数字图像处理作业题
23887-《数字图像处理(第3版)》习题解答(上传)(1)
23887-《数字图像处理(第3版)》习题解答(上传)(1)胡学龙编著《数字图像处理（第 3 版）》思考题与习题参考答案目录第1章概述 (1)第2章图像处理基本知识 (4)第3章图像的数字化与显示 (7)第4章图像变换与二维数字滤波 (10)第5章图像编码与压缩 (16)第6章图像增强 (20)第7章图像复原 (25)第8章图像分割 (27)第9章数学形态学及其应用 (31)第10章彩色图像处理 (32)第1章概述1.1连续图像和数字图像如何相互转换？答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。
这样，数字图像可以用二维矩阵表示。
将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。
图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。
在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。
1.2采用数字图像处理有何优点？答：数字图像处理与光学等模拟方式相比具有以下鲜明的特点：1．具有数字信号处理技术共有的特点。
（1）处理精度高。
（2）重现性能好。
（3）灵活性高。
2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。
3．数字图像处理技术适用面宽。
4．数字图像处理技术综合性强。
1.3数字图像处理主要包括哪些研究内容？答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。
1.4 说出图像、视频（video）、图形（drawing）及动画（animation）等视觉信息之间的联系和区别。
答：图像是用成像技术形成的静态画面；视频用摄像技术获取动态连续画面，每一帧可以看成是静态的图像。
图形是人工或计算机生成的图案，而动画则是通过把人物的表情、动作、变化等分解后画成许多动作瞬间的画幅，再用摄影机连续拍摄成一系列画面，给视觉造成连续变化的图画。
数字图像处理 复习题
数字图像处理复习题及参考答案一.填空题1. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作：一是__________________，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。
1. 从图像到图像的处理2. 量化可以分为________________和非均匀量化两大类。
2. 均匀量化3. 采样频率是指一秒钟内的采样________________。
3. 次数4. 对应于不同的场景内容，一般数字图像可以分为二值图像、________________和彩色图像三类。
4. 灰度图像5. 采样所获得的图像总像素的多少，通常称为________________。
5. 图像分辨率6. 动态范围调整是利用动态范围对人类视觉的影响的特性，将动态范围进行压缩，将所关心部分的灰度级的变化范围____________，由此达到改善画面效果的目的。
6. 扩大7. 直方图均衡化的基本思想是：对图像中像素个数多的灰度值进行展宽，而对像素个数少的灰度值进行_____________，从而达到清晰图像的目的。
7. 归并8. 图像的基本位置变换包括了图像的________________、镜像及旋转。
8. 平移10. 我们将平面景物在投影平面上的非垂直投影称为图像的________________，该处理会是的图像中的图形产生扭变。
10. 错切11. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。
Sobel微分算子属于________________。
11. 一阶微分算子12. 均值滤波方法对___________噪声的抑制效果较好。
而中值滤波方法对___________噪声的抑制效果较好。
12. 高斯，椒盐13. 依照分割时所依据的图像特性不同，图像分割方法大致可以分为______________、边界分割方法和区域提取方法三大类。
13. 阈值方法14. 所谓聚类方法，是采用模式识别中的聚类思想，以____________保持最大相似性以及类间保持最大距离为目标，通过迭代优化获得最佳的图像分割阈值。
数字图像处理复习习题库
