数字图像处理：部分课后习题参考答案
何东健数字图像处理课后答案
何东健数字图像处理课后答案【篇一：数字图像处理课后参考答案】>1.1解释术语（2）数字图像：为了便于用计算机对图像进行处理，通过将二维连续（模拟）图像在空间上离散化，也即采样，并同时将二维连续图像的幅值等间隔的划分成多个等级（层次）也即均匀量化，以此来用二维数字阵列并表示其中各个像素的空间位置和每个像素的灰度级数的图像形式称为数字图像。
（3）图像处理：是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。
1.7 包括图像变化、图像增强、图像恢复、图像压缩编码、图像的特征提取、形态学图像处理方法等。
彩色图像、多光谱图像和高光谱图像的处理技术沿用了前述的基本图像处理技术，也发展除了一些特有的图像处理技术和方法。
1.8基本思路是，或简单地突出图像中感兴趣的特征，或想方法显现图像中那些模糊了的细节，以使图像更清晰地被显示或更适合于人或及其的处理与分析。
1.9基本思路是，从图像退化的数学或概率模型出发，研究改进图像的外观，从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面目，从而获得与景物真实面貌相像的图像。
1.10基本思路是，，在不损失图像质量或少损失图像质量的前提下，尽可能的减少图像的存储量，以满足图像存储和实时传输的应用需求。
1.11基本思路是，通过数学方法和图像变换算法对图像的某种变换，以便简化图像进一步处理过程，或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。
1.12基本目的是，找出便于区分和描述一幅图像中背景和目标的方法，以方便图像中感兴趣的目标的提取和描述。
第二章2.1解释下列术语（18）空间分辨率：定义为单位距离内可分辨的最少黑白线对的数目，用于表示图像中可分辨的最小细节，主要取决于采样间隔值的大小。
（19）灰度分辨率：是指在灰度级别中可分辨的最小变化，通常把灰度级数l称为图像的灰度级分辨率。
（20）像素的4邻域：对于图像中位于（x,y）的像素p来说，与其水平相邻和垂直相邻的4个像素称为该像素的4邻域像素，他们的坐标分别为（x-1,y）（x,y-1）（x,y+1）（x+1,y）。
数字图像处理7.8章部分答案(全手打,来自文库)
7.1解答：（1）由水平模板W x ，可得水平梯度G x 为：W x =41⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---101202101，G x =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡111111114141041-41-114343043-43-111101-1-114343043-43-114141041-41-11111111由垂直模板W y ，可得垂直梯度G y 为：W y =41⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---121000121，G y =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--111111114143143411141431434111000001141-43-143-43-1141-43-141-41-11111111当用梯度计算公式G(x,y)=(G2x+G 2y)21时，计算得到的梯度为：G(x,y)=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡22222222424101410422241042314234102211011224104231423410224241014104222222222 当用梯度计算公式G(x,y)≈x G +y G 时，计算得到的梯度为：G(x,y)=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡222222222111121221231231221101122123123122211112122222222 当用梯度计算公式G(x,y)≈max ｛x G ,y G ｝时，计算得到的梯度为：G(x,y)= ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡11111111414314341114343143431111011114343143431141431434111111111 （2）用Laplacian 算子的四邻域模板计算时，得到的梯度如下：W=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡01-01-41-01-0 G=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡11111111011101112-1-2-11111-01-11112-1-2-1110111011111111 用 Laplacian 算子的八邻域模板计算时，得到的梯度如下：W=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡1-1-1-1-81-1-1-1- G=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡11111111123211125-3-5-21133-03-31125-3-5-21112321111111117.4解答：由题图 7.4 可以看出 p 1(z)=(z-1)/2,p 2(z)=1-z/2将其代入式（7.4.8）有P 1p 1(z)=P 2p 2(z) ∴232z -121-z =⇒=z 解得最优阈值为T = 3/ 2。
数字图像处理与应用(MATLAB版)课后题答案
第一章1. 什么是图像？如何区分数字图像和模拟图像？模拟图像和数字图像如何相互转换？答：图像是当光辐射能量照在物体上，经过反射或透射，或由发光物体本身发出的光能量，在人的视觉器官中所重现出的物体的视觉信息。
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。
2. 什么是数字图像处理？答：数字图像处理(Digital Image Processing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。
3. 数字图像处理系统有哪几部分组成？各部分的主要功能和常见设备有哪些？答：一个基本的数字图像处理系统由图像输入、图像存储、图像输出、图像通信、图像处理和分析5个模块组成，如下图所示。
各个模块的作用分别为：图像输入模块：图像输入也称图像采集或图像数字化，它是利用图像采集设备（如数码照相机、数码摄像机等）来获取数字图像，或通过数字化设备（如图像扫描仪）将要处理的连续图像转换成适于计算机处理的数字图像。
图像存储模块：主要用来存储图像信息。
图像输出模块：将处理前后的图像显示出来或将处理结果永久保存。
图像通信模块：对图像信息进行传输或通信。
图像处理与分析模块：数字图像处理与分析模块包括处理算法、实现软件和数字计算机，以完成图像信息处理的所有功能。
4. 试述人眼的主要特性。
答：（1）、人眼的视觉机理。
视网膜上有大量的杆状细胞和锥状细胞，锥状细胞能辨别光的颜色，而杆状细胞感光灵敏度高，但不能辨色。
（2）、人眼的视敏特性。
指人眼对不同波长的光具有不同的敏感程度。
（3）、人眼的亮度感觉。
亮度感觉范围指人眼所能感觉到的最大亮度与最小亮度之间的范围。
数字图像处理(许录平着)课后答案(全)
= E ∫ e − jux
0
3
第三章要求 1. 2. 3. 4. 5. 6. 了解图像的几何变换； 了解图像的离散傅立叶变换，掌握其重要性质； 了解变换的一般表示形式； 了解图像的离散余弦变换的原理 ； 掌握图像的离散沃尔什－哈达玛变换； 了解 K-L 变换的原理。 必做题及参考答案
2
3.3 证明 f ( x) 的自相关函数的傅立叶变换就是 f ( x) 的功率谱（谱密度） F (u ) 。 证明： 根据相关定理 另根据共轭定义 又根据共轭对称性
则与时间 t 无关；对于单色图像（也称灰度图像） ，则波长λ为一常数；对于平面图像，则与坐标 z 无 关，故 f(x,y)表示平面上的静止灰度图像，它是一般图像 f ( x , y , z , λ , t ) 的一个特例。 1.6 一个数字图像处理系统由哪几个模块组成？试说明各模块的作用。 解答： 一个基本的数字图像处理系统由图像输入、图像存储、图像输出、图像通信、图像处理和分析 5 个模块组成，如下图所示。
∫ ∫ h ( x, y )e = ∫ dx ∫ Ee
−∞ 0 −∞ x+a −a − x−a
+∞
+∞
− jux − jvy
e
dxdy
a − x+a
− jux − jvy
e
dy + ∫ dx ∫
0
x−a
Ee− jux e− jvy dy
