检测( A )方向的边缘。 A.水平 B.45? C.垂直 D.135? 5、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.一一对应 B.多对一 C.一对多 D.都不 三、判断题(每题1分,共10分) 1、马赫带效应是指图像不同灰度级条带之间在灰度交界处存在的毛边现象。(√)

数字图像处理实验报告

数字图像处理实验报告 实验一数字图像基本操作及灰度调整 一、实验目的 1)掌握读、写图像的基本方法。 2)掌握MATLAB语言中图像数据与信息的读取方法。 3)理解图像灰度变换处理在图像增强的作用。 4)掌握绘制灰度直方图的方法,理解灰度直方图的灰度变换及均衡化的方 法。 二、实验内容与要求 1.熟悉MATLAB语言中对图像数据读取,显示等基本函数 特别需要熟悉下列命令:熟悉imread()函数、imwrite()函数、size()函数、Subplot()函数、Figure()函数。 1)将MATLAB目录下work文件夹中的forest.tif图像文件读出.用到imread, imfinfo 等文件,观察一下图像数据,了解一下数字图像在MATLAB中的处理就是处理一个矩阵。将这个图像显示出来(用imshow)。尝试修改map颜色矩阵的值,再将图像显示出来,观察图像颜色的变化。 2)将MATLAB目录下work文件夹中的b747.jpg图像文件读出,用rgb2gray() 将其 转化为灰度图像,记为变量B。 2.图像灰度变换处理在图像增强的作用 读入不同情况的图像,请自己编程和调用Matlab函数用常用灰度变换函数对输入图像进行灰度变换,比较相应的处理效果。 3.绘制图像灰度直方图的方法,对图像进行均衡化处理 请自己编程和调用Matlab函数完成如下实验。 1)显示B的图像及灰度直方图,可以发现其灰度值集中在一段区域,用 imadjust函 数将它的灰度值调整到[0,1]之间,并观察调整后的图像与原图像的差别,调整后的灰

度直方图与原灰度直方图的区别。 2) 对B 进行直方图均衡化处理,试比较与源图的异同。 3) 对B 进行如图所示的分段线形变换处理,试比较与直方图均衡化处理的异同。 图1.1 分段线性变换函数 三、实验原理与算法分析 1. 灰度变换 灰度变换是图像增强的一种重要手段,它常用于改变图象的灰度范围及分布,是图象数字化及图象显示的重要工具。 1) 图像反转 灰度级范围为[0, L-1]的图像反转可由下式获得 r L s --=1 2) 对数运算:有时原图的动态范围太大,超出某些显示设备的允许动态范围, 如直接使用原图,则一部分细节可能丢失。解决的方法是对原图进行灰度压缩,如对数变换: s = c log(1 + r ),c 为常数,r ≥ 0 3) 幂次变换: 0,0,≥≥=γγc cr s 4) 对比拉伸:在实际应用中,为了突出图像中感兴趣的研究对象,常常要求 局部扩展拉伸某一范围的灰度值,或对不同范围的灰度值进行不同的拉伸处理,即分段线性拉伸: 其对应的数学表达式为:

数字图像处理试题

名词:*数字图像,数字图像处理,图像采样,线性拉伸,高通滤波,低通滤波,中值滤波,特征空间,图像分析,图像分割 问答题:1、设一幅图像有如图所示直方图,对该图像进行直方图均衡化,写出均衡化过程,并画出均衡化后的直方图。若在原图像一行上连续8个像素的灰度值分别为:0、1、2、3、4、5、6、7,则均衡后,他们的灰度值为多少? 如图为一幅16级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器;说明这两种滤波器各自的特点;并写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)。(15分) 设一幅灰度图像,其目标和背景的像素点灰度呈正态分布,灰度直方图如图所示。其中:、分 别为目标点的灰度分布密度函数、均值;、分别为背景点的灰度分布密度函数、均值。并设目标点和背景点的方差均为,目标点个数和图像总像点数的比为1:2。T是根据最小误差准则确定的最佳阈值。(15分) 试证明:

1.根据所学过的图像处理和分析方法,设计一套算法流程来实现汽车牌照的定位和数字的识别(给出设计思想即可)。 1、如图所示,A和B的图形完全一样,其背景与目标的灰度值分别标注于图中, 请问哪一个目标人眼感觉更亮一些?为什么?(10分) 选择题: 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 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 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 ( )7.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是: a.梯度算子 b.Prewitt算子 c.Roberts算子 d. Laplacian算子

《数字图像处理》试题及答案.