复习习题库：简答题1.将M幅图像相加求平均可以起到消除噪声的效果，用一个n×n的模板进行平滑滤波也可以起到消除噪声的效果，试比较这两种方法的消噪效果。
将M幅图像相加求平均利用了M幅图像中同一位置的M个像素的平均值，用一个n*n的模板进行平滑滤波利用了同一幅图像中的n*n个像素的平均值。
因为参与的像素个数越多，消除噪声的能力越强，所以如果M>n*n，则前者消除噪声的效果较好，反之则后者消除噪声的效果较好。
2.图像锐化与图像平滑有何区别与联系？图象锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图像清晰；图象平滑用于去噪，对图像高频分量即图像边缘会有影响。
都属于图象增强，改善图像效果。
3.比较均值滤波和中值滤波对图像的椒盐噪声和高斯噪声抑制过程中的优势，并说明其原因。
对于椒盐噪声，中值滤波效果比均值滤波效果好。
其原因为：椒盐噪声是幅值近似相等但随机分布在不同位置上，图像中有干净点也有污染点。
中值滤波是选择适当的点来替代污染点的值，所以处理效果好。
因为噪声的均值不为0，所以均值滤波不能很好地去除噪声点。
对于高斯噪声，均值滤波效果比中值滤波效果好。
其原因是：高斯噪声是幅值近似正态分布，但分布在每点像素上。
因为图像中的每点都是污染点，所中值滤波选不到合适的干净点。
因为正态分布的均值为0，所以根据统计数学，均值可以消除噪声。
4.伪彩色增强和假彩色增强有何异同点？伪彩色增强是对一幅灰度图象经过三种变换得到三幅图象，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象不同的彩色图像；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。
5.图像几何失真校正的主要步骤。
（1）空间变换：对图像平面上的像素进行重新排列以恢复原空间关系；（2）灰度插值：对空间变换后的像素赋予相应的灰度值以恢复原位置的灰度值。
6.梯度法与Laplacian算子检测边缘的异同点？梯度算子和Laplacian检测边缘对应的模板分别为-1 -1 1 11 1 -4 11（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，认为极大值点对应于边缘点；而Laplacian算子检测边缘是利用阶跃边缘灰度变化的二阶导数特性，认为边缘点是零交叉点。
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、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。
数字图像处理习题与答案
单选题1、图像在计算机中是如何表示的？A.f(x,y)B.f(x,y,z)C.2D图像用f(x,y),3D图像用f(x,y,z)D.0和1表示正确答案：C2、图像的数字化为什么会丢失信息?A.采样丢失数据B.量化丢失数据C•压缩编码丢失数据D.采样和编码丢失数据正确答案：D3、8位图像的灰阶范围是多少?A.0和1B.0-255C.0-256D.128正确答案：B4、下列哪一项不是二维图像的存储格式？A..bmpB..tifC..jpgD..dicom正确答案：D5、下列图像分类名称中，哪一项不是按图像传感器分类的？A.雷达图像B•近红外图像C•超声图像D•伪彩图像正确答案：D6、什么是伪彩图像？A.图像中每个像素点用RGB分量表示B.图像中每个像素点用RGB索引表示C.图像中每个像素点用HIS分量表示D.图像中每个像素点用0和1表示正确答案：B7、下列哪一项不属于医学图像的有哪些？A.MRI图像B.CT图像C•超声多普勒图像D•紫外图像正确答案：D8、下列有关不同模态的图像叙述正确的是？A.不同模态并不能呈现更多信息B.2D和3D结合没有意义C•临床上不同模态的结合需求很高D•不同模态没有太大必要正确答案：C9、下列哪一项是数字图像处理的基本流程？A•图像预处理-图像分割-图像识别-图像建模B•图像预处理-图像识别-图像分割-图像建模C•图像预处理-图像建模-图像分割-图像识别D•图像预处理-图像建模-图像识别-图像分割正确答案：A10、什么是模式识别？A•通过计算机用数学的方法来对不同模式进行自动处理和判读B•通过人工用数学的方法来对不同模式进行自动处理和判读C•通过计算机用数学的方法来对不同模式进行人工处理和判读D•通过人工用数学的方法来对不同模式进行人工处理和判读正确答案：A11、下列关于灰度直方图的描述不正确的是？A.灰度直方图与图像具有对应关系B.灰度直方图是一个分布函数C利用灰度直方图可以采集到更加优秀的凸显gD.