a 2sin v( x + a) 2sin v(− x + a) dx + E ∫ e − jux dx −a 0 v v 0 0 2sin v( x + a) 2sin v( x + a) dx − E ∫ e jux dx = E ∫ e − jux −a − a v v 2 E ⎡ 0 − jux e − e jux ) sin v( x + a )dx ⎤ = ( ∫ ⎢ ⎥ − a ⎦ v ⎣ 0 −4 jE ⎡ sin ux sin v( x + a )dx ⎤ = ⎥ ⎣ ∫− a ⎦ v ⎢ 4 jE ( u sin va − v sin ua ) = v (u 2 − v2 )
数字图像处理及应用（MATLAB）第1章习题答案
第一章：习题与思考题参考答案1-1 什么是数字图像? 数字图像处理有哪些特点?数字图像是将连续的模拟图像经过离散化处理后变成计算机能够辨识的点阵图像。
数字图像处理具有以下特点：（1）处理精度高，再现性好。
（2）易于控制处理效果。
（3）处理的多样性。
（4）数字图像中各个像素间的相关性大，压缩的潜力很大。
（5）图像数据量庞大。
(6) 占用的频带较宽。
(7) 图像质量评价受主观因素的影响。
（8）图像处理技术综合性强。
1-2 数字图像处理的目的及主要内容。
一般而言，对图像进行处理主要有以下三个方面的目的(1) 提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的。
(2) 提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，以便于计算机分析。
(3) 对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。
数字图像处理的主要研究内容：根据其主要的处理流程与处理目标大致可以分为图像信息的描述、图像信息的处理、图像信息的分析、图像信息的编码以及图像信息的显示等几个方面。
如：图像数字化、图像增强、图像几何变换、图像复原、图像重建、图像隐藏、图像正交变换、图像编码、图像分析等。
1-3 数字图像处理的主要应用图像处理技术广泛用于众多的科学与工程领域，主要有：（1）生物医学领域中的应用（2）工业应用（3）遥感航天中的应用（4）军事、公安领域中的应用（5）其他应用，例如：图像的远距离通信；多媒体计算机系统及应用；服装试穿显示；办公自动化、现场视频管理1-4 在理想情况下获得一幅数字图像时，采样和量化间隔越小，图像的画面效果越好，当一幅图像的数据量被限定在一个范围内时，如何考虑图像的采样和量化使得图像的质量尽可能好。
一般，当限定数字图像的大小时, 为了得到质量较好的图像可采用如下原则： （1）对缓变的图像，应该细量化，粗采样，以避免假轮廓。
（2）对细节丰富的图像，应细采样，粗量化，以避免模糊（混叠）。
1-5 想想在你的工作和生活中，遇见过哪些数字化设备?它们的主要用途是什么?主要有以下几种数字化设备：(1) 图像采集卡通常图像采集卡安装于计算机主板扩展槽中，通过主机发出指令，将某一帧图像静止在存储通道中，即采集或捕获一帧图像，然后可对图像进行处理或存盘。
数字图像处理课后答案 (3)
数字图像处理课后答案1. 什么是数字图像处理？数字图像处理是指利用计算机对图像进行处理的一门学科。
它是图像处理领域的一个重要分支，主要目标是通过一系列数学算法和统计方法，对数字图像进行分析和处理，从而达到改善图像质量、提取图像特征、实现图像识别等目的。
2. 数字图像处理的主要内容数字图像处理包含了很多内容，主要可以分为以下几个方面：2.1 图像增强图像增强是指通过一系列的算法和处理技术，改善图像的质量，使得图像更加清晰、明亮、对比度更强、噪声更少等。
常见的图像增强技术包括直方图均衡化、滤波、锐化等。
2.2 图像压缩图像压缩是指通过一定的算法和技术，对图像进行编码和解码，从而减少图像的存储空间和传输带宽。
常见的图像压缩算法包括JPEG、PNG、GIF等。
2.3 图像分割图像分割是指将一张图像分成若干个区域，每个区域具有一定的相似性和一致性。
通过图像分割可以提取出图像中的物体或者感兴趣的区域，为图像分析和识别提供基础。
常见的图像分割方法有阈值分割、区域生长法等。
2.4 特征提取特征提取是指从图像中提取出有代表性的特征，用于图像分类、目标识别等应用。
常见的特征提取方法包括边缘检测、纹理特征提取、形状描述等。
2.5 图像恢复图像恢复是指通过一系列的算法和技术，对受损或者退化的图像进行修复，使得图像更加清晰、完整。
常见的图像恢复方法包括去噪、去模糊、去抖动等。
3. 数字图像处理的应用领域数字图像处理在很多领域中都有广泛的应用，以下是一些典型的应用领域：3.1 医学影像处理在医学领域，数字图像处理应用非常广泛。