。中间过程:先补上一圈的 0:解:结果: y ,然后和模板 作卷积,例如 y 中的-4 是这样得到的: -4(即对应元 素相乘相加,其他的数同理。 1、如图为一幅 16 级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的 3x3 滤波器;说明这两种滤波器各自的特点;并写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)。(15 分)题5图答:均值滤波:中值滤波:(2 分)(2 分)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。(5 分)均值滤波:(3 分)中值滤波:(3 分) 2. 设有编码输入 X={x1,x2,x3,x4,x5,x6}, 其频率分布分别为p(x1=0.4,p(x2=0.3, p(x3=0.1,p(x4=0.1, p(x5=0.06,p(x6=0.04, 现求其最佳霍夫曼编码。 3 对数字图像 f(i,j(图象 1进行以下处理,要求: 1 计算图像 f(i,j的信息量。(10 分) 2 按下式进行二值化,计算二值化图象的欧拉数。 0 0 1 2 3 2 1 3 1 5 6 6 2 6 2 1 3 7 0 7 2 5 3 2 2 6 6 5 7 0 2 3 1 2 1 3 2 2 1 1 3 5 6 5 6 3 2 2 2 7 3 6 1 5 4 0 1 6 1 5 6 2 2 1 解:1统计图象 1 各灰度级出现的频率结果为; 信息量为 )对于二值化图象,若采用 4-连接,则连接成分数为 4,孔数为 1,欧拉数为 4-1=3;若采用 8-连接,则连接成分数为 2,孔数为 2,欧拉数为 2-2=0; 1 给出一维连续图像函数傅里叶变换的定义,并描述空间频率的概念。解:1)一维连续图像函数的傅立叶变换定义为: 2)空间频率是指单位长度内亮度作周期变化的次数,对于傅立叶变换基函数,考虑的最大值直线在坐标轴上的截距为,则 表示空间周期,即为空间频率。 2、试给出把灰度范围(0,10)拉伸为(0,15),把灰度范围(10,20)移到(15,25),并把灰度范围(20,30)压缩为(25,30)的变换方程。解:如图所示,由公式

数字图像处理试题集(终版)

第一章引言 一.填空题 1. 数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。数字阵列中的每个数字,表示数字图像的一个最小单位,称为_像素_。 2. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作:一是从图像到图像的处理,如图像增强等;二是_从图像到非图像的一种表示_,如图像测量等。 3. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作:一是_从图像到图像的处理_,如图像增强等;二是从图像到非图像的一种表示,如图像测量等。 4. 图像可以分为物理图像和虚拟图像两种。其中,采用数学的方法,将由概念形成的物体进行表示的图像是虚拟图像_。 5. 数字图像处理包含很多方面的研究内容。其中,_图像重建_的目的是根据二维平 面图像数据构造出三维物体的图像。 二.简答题 1. 数字图像处理的主要研究内容包含很多方面,请列出并简述其中的5种。 ①图像数字化:将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。 ②图像增强:将一幅图像中的有用信息进行增强,同时对其无用信息进行抑制,提高图像的可观察性。 ③图像的几何变换:改变图像的大小或形状。 ④图像变换:通过数学映射的方法,将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。 ⑤图像识别与理解:通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后,将其所期望获得的目标物进行提取,并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。 2. 什么是图像识别与理解? 图像识别与理解是指通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后,将其所期望 获得的目标物进行提取,并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。比如要从一幅照片上确定是否包含某个犯罪分子的人脸信息,就需要先将照片上的人脸检测出来,进而将检测出来的人脸区域进行分析,确定其是否是该犯罪分子。 4. 简述数字图像处理的至少5种应用。 ①在遥感中,比如土地测绘、气象监测、资源调查、环境污染监测等方面。 ②在医学中,比如B超、CT机等方面。 ③在通信中,比如可视电话、会议电视、传真等方面。 ④在工业生产的质量检测中,比如对食品包装出厂前的质量检查、对机械制品质量的监控和筛选等方面。 ⑤在安全保障、公安方面,比如出入口控制、指纹档案、交通管理等。 5. 简述图像几何变换与图像变换的区别。 ①图像的几何变换:改变图像的大小或形状。比如图像的平移、旋转、放大、缩小等,这些方法在图像配准中使用较多。 ②图像变换:通过数学映射的方法,将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。比如傅里叶变换、小波变换等。