灰度直方图的横轴表示灰阶，纵轴表示每个灰阶的像素数量正确答案：A12、下列哪一项不是灰度直方图的特点A.描述了处于不同灰阶的像素数量B•将图像翻转不影响灰度直方图C•描述了每个像素在图像中的位置D.将图像的一部分平移不会影响灰度直方图正确答案：C13、下列关于灰度直方图和图像面积叙述正确的是？A•图像面积越大，灰度直方图的Y轴越长B•图像面积越大，灰度直方图的X轴越长C.灰度直方图按横轴积分得到的值就是图像的面积D.图像的面积与图像的灰度直方图没有关系正确答案：C14、下列关于灰度直方图的双峰性叙述错误的是?A.灰度直方图的双峰可以对应于图像中的前景和背景B•两个峰值中间的部分可以理解为两个高斯信号叠加的结果C.根据双峰可以简单地找到最优二值化的值D■最优二值化处于两个峰值之间正确答案：C15、下列关于图像二值化叙述正确的是？A.二值化只能使用一个固定的阈值B.二值化后的图像有多个灰阶C.二值化后的图像只有两个灰阶D•存在对任何图像都通用并且稳定的二值化算法正确答案：C16、下列哪一个不是求取最优二值化值的算法？A.OtsualgorithmB.EntropyMethodC.ConjugateGradientMethodD.Isodataalgorithm正确答案：C17、下列二值化和灰度直方图的关系叙述错误的是？A•通常灰度直方图的双峰对应于图像的前景和背景区域B•通过灰度直方图可以知道二值化的最佳阈值C•灰度直方图对二值化有很好的指导意义D•二值化求最佳阈值的过程通常包含分析直方图的步骤正确答案：B18、下列关于Otsu算法中"类间方差(between-classesvariance)”的描述错误的是？A.类间方差达到最大的情况下即为最优二值化值B•类间方差达到最小的情况下即为最优二值化值C•类间方差有机结合了前景和背景信息，是评价信息量多少的一个评价函数D.类间方差是根据前景部分的方差和背景部分的方差计算得到的正确答案：B19、下面哪些效果无法通过卷积实现？A■降噪B■边缘检测C•平滑D•把灰度图像彩色化正确答案：D20、下列哪一项不属于图像卷积运算的过程A.卷积核中心依次覆盖在图像上的每一个像素点上进行运算B•将卷积核覆盖上图像做运算前，要先将卷积核旋转180度C•卷积运算每一个步骤得到的值要存储新开的内存中，不能直接在原图上进行修改D•将卷积核的值直接与其覆盖的像素灰度值相乘并累加作为卷积核中心当前覆盖点正确答案：D21、卷积运算中，下列一项处理图像边缘的像素点的方法是错误的？A•根据卷积核的大小，在图像边缘新增一圈像素点并根据图像边缘的像素进行插值B•在图像边缘进行卷积运算的时候，调整卷积核的大小C•根据卷积核的大小，忽略图像周围一圈的像素D•根据卷积核的大小，在图像周围先填充一圈纯黑或纯白然后进行卷积运算正确答案：B22、使用图像卷积操作的除噪方法不包括下列的哪一项？A•均值滤波B•高斯滤波C•开闭运算D•中值滤波正确答案：C23、下列哪个卷积核无法提取图像边缘?正确答案：A24、下列哪一项不是ITK的实现特点？A•使用模板编程实现，用户自由度高B■使用Cmake来配置和生产项目C•使用智能指针，自动删除废弃的对象D.仅支持Window平台正确答案：D25、下列关于VTK的描述错误的是？A.VTK的类库是按面向对象的思想设计的B.VTK具有跨平台的特性，支持多个操作系统平台C.VTK提供了丰富地计算机图像学和图像处理方面的功能D.VTK是用C++实现的，所以要使用VTK只能用C++来调用正确答案：D26、下列哪一项是欧拉距离的表达式A抠厂乳1『+（7厂鬥『B.B.应一心|+|叫—旳C.^|）正确答案：A27、形态学操作不能用来做下列哪一项图像处理的操作？A■除噪B■边缘检测C•形状分析D•图像配准正确答案：D28、下列关于结构化要素（SE）描述正确的是？A.结构化要素的尺寸不能超过3*3B•结构化要素与卷积核一样，原点只能在中心C•结构化要素记录了形态学操作中如何对图像进行平移D.结构化要素的不同对形态学操作的结果没有影响正确答案：C29、下列关于二值形态学算法叙述错误的是？A.通过开闭运算的结合可以出去图像中的椒盐噪声B•对图像进行重复的开操作会不断产生新的不同的结果C.二值形态学操作包括了二值膨胀、二值腐蚀以及开闭运算D•二值膨胀可以使图像的前景区域扩大正确答案：B30、下列关于二值形态学操作性质描述正确的是？A.二值形态学不满足平移不变性B.通过把一个大的结构化要素分解成较小的结构化要素分别做形态学操作可以有效地提高速度C.二值腐蚀满足交换律D•二值腐蚀和膨胀是可逆的正确答案：B31、下列关于"Hit-and-Miss”叙述不正确的是？