它可以用于CT 扫描、MRI、X光片等医学图像的分析、特征提取和诊断。
3.2 无人驾驶数字图像处理在无人驾驶领域也有重要的应用。
通过摄像头采集到的图像，利用图像处理算法和技术，可以实现车辆的感知、障碍物检测、车道识别等功能。
3.3 图像识别图像识别是数字图像处理的一个重要应用领域。
通过图像处理和模式识别的技术，可以实现人脸识别、字符识别、目标识别等功能。
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. SK 淞S S D (fusion)B.S K g g w 莒(superimposition)c .s l ^s r a B (marching)D®®画§莒讲(sum )l E s n n w -口5FA •回—訓>洋幾2D 瓯弱山3DS K g g r a BB.回—訓>g 3P F回理弱d ^a腔s g l ®(合SPEC?画弱山MRI§)s g D c .>a血回一^訓>洋幾山8幾sCT 、將泪因®g l ®s s -)40.»8®®s i s K (Adds)S I l Esn n w -c5r F T g讲T R SS制凹龙B 爺 B.T 回訓>§洋幾«弱凹龙團爺0-D•术中影像和术前影像可以配准正确答案：C52、图像配准中不一定会用到的是A■图像插值(Interpolation)B■确定图像间的相似性测度(Similaritymetric)C■迭代进行最优化(Optimization)D•图像二值化正确答案：D53、以下衡量两幅图像相似性并使之达到最佳匹配的方式错误的是：A.最大化两幅图像间的互信息(Mutualinformation)B■最大化对应的特征点(Landmark)之间的平方距离(Squareddistance)之和C•最小化两个对应的面之间的距离测度D.最小化两幅图像间对应像素间灰度值的均方误差正确答案：B54、以下关于重采样(Resampling)的说法错误的是：A.上采样(Super-Sampling)后像素点数目增多B.通过对图像上采样可以获得比原图像更多的信息C■下采样(Sub-Sampling)后，每个像素点对应的实际空间范围增大D•下采样后，对图像进行显示，若保持每个像素大小不变，则显示出的图像比原图像变小正确答案：B55、以下关于线性配准(linearregistration)的说法不正确的是：A■刚体配准(rigidregistration)中图像的变换包括平移(translation)和旋转(rotation)B■仿射变换(affinetransformation)是线性变换C■常用的仿射变换包括平移(translation)、旋转(rotation)、缩放(scaling)和剪切(shear)D•线性配准等同于刚体配准正确答案：D56、关于非刚体配准下列说法错误的是:A.可以用薄板样条(Thinplatespline)描述非线性形变(Non-lineardeformation)B•三次b样条(CubicB-spline)可以用来描述非线性形变C•图像若干个局部发生刚体变换，整体来看发生的仍然是刚体变换D•非刚体形变的自由度要大于刚体形变正确答案：C57、以下关于两幅完全相同的图像间相似性测度(Similaritymetrics)的说法不正确的是:A.均方误差(Meansquarederror)理想值为0B.正规化的互相关(Normalizedcrosscorrelation)理想值为0C■理想的联合直方图(Jointhistogram)完全集中在对角线上D.正规化的互信息(Normalizedmutualinformation)理想值为2正确答案：B58、对于完全相同的两幅图像，将其中一幅图像的灰度值增加到原来的150%，则下列说法错误的是：A.正规化的互相关(Normalizedcrosscorrelation)理想值将小于1B.均方误差(Meansquarederror)理想值将大于0C•理想的联合直方图(Jointhistogram)完全集中在一条直线上，但不再是对角线D.正规化的互信息(Normalizedmutualinformation)理想值仍为2正确答案：A59、以下关于互信息(Mutualinformation)以及联合熵(Jointentropy)的叙述错误的是：A■联合熵的大小是对联合直方图(Jointhistogram)的分散程度的描述B•互信息具有对称性，即I(A,B)=I(B,A)C.互信息与联合熵是完全等价的描述D•当A,B之间相互独立时互信息为0，I(A,B)=0正确答案：C60、使用多解像度(multi-resolution)图像配准的原因不包括：A.加快配准速度B.图像的细节在配准中是完全没有用的C■增强配准鲁棒性(Robustness)D.避免陷入局部最优值正确答案：B。
