数字图像处理模拟题及参考答案

1、电科08级数字图像处理模拟题及参考答案一、填空题1 .一般来说，对模拟图像数字化时采样间距越大，图像数据越少_，图像质量越_差2 .若灰度图象每像素用8位表示，则灰度值可以取_0255包括0和255间而数值。3 .在几何变换的3X3矩阵abpTcdqImspq可以使图像实现平移变换4 .二值形态学中，加蚀运算的集合方式定义为XSx|SxXo5 .根据图像编码原理可以将图像编码分为_嫡编码_、预测编码、变换编码和混合编码6 .图像与灰度直方图间的对应关系是多又t7 .常用的灰度内插法有最近邻域法和双线性才S值法_。8 .一幅图象的分辩率为512X512X8是指_图像的高和宽为512像素，每个像素

2、用8位表示,该图像大小约2048KB9 .检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为：-101-1-2-1-202000-10112110 .分辩率是用来描述图象清晰程度，一幅图象的分辩率为512X512X8是指图象宽和高都为512象素，每个象素用8位表示,电视摄象机的分辩率为480线是指副画面从上到下扫描一遍共有480行,激光打印机分辩率为300dpi是指每英寸有300个点打印精度。11 .图象直方图表示：图像上各个灰度级上的像素数目。12.以下是一个16*16的8级灰度图像（0表示黑色）的直方图灰度级01234567330389845321210则至灰度级3的灰度分布的0阶矩=,1阶矩=13

3、 .影像数字化包括抽样和量化两过程。14 .图象平滑既可在空间域中进行，也可在频率域中讲行15 .Prewitt边缘检测算子对应的模板是：-1-1-10二0；。111-10.1-1.0.1-10_1_16 .二值图象的欧拉数是连接成分数与孔数之差第1页（共10页）17 .依据图象的保真度，图象编码可分为无失真（无损）编码和有失真（有损）编码两种。18 .图像处理中常用的两种邻域是4-邻域和8邻域。19 .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。20 .一般来说，采样间距越大，图象数据量少，质量差；反之亦然。21 .一幅6*8英寸的模拟图像经平板扫描仪扫描用1200

4、dpi的分辨率扫描后，获得一幅数字图像，再经打印机用600dpi输出，则输出的图像大小为12*16英寸22 .一幅模拟彩色图像经平板扫描仪扫描后获得一幅彩色数字图像，其分辨率为1024X768像素。若采用RGB彩色空间，红、绿、蓝三基色的灰度等级为8比特，在无压缩的情况下，在计算机中存储该图像将占用_18G比特的存储空间。当用图像处理软件去掉图像的彩色信息，只留下灰度信息，灰度等级为4比特，在无压缩的情况下，存储该图像将占用3G_字节的存储空间。23 .假定图像取M*N个样点，每个像素量化后的灰度二进制位数为Q,则存储一幅数字图像所需的二进制位数b为：.b=M*N*Q24 .用一个有1024个

5、像素的线扫描CCD采集一幅64*128个像素的图像至少需要扫描_64_条线：25 .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像素的个数，其横坐标是一灰度级,纵坐标是该灰度出现的频数。1.1. 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像素的个数，其纵坐标是灰度级，横坐标是该灰度出现的频率027 .常用于彩色打印机的颜色模型是：_CMY模型28 .常用于显示器的颜色模型是：RGB模型29 .对于256色位图，8个bit位可以表示一个像素？30 .设平移矩阵为T,放缩矩阵为S,旋转矩阵为R,则对一个坐标点进行放缩、平移、旋转的变换矩阵A为：A=R*T*S31 .若有如图1所示

6、的8*8图像亮度数据，经过偏置、dct变换后得到如图2的dct系数，使用如图3所示的量化表，则第一行的量化结果为738273911641567483741641651651659491911661662921101911651021119395221023029948310117584928210382108282122110292740828282108373739182829182919091图1-313.55.12.7-9.5-59.8-54.4-9.821.2121.830.3-29.855.947.4-48.4-30.432.131.3-39.4-77.319.320.76.1-5.