A■通过Hit-and-Miss可以得到轮廓线B•通过改变SE可以检测出不同类型的图案C.Hit-and-Miss是基于形态学的一特定图案的检测器D.Hit-and-Miss无法检测孤立的点正确答案：D32、下列关于"PatternSpectrum”的叙述错误的是？A.PatternSpectrum可以区分图像中不同尺寸的图案B.PatternSpectrum可以区分图像中不同形状的图案C.PatternSpectrum不需要不断重复形态学操作D.PatternSpectrum在进行过程中需要变换SE正确答案：C33、在计算图像的"distancetransform"时，下列哪一项形态学操作需要重复进行？A•腐蚀B.闭操作C膨胀D.开操作正确答案：A34、下列关于图像的”distancetransform”与”skeleton”的关系描述正确的是？A.根据skeleton可以得到distancetransform的结果B■相同SE,distancetransform得到的结果中，所有邻域内的最大值点就是skeletonC.不同SE对二者的结果都是没有影响的D.skeleton与distancetransform是两个不同的概念，没有任何关系正确答案：B35、一个圆面图像的骨架是什么？A.圆心B.—组同心圆C•从圆心出发到圆边的射线D•—组螺旋线l E s n n w .3P A .M J S a s 凹m F M J S 焜左®一品逼 D .M J S 廡杲臨igsgKgg®*测js 37"T 画卅屮朋俞世s 廡杲w 讲(condEona-d=an on )S K ^II E S o .^i s s w s s s S E s 刀4幕并创x p 'r t d口》Lgzjp;沏、刖口》T4At&奏lE s n nw -a38"-F5=®—s ^l w a ^s l ^s ^a ^}画7A. RGBB. ODBCC. CMYKD. HISl E s n n w -b39,C. RGB 册画氏HIS 册画mi f f l D蛮輿鹦g b c v J S s遍礴D. H IS 册画l E s n n w -c40、下列关于HIS色彩空间的描述错误的是？A.通过调整图像的色相可以调整图像的色温B.通过调整图像的亮度可以调整图像的色温C.HIS色彩空间杜宇彩色图像的某些特定操作非常直观方便D•通过调整图像的饱和度来调整图像的对比度正确答案：B41、下面关于光学断层成像叙述错误的是？A.在对样本进行切片时可能会损坏样本的三维结构B.使用光学断层成像是三维成像的一种方式C•使用光学断层成像可以保留切片与切片之间的相关性D•光学断层成像是通过将样本进行切片来获取样本的三维信息正确答案：C42、以下四类方法的分割结果按可重复性(Reproducibility)从大到小排序正确的是：A•全自动分割，自动分割后手工修正，手工勾画大体轮廓后自动分割，纯手工分割B•全自动分割，手工勾画大体轮廓后自动分割，自动分割后手工修正，纯手工分割C•全自动分割，手工勾画大体轮廓后自动分割，纯手工分割，自动分割后手工修正D•纯手工分割，自动分割后手工修正，手工勾画大体轮廓后自动分割，全自动分割正确答案：B43、在DDC中，当轮廓进行形变后，需要对轮廓进行重采样(Resampling)的原因不包括：A.轮廓上每个控制点运动后，会产生控制点空间上疏密的变化B.控制点太稀疏不能有效地表示轮廓C.控制点太密会影响到整个运算过程的存储、速度D•需要通过重采样对轮廓进行平滑正确答案：D44、以DDC为例的可变形模型(Deformablemodel)的特点不正确的是：A.自动改变轮廓形状以匹配图像边界B.初始轮廓需要接近图像边界C.各个参数的选择会影响最终的结果D•高斯平滑参数越大分割结果越好正确答案：D45、可变形模型(Deformablemodel)的研究包括：A.定义不同的能量模型B•轮廓的表示方式，如不封闭的轮廓的描述C•整合分割目标的其他信息，如形状模型、灰度分布模型等D.其他三项均是正确答案：D46、关于水平集(Levelset)算法以下各项错误的是：A.通过增加一个维度后的零水平集来表示轮廓B•在水平集的演化过程中，只有在零水平集，即轮廓处才有速度C.在实际运用中，可以采用快速行进(Fastmarching)与水平集的组合，以提高运算速度同时保证最后结果的精确D•水平集算法可以分割三维的数据正确答案：B47、水平集相比于蛇形算法(snake)的好处不包括：A•可以容易地对多个目标进行分割B.可以容易地表示复杂的结构C•对初始轮廓的敏感性相对较小l E s n n w -口4°°B.跖画弱召s冈M商E Ei f f l昧商溜(Labe-)lE s n n w -d 49’UZTg 讲T w K s S K gg B 爺(regisq-anon )s w A. 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天津理工大学《数字图像处理》数字图像处理复习题 2
