数字图像处理复习内容(共7页)

1、数字图像处理复习内容名词解释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(biosh)，形成计算机能处理的形式。2.图像(t xin)锐化：是增强(zngqing)图像的边缘或轮廓。3.无失真编码：是指压缩图像经解压可以恢复原图像，没有任何信息损失的编码技术。4.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。 5.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。 6.数字图像处理：采用特定的算法对

2、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。 7.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。 8.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。 9.细化：提取线宽为一个像元大小的中心线的操作。 10.8-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。 11.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。 12.像素的邻域

3、: 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)。 13.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。 14.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。 15.量化: 把采样(ci yn)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。称之为最化，即采样点亮度的离散化。 16.灰度图像(t xin): 指每个像素的信息(xnx)由一个量化

4、的灰度级来描述的图像，它只有亮度信息 ,没有颜色信息。 17.图像锐化: 是增强图象的边缘或轮廓。18.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。19.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。20.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问答题：1.图像锐化与图像平滑有何区别与联系？ 图像锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，

5、会使图像清晰；（2分） 图像平滑用于去噪，对图像高频分量即图像边缘会有影响。（2分） 都属于图像增强，改善图像效果。（1分）2.伪彩色增强与假彩色增强有何异同点？ 伪彩色增强是对一幅灰度图像经过三种变换得到三幅图像，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像不同的彩色图像；主要差异在于处理对象不同。（4分）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。（1分）3.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

6、色最接近什么样的光谱波长（既彩虹中的那种颜色）0为红色，120为绿色，240为蓝色。0 到 240覆盖了所有可见光谱的颜色，240到 300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。4.什么是伪彩色增强(zngqing)?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(fn chn)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。5.图像(t

7、xin)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6.图像都有哪些特征？ （1）幅度特征。在所有的图像特征中最基本的是图像的幅度特征。可以在某一像素点或其邻域内作出幅度的测量，可以直接从图像像素的灰度值，或从某些线性、非线性变换后构成新的图像幅度的空间来求得各式各样的图像的幅度特征图。（2）直方图特征。一幅数字图像可以看作是一个二维随机过程的一个样本，可以用联合概率分布来描述。通过对图像的各像素幅度值可以设法估计出图像的概率分布，从而形成图像的直方图特征。（3）变换系数特征。由于图像的二维变换得出的系数反映了二维变换后图像在频率域的分布情况，因此常常用二维

8、的傅里叶变换作为一种图像特征的提取方法。（4）点和线条的特征。图像中点的特征含义是，其幅度与其邻区的幅度有显著的不同；图像中线条的特征意味着它在截面上的幅度分布出现凹凸状，也就是说在线段的法向上幅度有明显的起伏。（5）灰度边沿特征。图像的灰度、纹理的改变或不连续是图像的重要特征，它可以指示图像内各种物体的实际情况。（6）纹理特征。纹理可以分为人工纹理和自然纹理。人工纹理是由自然背景上的符号排列组成，这些符号可以是线条、点、字母、数字等。自然纹理是具有重复性排列现象的自然景象。7.图像处理与计算机图形学的区别与联系是什么？ 答：所谓数字图像处理，就是指有数字计算机及其他有关的数字技术，对图像施加

9、某种运算和处理，从而达到某种预期的目的。而计算机图形学是研究用计算机生成、处理和显示图形的一门科学。 二者区别：（1）研究对象不同。计算机图形学的研究对象是能在人的视觉系统中产生视觉印象的事物，包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等。而数字图像处理研究对象是图像。（2）研究内容不同。计算机图形学研究内容为图形生成、透视、消阴等。而数字图像处理研究内容为图像处理、图像分割、图像分析等。（3）过程不同。计算机图形学是由数学公式生成仿真图形或图像。而数字图像处理是由原始图像处理出分析结果。计算机图形学与图像处理是逆过程。 二者联系：虽然二者目前仍然是两个相对独立的学科分支，但它们的重叠之

10、处越来越多。如，它们都是用计算机进行点、面处理，都使用光栅显示器等。在图像处理中，需要用计算机图形学中的交互技术和手段输入图形、图像和控制相应的过程。计算机图形学中，也经常采用图像处理操作来帮助合成模型的图像。图形和图像处理算法的结合是促进计算机图形学和图像处理技术发展的重要趋势之一。8.什么是图像运算(yn sun)？具体包括哪些？ 图像的运算是指以像素点的幅度值为运算单元的图像运算。这种运算包括点运算、代数(dish)运算和几何运算。9.对于椒盐噪声，为什么中值滤波效果(xiogu)比均值滤波效果好？ 椒盐噪声是复制近似相等但随机分布在不同的位置上，图像中又干净点也有污染点。中值滤波是选择