数字图像处理实验 实验二

实验二MATLAB图像运算一、实验目的 1.了解图像的算术运算在数字图像处理中的初步应用。 2.体会图像算术运算处理的过程和处理前后图像的变化。 二、实验步骤 1.图像的加法运算-imadd 对于两个图像f x,y和 (x,y)的均值有: g x,y=1 f x,y+ 1 (x,y) 推广这个公式为: g x,y=αf x,y+β (x,y) 其中,α+β=1。这样就可以得到各种图像合成的效果,也可以用于两张图像的衔接。说明:两个示例图像保存在默认路径下,文件名分别为'rice.png'和'cameraman.tif',要求实现下图所示结果。 代码: I1 = imread('rice.png'); I2 = imread('cameraman.tif'); I3 = imadd(I1, I2,'uint8'); I4 = imadd(I1, I2,'uint16'); subplot(2, 2, 1), imshow(I1), title('?-ê?í???1'); subplot(2, 2, 2), imshow(I2), title('?-ê?í???2'); subplot(2, 2, 3), imshow(I3), title('8??í?????ê?'); subplot(2, 2, 4), imshow(I4), title('16??í?????ê?'); 结果截图:

2.图像的减法运算-imsubtract 说明: 背景图像可通过膨胀算法得到background = imopen(I,strel('disk',15));,要求实现下图所示结果。 示例代码如下: I1 = imread('rice.png'); background = imerode(I1, strel('disk', 15)); rice2 = imsubtract(I1, background); subplot(2, 2, 1), imshow(I1), title('?-ê?í???'); subplot(2, 2, 2), imshow(background), title('±3?°í???'); subplot(2, 2, 3), imshow(rice2), title('′|àíoóμ?í???'); 结果截图: 3.图像的乘法运算-immultiply

数字图像处理习题解答

第二章 (2.1、2.2略) 2.4 图像逼真度就是描述被评价图像与标准图像的偏离程度。 图像的可懂度就是表示它能向人或机器提供信息的能力。 2.5 所以第一副图像中的目标人眼观察时会觉得更亮些。 第三章 3.1 解:(a )??+-= y x dxdy vy ux j y x f v u F ,)](2exp[),(),(π (b ) 由(a )的结果可得: 根据旋转不变性可得: (注:本题由不同方法得到的最终表达式可能有所不同,但通过变形可以互换) 3.2 证:作以下代换: ?? ?==θθ s i n c o s r y r x ,a r ≤≤0,πθ20≤≤ 利用Jacobi 变换式,有: 3.3 二维离散傅立叶变换对的矩阵表达式为 当4N =时 3.4 以3.3 题的DFT 矩阵表达式求下列数字图像的 DFT: 解:(1) 当N=4 时 (2) 3.5解: 3.6 解: 3.11 求下列离散图像信号的二维 DFT , DWT,DHT 解: (1) (2) 第四章 4.1阐述哈夫曼编码和香农编码方法的理论依据,并扼要证明之。 答:哈夫曼编码依据的是可变长度最佳编码定理:在变长编码中,对出现概率大的信息符号赋予短码字,而对出现概率小的信息符号赋予长码字。如果码字长度严格按照所对应符号出现概率大小逆序排列,则编码结果平均码字长度一定小于其它排列方式。 香农编码依据是:可变长度最佳编码的平均码字长度。 证明:变长最佳编码定理 课本88页,第1行到第12行 变长最佳编码的平均码字长度 课本88页,第14行到第22行 4.2设某一幅图像共有8个灰度级,各灰度级出现的概率分别为