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。
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。
如傅利叶变换等。
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。
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。
第二章图像的基本概念一.填空题1. 量化可以分为均匀量化和非均匀量化两大类。
2. 采样频率是指一秒钟内的采样次数。
3. 图像因其表现方式的不同，可以分为连续图像和离散图像两大类。
3.5. 对应于不同的场景内容，一般数字图像可以分为二值图像、灰度图像和彩色图像三类。
《数字图像处理》复习题（考试）
《数字图像处理》复习题（考试）《数字图像处理》复习题⼀、概念1. 简述图形与图像的差别？2. 什么是⿊⽩图像、灰度图像、彩⾊图像？3. 加⼤、减⼩亮度分别会使图像发⽣怎样的直观变化？4. 加⼤、减⼩对⽐度分别会使图像发⽣怎样的直观变化？5. 提⾼、降低饱和度分别会使图像发⽣怎样的直观变化？6. 在降低⼀幅图像的对⽐度时，各像素的颜⾊值将发⽣怎样的变化？7. 在提⾼⼀幅图像的对⽐度时，各像素的颜⾊值将发⽣怎样的变化？8. 在提⾼图像的饱和度时，像素中各基⾊的颜⾊值将有怎样的变化规律？9. 对图像进⾏平滑处理的主要⽬的是什么，通常会带来怎样的负⾯效果？10. 对图像进⾏锐化处理所产⽣的直观效果是什么？⼆、计算题1. 某位图⽂件的有关参数为：Width=21，Height=16，求：(1) 每⾏像素所占字节数WidthBytes；(2) 图像数据的总字节数ImageSize；(3) 第9⾏第6个像素点数据的偏移地址及红、绿、蓝的地址。
解：(1) WidthBytes＝( (int)((21X3+3)/4) ) X 4＝( (int)(66/4) ) X 4＝16X4＝64(2)ImageSize＝64X25＝1600(3)y=8，x=5数据地址=8X64+5X3=512+15=527B地址：527，G地址：528，R地址：5292. 某像素点的红绿蓝三基⾊值为（210，70，170），求：(1) 该点的平均亮度值；(2) 该点的饱和度；(3) ⼤致估算该点的⾊调值，简述理由（红、绿、蓝三⾊的⾊调值分别为0，120，240）解：(1) 亮度L＝(210+70+170)/3＝150(2) 饱和度S＝(210-70)/210＝0.667(3) 红⾊值最⼤，蓝⾊值次之，⾊调值在红蓝之间偏红的位置，即300-360之间，约为320。
3. 将像素点（40，230，90）的亮度降低40%，求处理结果。
解：R＝40X(1-0.4)＝24G＝230X(1-0.4)＝138B＝90X(1-0.4)＝54得：（24，138，54）4. 将图像的对⽐度提⾼30%，求像素点（40，230，90）的处理结果。
数字图像处理-复习题
数字图像处理-复习题数字图像处理复习题及参考答案⼀.填空题1. 数字图像处理可以理解为两个⽅⾯的操作：⼀是__________________，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。
1. 从图像到图像的处理2. 量化可以分为________________和⾮均匀量化两⼤类。
2. 均匀量化3. 采样频率是指⼀秒钟内的采样________________。
3. 次数4. 对应于不同的场景内容，⼀般数字图像可以分为⼆值图像、________________和彩⾊图像三类。
4. 灰度图像5. 采样所获得的图像总像素的多少，通常称为________________。
5. 图像分辨率6. 动态范围调整是利⽤动态范围对⼈类视觉的影响的特性，将动态范围进⾏压缩，将所关⼼部分的灰度级的变化范围____________，由此达到改善画⾯效果的⽬的。
6. 扩⼤7. 直⽅图均衡化的基本思想是：对图像中像素个数多的灰度值进⾏展宽，⽽对像素个数少的灰度值进⾏_____________，从⽽达到清晰图像的⽬的。
