数字图像处理复习题201211

第1页共10页《数字图像处理》参考题型一、名词解释：1.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。2.图像:是自然生物或人造物理的观测系统对世界的记录，是以物理能量为载体，以物质为记录介质的信息的一种形式。3.数字图像处理:采用特定的算法对数字图像进行处理，以获取视觉、接口输入的软硬件所需要数字图像的过程。4.图像增强:通过某种技术有选择地突出对某一具体应用有用的信息，削弱或抑制一些无用的信息。5.灰度直方图:灰度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。或:灰度直方图是指反映一幅图像各灰度级像元出现的频率。6.细化:提取线宽为一个像元大小的中心线的操作。7.8-连通的定义:对一具有值V的像素p和q，如果q在集合N8(p})中，则称这两个像素是8-连通的。8.中值滤波:中值滤波是指将当前像元的窗口(或领域)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。9.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。像素的四邻域:像素P（x,y）的4-邻域是:(x+l,y),(x-l,y),(x,y+1),(x,y-1)。10.直方图均衡化:直方图均衡化就是通过变换函数将原图像的直方图修正为平坦的直方图，以此来修正原图像之灰度值。11.采样:对图像f(x,y})的空间位置坐标(x,y)的离散化以获取离散点的函数值的过程称为图像的采样。12.量化:把采样点上对应的亮度连续变化区间转换为单个特定数码的过程。称之为昀化，即采样点亮度的离散化。13.灰度图像:指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像，它只有亮度信息,没有颜色信息。14.图像锐化:是增强图象的边缘或轮廓。1.图像工程2.频率域3.名义分辨率4.灰度直方图灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图象中该灰度级的像素的个数。即：横坐标表示灰度级，纵坐标表示图象中该灰度级出现的个数5.图像分割为后续工作有效进行而将图像划分为若干个有意义的区域的技术称为图像分割。6.低通滤波器低通滤波器是容许低于截至频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的滤波装置。以去掉图像中不必要的高频成分，可以用于去除噪声7.高通滤波器容许高于截至频率的信号通过，但低于截止频率的信号不能通过的滤波装置。去掉信号中不必要的低频成分，可以用于边缘增强。8.4临域设像素p，坐标为（x,y），有4个近邻像素ri，坐标分别为:（x+1,y），（x-1,y），（x,y+1），（x,y-1）9.8临域p的周围8个近邻像素全体称为p的8-邻域，记为N8（p）10.4连接11.8连接12.m-连接13.图像变换14.空域滤波16.差分算子17.hough变换18.傅立叶变换第2页共10页19.卷积定理两个函数卷积的傅里叶变换对应于两个函数傅里叶变换的乘积；两个函数乘积的傅里叶变换对应于两个函数傅里叶变换的卷积。20.可分离变换如果g（x,y,u,v）=g1（x,u）g2（y,v），则称正向变换核是可分离的；如果h（x,y,u,v）=h1（x,u）h2（y,v），则称反向变换核是可分离的；21.直方图均衡化22.伪彩色将灰度图像划分成若干等级区间，每个区间对应一种颜色。23.中值滤波24.骨架化二、简答题：1.数字图象包括哪些种类？2.HSI表色系统中H、S、I分别代表什么含义？I：表示光照强度或称为亮度，它确定了像素的整体亮度，而不管其颜色是什么。H：表示色度，由角度表示。反映了该颜色昀接近什么样的光谱波长（既彩虹中的那种颜色）0o为红色，120o为绿色，240o为蓝色。0o到240o覆盖了所有可见光谱的颜色，240o到300o是人眼可见的非光谱色（紫色）。S：饱和度，饱和度参数是色环的原点到彩色点的半径长度。在环的外围圆周是纯的或称饱和的颜色，其饱和度值为1。在中心是中性（灰色）影调，即饱和度为0。3.傅里叶变换的主要性质有哪些？一、分离性二、平移性三、周期性和共轭对称性四、线性性（分配律)五、卷积4.图像分割有哪些种类？5.图像分割的目的是上什么？将感兴趣的目标从图像背景中提取出来，给后续的分类、跟踪、识别等提供基础。6.说明频域增强一般过程？频域处理是在图像的某个变换域内，对图像的变换系数进行运算，然后通过逆变换获得图像增强效果，是一种间接增强的算法7.目标表达和描述的异同？都是对图像的表示方法。表达具体、描述抽象；表达数据量较大、描述数据量较小；表达侧重于数据结构、描述侧重于区域特性。8.图像变换分为可分离变换和统计变换两大类。其中可分离变换主要包括哪些变换？9.快速傅里叶变换是如何实现的？将傅里叶变换分成二个步骤计算，每个步骤用一个1D变换实现；先算行，后算列；1D变换的逐次加倍法,蝶形算法。10.图像增强的目的是上什么？11.图像的频域增强主要包括哪些方法？高通滤波、低通滤波、带通滤波、带阻滤波、同态滤波等。12.简述数字图像处理的主要方法有哪些?13.数字图像处理的主要内容是什么?14.简述一维快速傅立叶变换的基本思想.15.请写出一个利用MATLAB计算并显示傅立叶变换谱的代码.17.图像空域增强和频域增强的基本原理是什么?18.请写出利用Matlab实现中值滤波的代码19.同态滤波的特点是什么?20.如何由RBG颜色模型转化为CMY颜色模型?如何由RGB颜色模型转换到HIS颜色模型?21.彩色图像增强和单色图像增强之间有什么联系?22.什么是伪彩色增强?其主要目的是什么?