数字图像处理——彩色图像实验报告

6.3实验步骤 (1)对彩色图像的表达和显示 * * * * * * * * * * * *显示彩色立方体* * * * * * * * * * * * * rgbcube(0,0,10); %从正面观察彩色立方体 rgbcube(10,0,10); %从侧面观察彩色立方 rgbcube(10,10,10); %从对角线观察彩色立方体 %* * * * * * * * * *索引图像的显示和转换* * * * * * * * * * f=imread('D:\Picture\Fig0604(a)(iris).tif'); figure,imshow(f);%f是RGB真彩图像 %rgb图像转换成8色索引图像,不采用抖动方式 [X1,map1]=rgb2ind(f,8,'nodither'); figure,imshow(X1,map1); %采用抖动方式转换到8色索引图像 [X2,map2]=rgb2ind(f,8,'dither'); figure,imshow(X2,map2); %显示效果要好一些 g=rgb2gray(f); %f转换为灰度图像 g1=dither(g);%将灰色图像经过抖动处理,转换打二值图像figure,imshow(g);%显示灰度图像 figure,imshow(g1);%显示抖动处理后的二值图像 程序运行结果:

彩色立方体原图 不采用抖动方式转换到8色索引图像采用抖动方式转换到8色索引图像 灰度图像抖动处理后的二值图像

(2)彩色空间转换 f=imread('D:\Picture\Fig0604(a)(iris).tif'); figure,imshow(f);%f是RGB真彩图像 %转换到NTSC彩色空间 ntsc_image=rgb2ntsc(f); figure,imshow(ntsc_image(:,:,1));%显示亮度信息figure,imshow(ntsc_image(:,:,2));%显示色差信息figure,imshow(ntsc_image(:,:,3));%显示色差信息 %转换到HIS彩色空间 hsi_image=rgb2hsi(f); figure,imshow(hsi_image(:,:,1));%显示色度信息figure,imshow(hsi_image(:,:,2)); %显示饱和度信息figure,imshow(hsi_image(:,:,3));%显示亮度信息 程序运行结果: 原图 转换到NTSC彩色空间

数字图像处理模拟试题4套(含答案)

模拟试卷一 1.对将一个像素宽度的8通路转换到4通路提出一种算法。 2.(A)试提出一种过程来求一个邻域的中值? (B)试提出一种技术,逐像素地移动领域的中心来更新中值。 (会了)3.证明如式所示的拉普拉斯变换是各向同性的(旋转不 变)。需要下列轴旋转角的坐标方程: 其中为非旋转坐标,而为旋转坐标。 4.获得对应于式子到式子 的带阻滤波器的带通滤波器的等式。 5.给定的图象,那么一个级金字塔是减少还是增加了表示图象所需的数据量?压缩或扩展率是多少? 6.考虑灰度级数据{12,12,13,13,10,13,57,54}的一条8像素的线。这条线已经经过精度为6比特的均匀量化。构造它的3位IGS编码。 7.一个零记忆高斯信源率失真函数如下:

请绘制出这个函数的曲线。 8.证明二元表达式的正确性。 模拟试卷一参考答案 1. 2.(A)在数字上拣取为的值,它的中值是的最大值。 (B)一旦值已经被分类一次,我们仅仅是删除在缓慢移动向附近的轨迹的值,插入首要移动的值到分类排列的最恰当位置。 3.

4. 带通滤波器是从1减去带阻滤波器获得的:

然后: (a)理想的带通滤波器: (b) Butterworth带通滤波器: (c)高斯带通滤波器: 5.数据的数量在这个级金字塔中是被限定在4/3之内的: 又因为 ,因此我们可以得到以下的结果:

6. 7. 8.