7. 归并8. 图像的基本位置变换包括了图像的________________、镜像及旋转。
8. 平移10. 我们将平⾯景物在投影平⾯上的⾮垂直投影称为图像的________________，该处理会是的图像中的图形产⽣扭变。
10. 错切11. 在图像的锐化处理中，通过⼀阶微分算⼦和⼆阶微分算⼦都可以进⾏细节的增强与检测。
Sobel微分算⼦属于________________。
11. ⼀阶微分算⼦12. 均值滤波⽅法对___________噪声的抑制效果较好。
⽽中值滤波⽅法对___________噪声的抑制效果较好。
12. ⾼斯，椒盐13. 依照分割时所依据的图像特性不同，图像分割⽅法⼤致可以分为______________、边界分割⽅法和区域提取⽅法三⼤类。
13. 阈值⽅法14. 所谓聚类⽅法，是采⽤模式识别中的聚类思想，以____________保持最⼤相似性以及类间保持最⼤距离为⽬标，通过迭代优化获得最佳的图像分割阈值。
数字图像处理_武汉大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
数字图像处理_武汉大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
1.二值图像中分支点的连接数为：()
参考答案:
3
2.采用模板［-1 1］主要检测（）方向的边缘。
参考答案:
垂直
3.下列图像边缘检测算子中抗噪性能最好的是：( )
参考答案:
Prewitt算子
4.计算机模式识别可以分为以下（）四类。
参考答案:
句法模式识别，结构模式识别，统计模式识别，模糊模式识别
5.下列属于灰度共生矩阵提取特征的有（）
参考答案:
二阶矩_对比度_逆差距_相关
6.最常用的客观保证真度准则包括（）
参考答案:
原图像和解码图像之间均方根误差_原图像和解码图像之间均方根信噪比7.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：( )
参考答案:
2:1
ws纹理能量测量的基本思路为______
参考答案:
先进行微窗口滤波，能量变换，然后分量旋转，再分类
9.二值图像中，（）是可删除点
参考答案:
端点
10.图像数字化包括（）两个过程。
参考答案:
量化_采样
11.图像特征是图像分析的重要依据，可以分为自然特征和人工特征两类，下列
属于的自然特征的是（）。
参考答案:
几何特征_光谱特征_时相特征
12.下列属于模板匹配算法的有（）
参考答案:
高速模板匹配法_高精度定位的模板匹配_相关法。
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数字图像处理作业题1.设一幅图像大小为M×N，灰度级为256，试求图像的数据量。
解：灰度级为256，则每个像素点占8位则图像总共有8×M×N bit，即M×N字节2.什么是直方图？直方图有哪些基本性质？直方图阈值的含义是什么？从图像直方图能够获得图像的哪些信息？答：直方图是灰度级的函数，描述的是图像中具有该灰度级的像素的个数，其横坐标是灰度级，纵坐标是该灰度出现的频率，即等于该灰度的像素的个数与总像素之比。
直方图的性质：（1）直方图只包含一幅图像中某一灰度值的像素出现的概率，而丢失了其所在位置的信息。
（2）图像与直方图之间是多对一的映射关系。
（3）如果一幅图像由多个不连续的区域组成，并且每个区域的直方图已知，则整幅图的直方图是这些区域的直方图之和。
直方图阈值是指直方图中像素数目相对较少，可以用于分割图像中背景与目标的灰度级对应的数值。
直方图反映了一幅图像中的灰度级与出现这种灰度的概率之间的关系，展现了图像最基本的统计特征，同时，通过直方图可以获得图像的灰度阈值和综合光密度等信息。
3.用Laplacian-4算子求出课本P54 3.5中图像的边缘图像，并确定图像二值化的阈值（边缘点数不超过总像素数的10%）解题思路：（1）根据Laplacian-4算子模板求出原图像的边缘图像，即图像中的每个像素点对应的边缘图像的灰度值为原图像中上、下、左、右四个方向的像素点的灰度值之和减去该像素点的灰度值的4倍再取绝对值。
（2）原图像矩阵中位于边缘的像素点在边缘图像矩阵中直接置为1（因为利用Laplacian-4算子计算时，这些点四个方向不齐）（3）画出边缘图像的灰度直方图，得出边缘图像中概率小于等于10%的灰度值即为二值化的阈值T4.课本P67 4.7参考课本P60-61例题4.15.一幅图像共有8个灰度级，每一灰度级概率分布如下表所示，要求对其进行直方图均衡化处理，并画出均衡化后的图像的直方图。