数字图像处理(参考题及答案
三、名词解释 1.灰度直方图
答案：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。
2.中值滤波
答案：中值滤波法是一种非线性平滑技术，基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代 替，让周围的像素值接近的真实值，从而消除孤立的噪声点。
3.数字图像
答案：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。
4.Sobel算子
答案：
四、简答题 1. 根据所学数字图像处理知识，写出汽车牌照识别中涉及的图像处理技术。
答案：答：（1）汽车牌照定位：通过Sobel或高通滤波，得到所有的边缘，对边缘细化找出所有封闭的边缘，对封闭边缘求多边 形逼近。在逼近后的所有4边形中，找出尺寸与牌照大小相同的四边形。牌照被定位。（10分）（2）识别图像中的数字：对牌照 区域中的细化后的图像对象进行识别。（5分）
答案：C
3.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
答案：B
4.下列算法中属于点处理的பைடு நூலகம்（）。
A、梯度锐化 B、二值化 C、傅立叶变换 D、中值滤波
答案：B
5.以下选项中属于图像处理技术的是（）。
A、图像拼接 B、图像合成 C、图像增强 D、图像分类。
答案：C
6.采用模板［-11］主要检测（）方向的边缘。
A、水平 B、45° C、垂直 D、135°
答案：C
7.下列算法中属于图象锐化处理的是（）。
数字图像处理第2章课后题答案
第二章数字图像处理基础1.将一幅光学模拟图像转换为数字图像的过程叫做图像的数字化，包括扫描、采样、量化三个过程。
采样点数越多、量化级数越高，图像质量越好。
2.图像数字化过程中造成失真的原因有两个方面：第一个方面，在采样过程中，如果采样点数满足取样定理（即采样频率不小于最高截止频率的2倍）的情况下，重建图像就不会产生失真，否则就会因为取样点数不够而产生所谓混淆失真；第二个方面，在量化过程中，若图像不产生失真，则需要量化级数无穷大，而实际量化级数往往无法满足这样的取值而造成图像的失真。
3.人的眼睛是人类视觉系统的重要组成部分，当外界景象通过眼球的光学系统在视网膜上成像后，视网膜产生相应的胜利电图像并经视神经传入大脑；人眼的视网膜由感光细胞覆盖，感光细胞吸收来自于光学图像的光线，并通过晶体透镜和角膜聚集在视网膜上。
晶状体相当于普通光学镜头，对光线有屈光作用。
4.发光强度简称光强，指单色光源在给定方向上的单位立体角内发出的发光强度。
亮度是指发光体（反光体）表面发光（反光）强弱的物理量。
照度指物体被被照面单位时间内所接受的光通量。
主观亮度是指由观察者判断出的亮度称为主观亮度。
5.常用的颜色模型有RGB模型、CMYK模型、HSI模型等。
RGB模型是色光的彩色模型，因为是由红、绿、蓝相叠加形成其它颜色，因此该模型也叫加色合成法。
所有的显示器、投影设备，以及电视等许多设备都是依赖于这种加色模型的；CMYK模型也称减色合成法，主要应用于印刷行业中；RGB和CMYK颜色模型都是面向硬件的，但从人眼视觉特性来看，HSI模型用色调、饱和度和亮度来描述彩色空间能更好地与人的视觉特性相匹配。
6.由于彩色图像为RGB图像，利用三元组（R,G,B）来表示每个像素的值。
根据题意，三基色灰度等级为8，而23=8，则存储一个颜色分量所需的比特数为3，存储一个三元组所需的比特数为3⨯3=9，该图像大小为1024*768，则存储整幅图像所需的比特数为9⨯1024⨯768=7077888bit=864KB。
图像处理课后习题答案
第一章绪论1.模拟图像处理与数字图像处理主要区别表现在哪些方面？(什么是图像？什么是数字图像？什么是灰度图像？模拟图像处理与数字图像处理主要区别表现在哪些方面？)图像：是对客观对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。
数字图像：一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数字（一般用整数）表示的图像。
灰度图像：在计算机领域中，灰度数字图像是每个像素只有一个采样颜色的图像。
在数字图像领域之外，“黑白图像”也表示“灰度图像”，例如灰度的照片通常叫做“黑白照片”。