11、适当的点来代替污染点的值，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。10.简述梯度法与 Laplacian算子检测边缘的异同点？ 答：梯度算子和 Laplacian检测边缘对应的模板分别为 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。（2分）相同点都能用于检测边缘，且都对噪声敏感。11.说明一幅灰度图像的直方图分布与对比度之间的关系 答：直方图的峰值集中在低端，则图象较暗，反之，图象较亮。直方图的峰值集中在某个区域，图象昏暗，而图象中物体和背景

12、差别很大的图象，其直方图具有双峰特性，总之直方图分布越均匀，图像对比度越好。12.简述直方图均衡化的基本原理。 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目的。因为灰度分布可在直方图中描述，所以该图像增强方法是基于图像的灰度直方图。13.图像增强时，平滑和锐化有哪些实现方法？ 平滑的实现方法：邻域平均法，中值滤波，多图像平均法，频域低通滤波法。 锐化的实现方法：微分法，高通滤波法。14.什么是中值(zhn zh)滤波及其它的原理？ 答：中值滤波法是一种非线性平滑(pnghu)技术，它将每一象素点的灰度值设置为该点某邻域

13、窗口内的所有象素点灰度值的中值。 中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术(jsh)，中值滤波的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。15.图像增强的目的是什么？ 答：图像增强目的是要改善图像的视觉效果，针对给定图像的应用场合，有目的地强调图像的整体或局部特性，将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征，扩大图像中不同物体特征之间的差别，抑制不感兴趣的特征，使之改善图像质量、丰富信息量，加强图像判读和识别效果，满足某些特殊分析的需要。16.什么是直方图均衡化？ 将原图象的直方

14、图通过变换函数修正为均匀的直方图，然后按均衡直方图修正原图象。图象均衡化处理后，图象的直方图是平直的，即各灰度级具有相同的出现频数，那么由于灰度级具有均匀的概率分布，图象看起来就更清晰了。17.图像编码基本原理是什么？数字图像的冗余表现有哪几种表现形式？ 答：虽然表示图像需要大量的数据，但图像数据是高度相关的， 或者说存在冗余（Redundancy）信息，去掉这些冗余信息后可以有效压缩图像，同时又不会损害图像的有效信息。 数字图像的冗余主要表现为以下几种形式：空间冗余、时间冗余、视觉冗余、 信息熵冗余、结构冗余和知识冗余。 18.什么是中值滤波，有何特点？ 答：中值滤波是指将当前像元的窗口（或

15、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。特点：它是一种非线性的图像平滑法，它对脉冲干扰级椒盐噪声的抑制效果好，在抑制随机噪声的同时能有效保护边缘少受模糊。19.图像锐化滤波的几种方法。 答： （1）直接以梯度值代替； （2）辅以门限判断； （3）给边缘规定一个特定的灰度级； （4）给背景规定灰度级；（5）根据梯度二值化图像。附：与MATLAB有关(yugun)的内容：1.开辟一个图像窗口(chungku)的命令是什么？ 答：figure 2.subplot(3,2,2)是什么(shn me)意思？ 答：在3*2小块图中，显示第2个小图 3. 指出下例命令的含义？ （1

16、）imread(name.tif) （2）load （3）imwrite(i,name.tif) 答：读取图像；装入一个.mat文件；将图像写入到name.tif文件中 4. uint8是什么类型数据？表示的范围是多少？ 答：无符号8位整数 0-255 5. uint16是什么类型数据？表示的范围是多少？ 答：无符号16位整数 0-65535 6. 图像显示等常用函数使用: figure imread(filename) imshow(i) imwrite(i,filename) subplot(m,n,x) image(i) imhist(i) imadd(i,j) 7. 图像类型转换函数:

17、rgb2gray：将彩色图像转成灰度图像 uint8：将数据转成8位无符号数 double：将数据转成双精度类型 8. 常用的其他函数: break zeros() ones() size 9. 几个简单的命令的作用: close clear 10. MATLAB的三个窗口分别是什么? 答：命令窗口、当前目录浏览器窗口、命令历史记录窗口11. for i=5:100 end的意义？ 答：完成5到100的循环12. sqrt（3）？答：求3的平方根，约为1.73 13. while i=99 end的意义？ 答：完成0到99的循环14. if or(i=k,i=257-k)的意义？ 15. ones(3)和 zeros(4)的意义？答：ones(3)生成三行三列全是1的矩阵，zeros(4)生成四行四列全是0的矩阵 16. 设 a为1 2 3;4 5 6,则a;7