解：(1)求变换函数S kS0= Pr（r0）=0.29S1=Pr(r0)+Pr(r1)=0.53S2= Pr(r0)+Pr(r1)+ Pr(r2)=0.7S3= Pr(r0)+Pr(r1)+ Pr(r2)+ Pr(r3)=0.82S4= Pr(r0)+Pr(r1)+ Pr(r2)+ Pr(r3)+ Pr(r4)=0.91S5= Pr(r0)+Pr(r1)+ Pr(r2)+ Pr(r3)+ Pr(r4)+Pr(r5)=0.97S6= Pr(r0)+Pr(r1)+ Pr(r2)+ Pr(r3)+ Pr(r4) +Pr(r5)+Pr(r6)=0.99 S7= Pr(r0)+Pr(r1)+ Pr(r2)+ Pr(r3)+ Pr(r4) +Pr(r5)+Pr(r6) +Pr(r7)=1(2) 用变换函数计算映射后输出的灰度级: 原图像的灰度只有8级, 所以S k需以1/7为量化单位进行舍入运算。
（1/7=0.14 2/7=0.29 3/7=0.43 4/7=0.57 5/7=0.72 6/7=0.86 7/7=1）S0→2/7S1→4/7S2→5/7S3→6/7S4→6/7S5→7/7S6→7/7S7→7/7(3)统计映射后各灰度级的像素数目n i：由上舍入结果可见，均衡化后的灰度级仅有5级，分别是S0= 2/7 ；S1 =4/7 ；S2=5/7 ；S3 =6/7 ；S4= 1对应的出现概率是S0 =2/7 Pr（r0）=0.29S1 =4/7 Pr(r1)=0.24S2 =5/7 Pr(r2)=0.17S3 =6/7 Pr(r3)+ Pr(r4)=0.21S4 = 1 Pr(r5)+Pr(r6) +Pr(r7)=0.09(4)计算输出图像的直方图:6.一幅图像共有8个灰度级，每一灰度级的概率分布如下表所示，要求对其进行直方图规定化处理，规定化直方图的数据如表所示。
(画出规定化后的直方图)原始直方图数据规定直方图数据rk Pr（r k）Z k P z（zk）r0＝0 0.29 z0＝0 0r1＝1/7 0.24 z1＝1/7 0r2＝2/7 0.17 z2＝2/7 0r3＝3/7 0.12 z3＝3/7 0解：（1）首先对原始图像进行直方图均衡化处理，即求变换函数：（2）对目标图像也进行直方图均衡化处理，即：z5＝5/7 0.430.7 5/7 S2 z6＝6/7 0.190.89 6/7 S3 z7＝1 0.11 1 7/7 S4 (3)由原始图像均衡化后的灰度值s来求目标图像的灰度级z r0→ S0→2/7=z4=4/7 P(z4)=0.29r1→ S1→4/7=z5=5/7 P(z5)=P(r1)+P(r2)=0.41r 2→ S2→5/7=z5=5/7r 3→ S3→6/7=z6=6/7 P(z6)= Pr(r3)+ Pr(r4)=0.21r 4→ S3→6/7=z6=6/7r 5→ S4→7/7=z7=1 P(z7)= Pr(r5)+Pr(r6) +Pr(r7)=0.09r 6→ S4→7/7=z7=1r 7→ S4→7/7=z7=1(4)规定化后的直方图为7.有如下信源x，u1 u2 u3 u4 u5 u6 u7 u8其中：P1＝0.21, P2＝0.09, P3＝0.11, P4＝0.13, P5＝0.07, P6＝0.12, P7＝0.08, P8＝0.19。
将该信源进行哈夫曼编码。
U3(0.11)U2(0.09) (0.41) U1(0.21) U7(0.08) U5(0.07) (0.34) U8(0.19) (0.59)U4(0.13) U6(0.12)则各个信号的哈弗曼编码如下：U1=01 U2=001 U3=000 U4=101 U5=1100 U6=100 U7=1101 U8=111’8. 设一幅灰度级为8（分别用S 0、S 1、S 2、S 3、S 4、S 5、 S 6、S 7表示）的图像中，各灰度所对应的概率分别为0.40、0.18、0.10、0.10、0.07、0.06、0.05、0.04。
现对其进行哈夫曼编码。
（原理同第7题） 9.有如下信源，(0.15) (0.2) (0.25)1(1)11 1 01 0 10 1 0用算术编码对{bcabd}进行编码。