模拟图像处理与数字图像处理主要区别：模拟图像处理是利用光学、照相方法对模拟图像的处理。
(优点：速度快，一般为实时处理，理论上讲可达到光的速度，并可同时并行处理。
缺点：精度较差，灵活性差，很难有判断能力和非线性处理能力)数字图像处理(称计算机图像处理，指将图像信号转换成数字格式并利用计算机对数据进行处理的过程)是利用计算机对数字图像进行系列操作，从而达到某种预期目的的技术.(优点：精度高，内容丰富，可进行复杂的非线性处理，灵活的变通能力，一只要改变软件就可以改变处理内容)2.图像处理学包括哪几个层次？各层次间有何区别和联系？数字图像处理可分为三个层次：狭义图像处理、图像分析和图像理解。
狭义图像处理是对输入图像进行某种变换得到输出图像，是一种图像到图像的过程。
图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，从而建立对图像目标的描述，图像分析是一个从图像到数值或符号的过程。
图像理解则是在图像分析的基础上，基于人工智能和认知理论研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系，对图像内容的含义加以理解以及对原来客观场景加以解译，从而指导和规划行动。
区别和联系：狭义图像处理是低层操作，它主要在图像像素级上进行处理，处理的数据量非常大；图像分析则进入了中层，经分割和特征提取，把原来以像素构成的图像转变成比较简洁的、非图像形式的描述；图像理解是高层操作，它是对描述中抽象出来的符号进行推理，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处。
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第一章1.连续图像中，图像为一个二维平面，(x,y)图像中的任意一点，f（x,y）为图像于(x,y)于处的值。
连续图像中，(x,y)的取值是连续的，f(x,y)也是连续的数字图像中，图像为一个由有限行有限列组成的二维平面，（i,j)为平面中的任意一点，g（i,j)则为图像在（i,j)处的灰度值，数字图像中，（i,j) 的取值是不连续的，只能取整数，对应第i行j列,g（i,j) 也是不连续的，表示图像i行j列处图像灰度值。
联系：数字图像g(i,j)是对连续图像f(x,y)经过采样和量化这两个步骤得到的。
其中g(i,j)=f(x,y)|x=i,y=j2. 图像工程的内容可分为图像处理、图像分析和图像理解三个层次，这三个层次既有联系又有区别，如下图所示。
图像处理的重点是图像之间进行的变换。
尽管人们常用图像处理泛指各种图像技术，但比较狭义的图像处理主要是对图像进行各种加工，以改善图像的视觉效果并为自动识别奠定基础，或对图像进行压缩编码以减少所需存储空间图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它们的客观信息，从而建立对图像的描述。
如果说图像处理是一个从图像到图像的过程，则图像分析是一个从图像到数据的过程。
这里的数据可以是目标特征的测量结果，或是基于测量的符号表示，它们描述了目标的特点和性质。
图像理解的重点是在图像分析的基础上，进一步研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系，并得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释，从而指导和规划行动。
如果说图像分析主要以观察者为中心来研究客观世界，那么图像理解在一定程度上是以客观世界为中心，借助知识、经验等来把握整个客观世界(包括没有直接观察到的事物)的。
联系：图像处理、图像分析和图像理解处在三个抽象程度和数据量各有特点的不同层次上。
图像处理是比较低层的操作，它主要在图像像素级上进行处理，处理的数据量非常大。
图像分析则进入了中层，分割和特征提取把原来以像素描述的图像转变成比较简洁的非图形式的描述。
图像理解主要是高层操作，基本上是对从描述抽象出来的符号进行运算，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处。
第二章：1.参见第一章：第1题4. jpg(jpeg)JPEG：联合摄影专家组JPEG 图片以 24 位颜色存储单个光栅图像。
JPEG 是与平台无关的格式，支持最高级别的压缩，不过，这种压缩是有损耗的。
渐近式 JPEG 文件支持交错。
可以提高或降低 JPEG 文件压缩的级别。
但是，文件大小是以图像质量为代价的。