模拟试卷二 1.考虑以下所示的图像分割: (A)令并计算p和q间的4,8,m通路的最短长度。如果在这两点间不存在特殊通路,请解释原因。 (B)对重复上题。 2.使用式 给出的拉普拉斯变换的定义,证明将一幅图像减去其相应拉普拉斯图像等同于对图像做反锐化掩模处理。 3.证明式子的正确性。 4.说明二维正弦函数的傅里叶变换是共轭脉冲对: 提示:用式的连续傅里叶变换并以指数项描述正弦。

数字图像处理复习题1

《数字图像处理》复习题1 一、填空题 1、在人类接受的信息中,图像等视觉信息所占的比重约达到%。 2、数字图像处理,即用对图像进行处理。 3、图像处理技术主要包括图像的、、等技术。 4、在计算机中,按颜色和灰度的多少可以将图像分为、、、 四种类型。 5、在计算机中,数字图像处理的实质是对的处理。 6、图像数字化过程包括三个步骤:、和。 7、在RGB彩色空间的原点上,三个基色均没有,即原点为色。 8、图像所有灰度级中处于中间的值叫做。 9、模式识别包括和两方面的内容。 10、线性系统应该满足性和性。 二、判断题 1、图像编码后对数据量进行了有效压缩,因此,图像编码是“有损压缩”。() 2、数学图像可以定义为由连续函数或离散函数生成的抽象图像。() 3、线性移不变系统的传递函数是一个与频率无关的函数。() 4、应用傅立叶变换的可分离性可以将图像的二维变换分解为行和列方向的一维变换。() 5、模式识别的目的是对图像中的物体进行分类;分类的依据是从原始图像中提取的不同物体的特征。() 三、叙述题 1、试叙述获取数字图像的三种途径,并各举一个简单的例子。 2、简要叙述“图像”和“数字图像”的定义。 3、根据图像处理运算的输入信息和输出信息的类型,图像处理算法可分为哪三大类?并各 举一个例子。 4、图像处理的研究内容可以分为哪几方面?具体操作需要那些设备?

四、分析题 图像的直方图基本上可以描述图像的概貌。就下面所给的a、b、c、d四个直方图,试分析和比较四幅图像的明暗状况和对比度高低等特征。 五、综合题 对下表中的图像信源数据进行哈夫曼(Huffman)编码。写出编码过程,并将编码结果填在下表的最后一列。

数字图像处理实验

《数字图像处理》 实验报告 学院:信息工程学院 专业:电子信息工程 学号: 姓名: 2015年6月18日

目录 实验一图像的读取、存储和显示 (2) 实验二图像直方图分析 (6) 实验三图像的滤波及增强 (15) 实验四噪声图像的复原 (19) 实验五图像的分割与边缘提取 (23) 附录1MATLAB简介 (27)

实验一图像的读取、存储和显示 一、实验目的与要求 1.熟悉及掌握在MATLAB中能够处理哪些格式图像。 2.熟练掌握在MATLAB中如何读取图像。 3.掌握如何利用MATLAB来获取图像的大小、颜色、高度、宽度等等相关信息。 4.掌握如何在MATLAB中按照指定要求存储一幅图像的方法。 5.图像的显示。 二、实验原理 一幅图像可以被定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间(平面)坐标,f 在任何坐标处(x,y)处的振幅称为图像在该点的亮度。灰度是用来表示黑白图像亮度的一个术语,而彩色图像是由单个二维图像组合形成的。例如,在RGB彩色系统中,一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像(红、绿、蓝)组成的。因此,许多为黑白图像处理开发的技术适用于彩色图像处理,方法是分别处理三副独立的分量图像即可。图像关于x和y坐标以及振幅连续。要将这样的一幅图像转化为数字形式,就要求数字化坐标和振幅。将坐标值数字化成为取样;将振幅数字化成为量化。采样和量化的过程如图1所示。因此,当f的x、y分量和振幅都是有限且离散的量时,称该图像为数字图像。 三、实验设备 (1) PC计算机 (2) MatLab软件/语言包括图像处理工具箱(Image Processing Toolbox) (3) 实验所需要的图片 四、实验内容及步骤 1.利用imread( )函数读取一幅图像,假设其名为flower.tif,存入一个数组中; 2.利用whos 命令提取该读入图像flower.tif的基本信息; 3.利用imshow()函数来显示这幅图像; 4.利用imfinfo函数来获取图像文件的压缩,颜色等等其他的详细信息; 5.利用imwrite()函数来压缩这幅图象,将其保存为一幅压缩了像素的jpg文件设为flower.jpg语法:imwrite(原图像,新图像,‘quality’,q), q取0-100。 6.同样利用imwrite()函数将最初读入的tif图象另存为一幅bmp图像,设为flower.bmp。 7.用imread()读入图像:Lenna.jpg 和camema.jpg; 8.用imfinfo()获取图像Lenna.jpg和camema.jpg 的大小;