解：(1) 根据已知条件和数据可知，信源各字符在区间[0，1]内的子区间间隔分别如下：a=[0.0 ，0.2) b=[0.2 ，0.6)c=[0.6 ，0.8) d=[0.8 ，1.0)(2)第1个被压缩的字符为“b”，其初始子区间为[0.2 ，0.6)(3)第2个被压缩的字符为“c”，由于其前面的字符取值区间为[0.2 ，0.6)范围，因此，字符“c”应在前一字符区间间隔[0.2 ，0.6)的[0.6 ，0.8)子区间内，则start N=0.2+0.6×(0.6-0.2)=0.44end N=0.2+0.8×(0.6-0.2)=0.52(4)第2个被压缩的字符为“a”，由于其前面的字符取值区间为[0.44 ，0.52)范围，因此，字符“a”应在前一字符区间间隔[0.44 ，0.52)的[0.0 ，0.2)子区间内，则start N=0.44+0.0×(0.52-0.44)=0.44end N=0.44+0.2×(0.52-0.44)=0.456(5)第4个被压缩的字符为“b”，由于其前面的字符取值区间为[0.44 ，0.456)范围，因此，字符“b”应在前一字符区间间隔[0.44 ，0.456)的[0.2 ，0.6)子区间内，则start N=0.44+0.2×(0.456-0.44)=0.4432end N=0.44+0.6×(0.456-0.44)=0.4496(6)第5个被压缩的字符为“d”，由于其前面的字符取值区间为[0.4432 ，0.4496)范围，因此，字符“d”应在前一字符区间间隔[0.4432 ，0.4496)的[0.8 ，1.0)子区间内，则start N=0.4432+0.8×(0.4496-0.4432)=0.44832end N=0.4432+1×(0.4496-0.4432)=0.4496(7)经过上述计算，字符集{bcabd}被描述在实数[0.44832 ，0.4496)子区间内，即该区间内的任一实数值都惟一对应该符序列{ bcabd }；因此，可以用[0.44832 ，0.4496 ) 内的一个实数表示字符集{dacba}。
(8) [0.44832 ，0.4496 )的二进制表示为[0.0111001011 ，0.0111001100)在该区间内的最短二进制代码为0.，去掉小数点及其前的字符，从而得到该字符序列的算术编码为10.有如下信源，其中：P1＝0.21, P2＝0.09, P3＝0.11, P4＝0.13, P5＝0.07, P6＝0.12, P7＝0.08, P8＝0.19。
将该信源进行香农编码。
解：(这个有点问题，自己斟酌着参考)(1) 将信源符号按其出现概率由大到小顺序排列，为0.21，0.19，0.13，0.12，0.11，0.09，0.08，0.07 (2) 对于概率0.21对应的符号S0，根据计算N0=3，将累加概率0.00转换位二进制小数为0.000，取前N0=3位，并去除小数点前的字符，即S0字符编码为000；(3) 对于概率0.19对应的符号S1，根据计算N1=3，将累加概率0.21转换位二进制小数为0.0011，取前N1=3位，并去除小数点前的字符，即S1字符编码为001；(4) 对于概率0.13对应的符号S2，根据计算N2=3，将累加概率0.4转换位二进制小数为0.0011，取前N2=3位，并去除小数点前的字符，即S2字符编码为001；(5) 对于概率0.12对应的符号S3，根据计算N3=4，将累加概率0.53转换位二进制小数为0.10001，取前N3=4位，并去除小数点前的字符，即S3字符编码为1000；(6) 对于概率0.11对应的符号S4，根据计算N4=4，将累加概率0.65转换位二进制小数为0.10100，取前N4=4位，并去除小数点前的字符，即S4字符编码为1010；(7) 对于概率0.09对应的符号S5，根据计算N5=4，将累加概率0.76转换位二进制小数为0.110001，取前N5=4位，并去除小数点前的字符，即S5字符编码为1100；(8) 对于概率0.08对应的符号S6，根据计算N6=4，将累加概率0.84转换位二进制小数为0.11011，取前N6=4位，并去除小数点前的字符，ii i p N p 22log 1log -≥≥+-ii i p N p 22log 1log -≥≥+-ii i p N p 22log 1log -≥≥+-ii i p N p 22log 1log -≥≥+-ii i p N p 22log 1log -≥≥+-ii i p N p 22log 1log -≥≥+-ii i p N p 22log 1log -≥≥+-即S6字符编码为1101；(8) 对于概率0.07对应的符号S7，根据计算N7=4，将累加概率0.92转换位二进制小数为0.11101，取前N7=4位，并去除小数点前的字符，即S7字符编码为1110；综上可得，各个信号的香农编码分别为U1=000,U2=1100,U3=1010,U4=001,U5=1110,U6=1000,U7 =1101,U8=001ii i p N p 22log 1log -≥≥+-。