压缩比率可以高达 100:1。
（JPEG 格式可在 10:1 到20:1 的比率下轻松地压缩文件，而图片质量不会下降。
）JPEG 压缩可以很好地处理写实摄影作品。
但是，对于颜色较少、对比级别强烈、实心边框或纯色区域大的较简单的作品，JPEG 压缩无法提供理想的结果。
有时，压缩比率会低到 5:1，严重损失了图片完整性。
这一损失产生的原因是，JPEG 压缩方案可以很好地压缩类似的色调，但是 JPEG 压缩方案不能很好地处理亮度的强烈差异或处理纯色区域。
优点：摄影作品或写实作品支持高级压缩，利用可变的压缩比可以控制文件大小。
支持交错（对于渐近式 JPEG 文件）。
JPEG 广泛支持 Internet 标准。
缺点：有损耗压缩会使原始图片数据质量下降。
当您编辑和重新保存 JPEG 文件时，JPEG 会混合原始图片数据的质量下降。
这种下降是累积性的。
不适用于所含颜色很少、具有大块颜色相近的区域或亮度差异十分明显的较简单的图片。
是最常见的格式之一。
BMP：Windows 位图Windows 位图可以用任何颜色深度（从黑白到 24 位颜色）存储单个光栅图像。
Windows 位图文件格式与其他 Microsoft Windows 程序兼容。
它不支持文件压缩，也不适用于 Web 页。
从总体上看，Windows 位图文件格式的缺点超过了它的优点。
为了保证照片图像的质量，请使用 PNG 文件、JPEG 文件或 TIFF 文件。
BMP 文件适用于 Windows 中的墙纸。
优点：BMP 支持 1 位到 24 位颜色深度。
BMP 格式与现有 Windows 程序（尤其是较旧的程序）广泛兼容。
缺点：BMP 不支持压缩，这会造成文件非常大，BMP 文件不受 Web 浏览器支持。
GIF：图形交换格式;GIF 图片以 8 位颜色或 256 色存储单个光栅图像数据或多个光栅图像数据。
GIF 图片支持透明度、压缩、交错和多图像图片（动画 GIF）。
PGIF 透明度不是 alpha 通道透明度，不能支持半透明效果。
GIF 压缩是 LZW 压缩，压缩比大概为 3:1。
GIF 文件规范的 GIF89a 版本中支持动画 GIF。
优点：GIF 广泛支持 Internet 标准。
支持无损耗压缩和透明度。
动画 GIF 很流行，易于使用许多 GIF 动画程序创建。
很多QQ表情都是GIF的～缺点：GIF 只支持 256 色调色板，因此，详细的图片和写实摄影图像会丢失颜色信息第四章1.如下表：pr (rk)、pz(zl)分别表示原直方图与规定直方图一、对原直方图进行均衡化处理，得到映射关系r k→s k（第四列）二、对规定直方图进行均衡化处理，得到映射关系z l→v l（第五列）：三、对于每个s k ，迭代计算出满足下式的最小v l ，得到映射关系s k →v l ，再由r k →s k 得到r k →v l ，最后由z l →v l 的逆变换v l →z l 求出r k →z l 的变换:对k=0,l =3时,v 3-s 0=0.19-0.14>=0,开始满足上式，于是有r 0=>z 3 对k=1,l =3时,v 4-s 1=0.44-0.36>=0,开始满足上式，于是有r 1=>z 4 对k=2,l =3时,v 5-s 2=0.65-0.62>=0,开始满足上式，于是有r 2=>z 5 对k=3,l =3时,v 6-s 3=0.89-0.79>=0,开始满足上式，于是有r 3=>z 6 对k=4,l =3时,v 6-s 4=0.89-0.88>=0,开始满足上式，于是有r 4=>z 6 对k=5,l =3时,v 7-s 5=1.00-0.94>=0,开始满足上式，于是有r 5=>z 7 对k=6,l =3时,v 7-s 6=1.00-0.98>=0,开始满足上式，于是有r 6=>z 7 对k=6,l =3时,v 7-s 7=1.00-1.00>=0,开始满足上式，于是有r 7=>z 7直方图规定化结果如最后一列所示，规定化后的直方图与规定直方图基本一致。
2.)()(0≥-=-∑∑==ki i r l j j z k l r p z p s v3.原图3*3领域平均法原图3*3中值滤波4. 2*m+15．均值滤波：把每个像素都用周围的8个像素来做均值操作。
可以平滑图像，速度快，算法简单。
但是无法去掉噪声，这能微弱的减弱它。
中值滤波：常用的非线性滤波方法,也是图像处理技术中最常用的预处理技术。
它在平滑脉冲噪声方面非常有效,同时它可以保护图像尖锐的边缘。
8. 为什么一般情况下对离散图象的直方图均衡化并不能产生完全平坦的直方图？由于离散图象的直方图也是离散的，其灰度的累积分布函数是一个不减的阶梯函数。