把不敏感的灰度信号转换成敏感的彩色信号（指定某灰度为某种），称为伪彩色增强，用一个平行于坐标平面的平面切割图像亮度函数，将亮度函数分成M个不同灰度级的区域。伪彩色目的是增强或改善视觉效果。23.简明阐述Hough变换的基本思想。Hough变换的实质是将图像空间内具有一定关系的像元进行聚类，寻找能把这些像元用某一解析形式联系起来的参数空间累积对应点。Hough变换的实质是将图像空间内具有一定关系的像元进行聚类，寻找能把这些像元用某一解析形式联系起来的参数空间累积对应点。24.请说明RGB模型与CMY模型的关系。简述HSI模型。25.请解释以下概念：第3页共10页象素的四邻域、八邻域象素的4-连通性、8-连通性象素的D4距离、D8距离26.请简述二维傅立叶变换的主要性质。27.经过基本高通过滤器处理后产生的结果图象各有何特点？28.图像锐化与图像平滑有何区别与联系？29.伪彩色与假彩色有何区别？三、填空题1.空间域增强的主要方法有：______、______。答：灰度变换和直方图变换2.想要去除数字图像中的胡椒盐噪声，应采用____运算。①高通滤波②中值滤波③直方图均衡化④同态滤波3.常用的颜色模型有：RGB、_________、_________、_________等。4.数字图像的直方图运算，不会____。①改变像素的空间分布②改变图像亮度③改变图像对比度④减少图像细节5.常用的空间域锐化算子有：sobel算子、__________、__________等。6.________滤波将图像划分为照度（入射）分量和反射分量，通过________运算将二者分离7.图像锐化除了在空问域进行外，也可在频率域进行。8.存储一幅大小为1024C1024,25fi个灰度级的图像，需要8Mbit。9、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。10、一般来说，采样间距越大，图像数据量越少，图像质量越差;反之亦然。11、直方图修正法包括直方图均衡和直方图规定化两种方法。12,图像处理中常用的两种邻域是4邻域和8_邻域。13、图像数字化过程包括：:采样和量化。14、灰度直方图的横坐标是灰度级，纵坐标是该灰度级出现的频率。15、基本的形态学运算是腐蚀和膨胀。先腐蚀后膨胀的过程为开运算，先膨胀后腐蚀过程为闭运算。16.在RGB彩色空间的原点上，三个基色均没有亮度，即原点为黑色，三基色都达到昀高亮度时则表现为白色。17.数字图像是(图像)的数字表示，〔像素)是其昀小的单位。18.(灰度图像)是指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像，没有彩色信息。19.(彩色图像)是指每个像素的信息由HGB三原色构成的图像，其中HGB是由不同的灰度级来描述的。20.图像的数宇化包括了空问离散化即(采样)和明暗表示数据的离散化即(量化)。21.(分辨率)是指映射到图像平面上的单个像素的景物元素的尺寸。22.(直方图均衡化)方法的基本思想是，对在图像中像素个数多的灰度级进行展宽，而对像素个数少的灰度级进行缩减，从而达到清晰图像的日的。23图像锐化的目的是加强图像中景物的(细节边缘和轮廓)。24因为图像分割的结果图像为二值图像，所以通常又称图像分割为图像的〔二值化处理)。25.将相互连在一起的黑色像素的集合称为一个(连通域)，通过统计(连通域)的个数，即一可获得提取的目标物的个数。26.（腐蚀)是一种消除连通域的边界点，使边界向内收缩的处理。27.(膨胀)是将与目标区域的背景点合并到该目标物中，使目标物边界向外部扩张的处理。四、判断题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、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。（√）11.图像的增强中的直方图灰度变换是一种点运算。（√）12.判断：图像的平滑操作实际上是邻域操作。(√)13.，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。（√）14..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。15.边缘检测是将边缘像元标识出来的一种图像分割技术。（√）16.开运算是对原图先进行膨胀处理，后再进行腐蚀的处理。（×）17.均值平滑滤波器可用于锐化图像边缘。（×）五、综合题1．图象增强的作用是什么？分别简述频域过滤器和空域过滤器进行图象增强的方法。2．画出下列图形的骨架3．字符A、B、C、D、E、0、1、8、9、X的欧拉数各是多少？第4页共10页4．用分裂合并法分割如图所示图像，并给出对应分割结果的四叉树？（10分）5．给出下列图像边界的8方向和4方向链码和形状数。（10分）0100301101221223233313031103110310131001001130311031103101316.给出下图自A点开始，向右编码的边界链码，计算其周长（10分）A102345677．用MATLAB编程实现均值滤波算法（采用3×3的窗口）。（10分）8．用MATLAB编程实现边缘检测算法。（10分）（采用如下拉普拉斯算子）0-10-14-10-109．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。10．为什么一般情况下对离散图像的直方图均衡化并不能产生完全平坦的直方图？第5页共10页第6页共10页11．如果一幅图像已经用直方图均衡化方法进行了处理，那么对处理后的图像再次应用直方图均衡化，处理的结果会不会更好？12．试讨论用于平滑处理的滤波器和用于锐化处理的滤波器之间的区别和联系。13．简洁说明一下下面两种灰度变换函数会对图像产生什么效果其中：(x,y)和(x’,y’)分别是选择前后的坐标。14．什么是中值