7、2-56.3-45.2-47.3-76.7-32.8-53.40.750.9-18.58.018.4-26.814.559.3-5.649.539.3-102.0-27.144.937.1r13.9-21.08.1-19.4-21.1-44.285.597.6P-15.9-4.0-16.53.644.8-11.022.526.5-21.434.0-22.4-6.6图2第2页（共10页）1611101624405151121214119265860:551411316X，405769156114172229518780621822375668109103772435551648110411392

8、:49164781031211201017292959811210010299图3则第1行的系数的量化结果为AC系数有个，DC系数为32 .伪彩色编码可以看作代表灰度级0255的直线段映射为三维空间中的曲线：C=iR（L）+jR（L）+kR（L）0<=L<=255设灰度寄存器有8位，从高位开始，它的第1、2、3位用作红色寄存器，第4、5位存绿色,第6、7、8位存蓝色，则当L=155时，对应的RGB分别为二、选择题1 .锐化（高通）滤波器的作用（A）a.能减弱或削除傅立叶空间的低频分量，但不影响高频分量。b.能减弱或削除傅立叶空间的高频分量，但不影响低频分量。c.对傅立叶空间的低、高

9、频分量均有减弱或削除作用。d.对傅立叶空间的低、高频分量均有增强作用。2 .下列描述正确的有（D）a.只有傅立叶变换才能够完成图像的频率变换。b.图像经频域变换后，变换结果是能量分布向高频方向集中，图像上的边缘、线条等信息在低频成分上得到反映。c.图像处理中的模板运算在频域中将变为乘法运算。d.滤除频域中的低频分量，使图像变换得较为清晰。3 .对于256色位图，（D）bit可以表示一个像素？a.16个b.2个c.4个d.8个4 .假定图像取M*N个样点，每个像素量化后的灰度二进制位数为Q,则存储一幅数字图像所需的二进制位数b为（A）a.b=M*N*Qb.b=M*N*Q/2c.b=M*N*Q/8

10、d.b=M*N*Q/165 .下列关于图像的几何变换的叙述中，不正确的是（C）a.图像的几何变换不改变图像的像素值，而是改变像素所在的几何位置b.图像的几何变换包括平移、镜像、旋转、缩放等c.先扪5图像逆时针旋转90度，再水平镜像就可以实现图像的转置d.图像的几何变换可以由目标图像求取它在源图像中的位置6 .真彩色图像（24位）最多可以表示多少种颜色？（C）a.24b.256c.2的24次方d.无穷多7 .以下设备中哪些属于图像存储设备：（A）a.组合光盘；b.激光打印机；c.扫描仪；d.显象管.8 .用一个有1024个像素的线扫描CCD采集一幅64*256个像素的图像至少需要扫描（B）a.4

11、条线；b.64条线；c.1024条线；d.64*64条线；9 .旋转变换所用的变换矩P$为以下哪种形式？（C）第3页（共10页）10Xosx00cossin0100a.01y。b.0sy0c.sincos0d.01000100100100s10.设平移矩阵为T,放缩矩阵为的变换矩阵A为（D）S,旋转夕!阵为R,则对一个坐标点进行放缩、平移、旋转a.RST;b.STR;c.TSR;d.RTS11 .计算机显示器的颜色模型为（C）a.CMYKb.HIS12 .图像输入装置不包括（D）a.电视摄像机b.扫描仪13 .以下不属于傅里叶变换有哪些特点有（a.有频率的概念c.均方意义下最优14 .以下关于

12、离散余弦变换的说法错误的有a.变换有正交性c.主要应用于图像旋转c.RGBd.YIQc.数码照相机d.图像输入卡C）b.有关于复数的运算d.变换有正交性C）b.有快速算法d.被用于JPEG压缩标准中15 .设工业检测中工作的图像受到零均值不相关噪声的影响。幅图，采用图象平均方法将噪声的方差减少到单幅图像的定在采集装置前？（A）a.3.33秒b.0.33秒c.0.30秒如果工件采集装置每秒可采集301/10,那么工件需保持多长时间固d.3.00秒16 .下列哪一种图像格式文件适合于数码照片压缩？（C）a.RGBb.TIFc.JPEGd.DIB17 .图像的几何变换中哪一种变换可能改变物体的几何形

13、状?a.旋转b.镜像c.平移18 .以下能够起到低通滤波的卷积模板有：（C）101b.10*11011111c.12*110111(D)d.错切101d.20*210119 .以下能够起到高通滤波的卷积模板有：（D）0101a.-10*140101111b.-10*181111111c.12*110111101d.20*2101三、综合应用题1.对下图所示数字图像f（i,j）进行以下处理，要求:0132132105762576160616312675356532272616265023521232124231231201第4页（共10页）1）求图像的直方图2）按照极小值点阈值法求阈值，并按所求