数字图像处理试卷及答案

《数字图像处理》模拟试卷(A 卷) 一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号填在题前的括号内。答案选错或未作选择者,该题不得分。每小题1分,共10分)( d )1.一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: a. 0 b.255 c.6 d.8 ( b )2.图象与灰度直方图间的对应关系是: a.一一对应 b.多对一 c.一对多 d.都不对 ( d )3.下列算法中属于局部处理的是: a.灰度线性变换 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( b )4.下列算法中属于点处理的是: a.梯度锐化 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( d ) 5.一曲线的方向链码为12345,则曲线的长度为 a.5 b.4 c.5.83 d.6.24 ( c )6. 下列算法中属于图象平滑处理的是: a.梯度锐化 b.直方图均衡 c. 中值滤波 https://www.360docs.net/doc/7a7289575.html,placian增强 ( b )7.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是: a.梯度算子 b.Prewitt算子 c.Roberts算子 d. Laplacian算子 ( c )8.采用模板[-1 1]主要检测____方向的边缘。 a.水平 b.45° c.垂直 d.135° ( d )9.二值图象中分支点的连接数为: a.0 b.1 c.2 d.3 ( a )10.对一幅100′100像元的图象,若每像元用8bit表示其灰度值,经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit,则图象的压缩比为: a.2:1 b.3:1 c.4:1 d.1:2 二、填空题(每空1分,共15分) 1.图像锐化除了在空间域进行外,也可在频率域进行。 2.图像处理中常用的两种邻域是4-邻域和8-邻域。 3.直方图修正法包括直方图均衡和直方图规定化两种方法。 4.常用的灰度内插法有最近邻元法双线性内插法(双)三次内插法 5.多年来建立了许多纹理分析法,这些方法大体可分为统计分析法和结构分析法两大类。 6.低通滤波法是使高频成分受到抑制而让低频成分顺利通过,从而实现图像平滑。 7.检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为 和。 8.一般来说,采样间距越大,图象数据量少,质量差;反之亦然。 三、名词解释(每小题3分,共15分) 1.数字图像