如果映射后的图象仍能取到所有256级灰度，那一定是原图象没有任何改变，这种情况只可能发生在原图象的直方图已经是一条水平线的情况下。
一般情况下映射后所得到的图象只能取到少于256级灰度，这样在变换后的直方图中会有某些灰度级空缺，当然这些空缺应该均匀分布在0到255之间。
于是问题就变成了将原有的256个值，即各灰度的概率，按顺序分成n（n<256）份，每份的概率总和应该相等。
显然这个问题是不一定有解的，因此我们只能找到一个近似解。
其结果就是最后得到一幅有空缺且不太平坦的直方图9.不会发生变化，因为再次均衡化，所用的变换函数是首次均衡化后得到的增强图像的累积直方图，不会改变其结果。
10.相同点：都能减弱或消除傅立叶空间的某些分量，而不影响或较少影响其他分量，从而达到了增强某些频率分量的效果。
不同点：平滑滤波器减弱或消除了傅立叶空间的高频分量，所以达到了增强低频分量，平滑图像中细节的效果。
锐化滤波器减弱或消除了傅立叶空间的低频分量，所以达到了增强高频分量，锐化图像中细节的效果。
：两者效果相反，互为补充，从原始图像中减去平滑滤波器的结果得到锐化滤波器的效果，而从原始图像中减去锐化滤波器的结果则可得到平滑滤波器的结果。
第五章：P1051.5.参见教材P83第六章P1412.一般地，按比例将原图像放大k倍时，如果按照最近邻域法则需要将一个像素值添在新图像的k×k的子块,如果放大倍数太大，按照这种方法处理会出现马赛克效应。
为了提高几何变换后的图像质量，常采用线性插值法。
该方法的原理是，当求出的分数地址与像素点不一致时，求出周围四个像素点的距离比，根据该比率，由四个邻域的像素灰度值进行线性插值4. 图像旋转之后，会出现许多的空洞点。
对这些空洞点必须进行填充处理，否则画面效果不好。
一般也称这种操作为插值处理。
最简单的方法是行插值方法或列插值方法：列插值算法如下：①找出当前列的最小和最大的非白点的坐标，记作(k1，j)、(k2,j)。
②在(k1，k2)范围内进行插值，插值的方法是：空点的像素值等于上一点的像素值。
③同样的操作重复到所有列。
经如上的插值处理之后，图像效果就变得自然了5. 变换矩阵：T=0.7070 0.7070 0-0.7070 0.7070 00 0 1.0000本题图像共有16个像素，变换前的3×16矩阵如下：P0=1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 41 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 41 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1变换后的3×16矩阵：P=T* P01 2 3 4 2 3 4 4 3 4 4 5 4 4 5 60 -1 -1 -2 1 0 -1 -1 1 1 0 -1 2 11 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1变换结果如下图所示6.f(221,396)=18, f(221,397)=45, f(222,396)=52, f(222,397)=36,试分别用最邻近插值法和双线性插值法，分别计算f(221.3,396.7)的值.解：设1.已知点（221.3，396.7）的周围像素的灰度值，用最邻近插值法，求点（221.3，396.7）的灰度值，∵221.3-221<222-221.3 且396.7-396>397-396.7 ,即所求点离点(221.397)最近∴f(221.3，396.7)=f(221，397)=452.双线性插值法,设x,y为所求点至点（221，396）的x,y坐标增量,如图所示：f(x,396)=f(221,396)+ x * ( f(222,396)-f(221,396) )=18+34*x=45- 9*x=18+34x+27y-43xy∴f(0.3,0.7)=387．首先将原点平移到（100，260）即A=1 0 -1000 1 -2600 0 1然后旋转B=cos60 -sin60 0sin60 cos60 00 0 1然后在平移回来Ｃ＝1 0 1000 1 2600 0 0以上变换为复合变换矩阵T＝C*B*A注意是用的齐次坐标[x,y,1]'＝T[X0 Y0 1]’第七章：1、图像的频域处理就是把图像从空间域变换到频域，分析图像的频谱特性，据此进行图像处理；它的理论基础是：“任何波形都可以用单纯的正弦波的加权和表示”2. 常用变换：①傅里叶变换：它是应用最广泛和最重要的变换。