14、得的阈值进行二值化，画出二值化后的图象2.已知一幅64*64的3比特的数字图像，各个灰度级出现的频数如下表所示，请对该图像进行直方图均匀化处理，要求原来在同一灰度级中的像素均匀化后仍在同一灰度级中，并画出均匀化后的图像频数和它的直方图。F(x,y)nknk/n03600.0918700.21211260.2738600.2144500.1151930.0561600.047770.023 .试写出把灰度范围0,50压缩成0,10,把范围50,200扩张为10,245,并把范围200,255压缩成245,255的变换方程。4 .有一幅5X5图像如下所示，由于干扰，在接收时图中有若干个亮点（灰度为

15、255）,请分别用3X3窗口中值滤波和3X3领域滤波法进行处理（当模板超出图像边界时不做处理），并将处理后的图像画出来，给出你对两个滤波法在本图像中的适用意见。2467832554333325546345255813215并把梯度幅度的图像画5、试用下面给出的拉普拉斯算子和Sobel算子计算下图的梯度幅度。出来（值四舍五入，可以为负；Sobel算子采用绝对值之和）拉普拉斯算子0-10-14*-10-10sobel算子:-101H1=-20*2-101-1-2-1H2=00*0121图像:11111111111111111133331111333311第5页（共10页）1133331111333

16、31111111111111111116.现有8个待编码符号M0,M1,M7,它们的概率分别为0.41,0.25,0.12,0.09,0.05,0.04,0.03,0.01试求这一组符号的信息嫡，画出哈夫曼树，求出这一组符号的哈夫曼编码，并计算平均码长和编码效率。7、现有8个待编码符号M0,M1,M7,它们的概率分别为0.41,0.25,0.12,0.09,0.05,0.04,0.03,0.01,试求这一组符号的信号嫡，利用香农范诺编码求出这一组符号的编码，写出编码过程及编码结果，并计算平均码长和编码效率。8、有一2*2的图像，其中f(0,0)=1,f(0,1)=3,f(1,0)=7,f(1,

17、1)=2,求该图像的傅里叶幅度谱。8、有一2*2的图像，其中f(0,0)=2,f(0,1)=4,f(1,0)=6,f(1,1)=1,求该图像的傅里叶幅度谱。9.如图，上面两图中，黑点代表目标，白点代表背景；X是待处理图像；B是结构元素，原点在中心。试分别给出B对X做开运算和闭运算的结果(请在答题册中画出如下面两图所示图样，并在图中涂黑运算结果目标点)。X附录：计算题所需的对数表xlOg2X0.4-1.320.26-1.940.11-3.180.09-3.470.06-4.060.04-4.640.03-5.060.01-6.64第6页(共10页)参考答案:1、少差20255（包括0和255）3

18、 .pqT4XSx|SxX5 .嫡编码变换编码6 .多对一7 .双线性插值法8 .图象宽和高都为512象素，每个象素用8位表示9- 101-1-2-1- 202000- 10112110 .清晰程度图象宽和高都为512象素，每个象素用8位表示一幅画面从上到下扫描一遍共有480行每英寸有300个点打印精度11 .图象各个灰度级上的象素数目12.169/256400/25613 .采样（或抽样）量化14 .频率域15 .-1-1-100；011116.连接成分数孔数17.无失真（无损）编码-101-10I1-101有失真（有损）编码18.4-邻域8-邻域（不分先后）19 .高频成分低频成分20 .

19、少差21.12*16英寸22.1）采用RGB猜测空间，灰度等级为8bit,无压缩时占存储空间大小为:1024768831887436it2）去掉彩色信息，灰度等级为4bit,无压缩时占存储空间大小为:102476843145728bit23.b=M*N*Q24.64;25灰度级26 .该灰度出现的频率27 .CMY模型28 .RGB模型29 .8个30.RST第7页（共10页）31.-2000-1-2-100-2032.4、3、3(10011011)33.5、3、2(10111010)二、1 .A2 .D3 .D4 .A5 .C6 .C7 .A8 .B9 .C10 .D11 .C12 .D13

20、 .C14 .C15 .A16 .C17 .D18 .C19 .d11)统计图象1各灰度级出现的频率结果为p(0)=5/640.078;p(1)=12/640.188;p(2)=16/64=0.25;p(3)=9/640.141p(4)=1/640.016;P(5)=7/640.109;p(6)=10/640.156;p(7)=4/640.063信息量为i-Q2.75(bit)2)二值化结果：0000000001110；1；11；01010100011101p000101010110001000000；0；10；000000002.略第8页（共10页）3.根据线性变换方程:GminGmaxGminggmaxgmingmin1005005g50c2451010g200505047g301050g200245255245g2002552002g11245200g2554 .略5 .略6 .M4:1M7:01M0:0001M5:00001M6:00000M2:0010M1:00111M3:00110平均码长：R=1*0.39+2*0.25+4*0.11+5*0.05+5*0.06+4*0