数字图像处理简答题及答案

1、数字图像处理的主要研究内容包含很多方面,请列出并简述其中的4种。 ①图像数字化:将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。②图像增强:将一幅图像中的有用信息进行增强,同时对其无用信息进行抑制,提高图像的可观察性。③图像的几何变换:改变图像的大小或形状。④图像变换:通过数学映射的方法,将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。⑤图像识别与理解:通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后,将其所期望获得的目标物进行提取,并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。如要从一幅照片上确定是否包含某个犯罪分子的人脸信息,就需要先将照片上的人脸检测出来,进而将检测出来的人脸区域进行分析,确定其是否是该犯罪分子。 4、简述数字图像处理的至少4种应用。 ①在遥感中,比如土地测绘、气象监测、资源调查、环境污染监测等方面。②在医学中,比如B超、CT机等方面。③在通信中,比如可视电话、会议电视、传真等方面。④在工业生产的质量检测中,比如对食品包装出厂前的质量检查、对机械制品质量的监控和筛选等方面。 ⑤在安全保障、公安方面,比如出入口控制、指纹档案、交通管理等。 5、简述图像几何变换与图像变换的区别。 ①图像的几何变换:改变图像的大小或形状。比如图像的平移、旋转、放大、缩小等, 这些方法在图像配准中使用较多。②图像变换:通过数学映射的方法,将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。比如傅里叶变换、小波变换等。 6、图像的数字化包含哪些步骤?简述这些步骤。 图像的数字化主要包含采样、量化两个过程。采样是将空域上连续的图像变换成离散采样点集合,是对空间的离散化。经过采样之后得到的二维离散信号的最小单位是像素。量化就是把采样点上表示亮暗信息的连续量离散化后,用数值表示出来,是对亮度大小的离散化。经过采样和量化后,数字图像可以用整数阵列的形式来描述。 7、图像量化时,如果量化级比较小会出现什么现象?为什么? 如果量化级数过小,会出现伪轮廓现象。量化过程是将连续变化的颜色划分到有限个级 别中,必然会导致颜色信息损失。当量化级别达到一定数量时,人眼感觉不到颜色信息的丢失。当量化级数过小时,图像灰度分辨率就会降低,颜色层次就会欠丰富,不同的颜色之间过度就会变得突然,可能会导致伪轮廓现象。 8、二值图像是指每个像素不是黑,就是白,其灰度值没有中间过渡的图像。这种图像又称为黑白图像。二值图像的矩阵取值非常简单,每个像素的值要么是1,要么是0,具有数据量小的特点。 彩色图像是根据三原色成像原理来实现对自然界中的色彩描述的。红、绿、蓝这三种基色的的灰度分别用256级表示,三基色之间不同的灰度组合可以形成不同的颜色。 灰度图像是指每个像素的信息由一个量化后的灰度级来描述的数字图像,灰度图像中不 包含彩色信息。标准灰度图像中每个像素的灰度值是0-255之间的一个值,灰度级数为256级。 11、简述直角坐标系中图像旋转的过程。 (1)计算旋转后行、列坐标的最大值和最小值。(2)根据最大值和最小值,进行画布扩大,原则是以最小的面积承载全部的图像信息。(3)计算行、列坐标的平移量。(4)利用图像旋转公式计算每个像素点旋转后的位置。(5)对于空穴问题,进行填充。 12、如何解决直角坐标系中图像旋转过程中产生的图像空穴问题? (1)对于空穴问题,需要进行填充。可以采用插值的方法来解决填充问题。 13、举例说明使用邻近行插值法进行空穴填充的过程。 邻近插值法就是将判断为空穴位置上的像素值用其相邻行(或列)的像素值来填充。例如对于下图中的空穴点f23进行填充时,使用相邻行的像素值来填充。即:f23=f22.

数字图像处理实验一

数字图像处理—实验一 一.实验内容: 图像灰度变换 二.实验目的: 学会用Matlab软件对图像灰度进行变换;感受各种不同的灰度变换方法对最终图像效果的影响。 三.实验步骤: 1.获取实验用图像:rice.jpg. 使用imread函数将图像读入Matlab。 程序: clc;clear; figure; subplot(4,4,1); i = imread('rice.png'); i = im2double(i); imshow(i);title('1'); 2.产生灰度变换函数T1,使得: 0.3r r < 0.35 s = 0.105 + 2.6333(r – 0.35) 0.35 ≤r ≤0.65

1 + 0.3(r – 1) r > 0.65 用T1对原图像rice.jpg进行处理,使用imwrite函数保存处理后的新图像。程序: subplot(4,4,2); r=[0:0.001:1]; s=[r<0.35].*r*0.3+[r<=0.65].*[r>=0.35].*(0.105+2.6333*(r-0.35))+[r>0.65].*(1 +0.3*(r-1)); plot(r,s);title('2p'); subplot(4,4,3); T1=[i<0.35].*i*0.3+[i<=0.65].*[i>=0.35].*(0.105+2.6333*(i-0.35))+[i>0.65].*( 1+0.3*(i-1)); imshow(T1);title('2i'); imwrite(T1,'rice_T1.jpg','jpg');

3.产生灰度变换函数T2,使得: 用T2对原图像rice.jpg进行处理,使用imwrite保存处理后的新图像。 %3 subplot(4,4,4); r = [0:0.001:1];

数字图像处理实验报告

目录 实验一:数字图像的基本处理操作 (4) :实验目的 (4) :实验任务和要求 (4) :实验步骤和结果 (5) :结果分析 (8) 实验二:图像的灰度变换和直方图变换 (9) :实验目的 (9) :实验任务和要求 (9) :实验步骤和结果 (9) :结果分析 (13) 实验三:图像的平滑处理 (14) :实验目的 (14) :实验任务和要求 (14) :实验步骤和结果 (14) :结果分析 (18) 实验四:图像的锐化处理 (19) :实验目的 (19) :实验任务和要求 (19) :实验步骤和结果 (19) :结果分析 (21)

实验一:数字图像的基本处理操作 :实验目的 1、熟悉并掌握MATLAB、PHOTOSHOP等工具的使用; 2、实现图像的读取、显示、代数运算和简单变换。 3、熟悉及掌握图像的傅里叶变换原理及性质,实现图像的傅里叶变换。:实验任务和要求 1.读入一幅RGB图像,变换为灰度图像和二值图像,并在同一个窗口内分 成三个子窗口来分别显示RGB图像和灰度图像,注上文字标题。 2.对两幅不同图像执行加、减、乘、除操作,在同一个窗口内分成五个子窗口来分 别显示,注上文字标题。 3.对一幅图像进行平移,显示原始图像与处理后图像,分别对其进行傅里叶变换, 显示变换后结果,分析原图的傅里叶谱与平移后傅里叶频谱的对应关系。 4.对一幅图像进行旋转,显示原始图像与处理后图像,分别对其进行傅里 叶变换,显示变换后结果,分析原图的傅里叶谱与旋转后傅里叶频谱的 对应关系。 :实验步骤和结果 1.对实验任务1的实现代码如下: a=imread('d:\'); i=rgb2gray(a); I=im2bw(a,; subplot(1,3,1);imshow(a);title('原图像'); subplot(1,3,2);imshow(i);title('灰度图像'); subplot(1,3,3);imshow(I);title('二值图像'); subplot(1,3,1);imshow(a);title('原图像'); 结果如图所示:

数字图像处理试题及答案61118

数字图像处理 试题卷(A ) 考试形式(开、闭卷):闭卷 答题时间:120 (分钟) 本卷面成绩占课程成绩 80 % 一、填空题(每题1分,共15分) 1、列举数字图像处理的三个应用领域 医学 、天文学 、 军事 2、存储一幅大小为10241024?,256个灰度级的图像,需要 8M bit 。 3、亮度鉴别实验表明,韦伯比越大,则亮度鉴别能力越 差 。 4、直方图均衡化适用于增强直方图呈 尖峰 分布的图像。 5、依据图像的保真度,图像压缩可分为 无损压缩 和 有损压缩 6、图像压缩是建立在图像存在 编码冗余 、 像素间冗余 、 心理视觉冗余 三种冗余基础上。 7、对于彩色图像,通常用以区别颜色的特性是 色调 、 饱和度 亮度 。 8、对于拉普拉斯算子运算过程中图像出现负值的情况,写出一种标定方法: min max min ( (,))*255/()g x y g g g -- 二、选择题(每题2分,共20分) 1、采用幂次变换进行灰度变换时,当幂次取大于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 姓名: 班级: 学号: 遵 守 考 试 纪 律 注 意 行 为 规 范

3、计算机显示器主要采用哪一种彩色模型( A ) A 、RG B B 、CMY 或CMYK C 、HSI D 、HSV 4、采用模板[-1 1]T 主要检测( A )方向的边缘。 A.水平 B.45? C.垂直 5、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.一一对应 B.多对一 C.一对多 D.都不 三、判断题(每题1分,共10分) 1、马赫带效应是指图像不同灰度级条带之间在灰度交界处存在的毛边现象。 ( √ ) 2、高斯低通滤波器在选择小的截止频率时存在振铃效应和模糊现象。( × ) 3、均值平滑滤波器可用于锐化图像边缘。( × ) 4、高频加强滤波器可以有效增强图像边缘和灰度平滑区的对比度。( √ ) 5、图像取反操作适用于增强图像主体灰度偏亮的图像。( × ) 6、彩色图像增强时采用RGB 模型进行直方图均衡化可以在不改变图像颜色的基 础上对图像的亮度进行对比度增强。( × ) 7、变换编码常用于有损压缩。( √ ) 8、同态滤波器可以同时实现动态范围压缩和对比度增强。( √ ) 9、拉普拉斯算子可用于图像的平滑处理。( × ) 10、当计算机显示器显示的颜色偏蓝时,提高红色和绿色分量可以对颜色进行 校正。( √ ) 教研室主任签字: 第1页(共 7 页)

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