数字图像处理试卷及答桉

1、Word文档2003年武汉大学遥感信息工程学院数字图像处理试卷A卷一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题前的括号内。答案选错或未作选择者，该题不得分。每小题1分，共10分)()1.幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在0，255，贝该图象的信息量为：d.8a.0b.255c.6()2.图象与灰度直方图间的对应关系是：a.对应b.多对一c.对多d.都不对()3.下列算法中属于局部处理的是a.灰度线性变换b.二值化C.傅立叶变换d中值滤波()4.下列算法中属于点处理的是：a.梯度锐化b.二值化C.傅立叶变换d中值滤波()5.曲线的方向链码为12345，贝曲线的长度

2、为a.5b.4c.5.83d.6.24()6.下列算法中属于图象平滑处理的是：a.梯度锐化b.直方图均衡c.中值滤波d.Laplacian增强()7.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()8.采用模板-11主要检测方向的边缘。a.水平b.45c.垂直d.135()9.二值图象中分支点的连接数为a.0b.1c.2d.3()10.对一幅100 x100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，贝IJ图象的压缩比为：a.2:1b.3:1c.4:1d.1:2二、填

3、空题(每空1分，共15分)图像锐化除了在空间域进行外，也可在进行。TOC o 1-5 h z图像处理中常用的两种邻域是和。直方图修正法包括和两种方法。常用的灰度内插法有、和。多年来建立了许多纹理分析法，这些方法大体可分为和结构分析法两大类。低通滤波法是使受到抑制而让顺利通过，从而实现图像平滑。检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为和。般来说，采样间距越大，图象数据量，质量；反之亦然。三、名词解释(每小题3分，共15分)数字图像图像锐化灰度共生矩阵细化无失真编码四、判断改错题(下列命题是否正确，正确的就在题号前的括弧内打“V”，错误的打“x”并改正。每小题2分，共10分)()1.灰度直方图能反

4、映一幅图像各灰度级像元占图像的面积比。()2.直方图均衡是种点运算，图像的二值化贝是种局部运算。()3.有选择保边缘平滑法可用于边缘增强。()4.共点直线群的Hough变换是一条正弦曲线。()5.边缘检测是将边缘像元标识出来的种图像分割技术。五、简答题(每小题5分，共20分)简述线性位移不变系统逆滤波恢复图像原理。图像锐化与图像平滑有何区别与联系？伪彩色增强与假彩色增强有何异同点？4.梯度法与Laplacian算子检测边缘的异同点？六、计算题（共30分，每小题分标在小题后）1.对数字图像f（i,j）（图象1）进行以下处理，要求：（.Jof（i，j）51）计算图像f（i,j）的信息量。（10分）

5、2）按下式进行二值化，计算二值化图象的欧拉数。（10分）01321321057625761606163126753565322726162650235212321242312312012003年武汉大学遥感信息工程学院数字图像处理试卷(A卷)参考答案及评分标准课程代号：课程名称：数字图像处理共10分）4.b9.d5.d10.a一、单项选择题(每小题1分d2.b3.d6.c7.b8.c二、填空题(每空1分，共15分)1.频率域2.4-邻域8-邻域(不分先后)直方图均衡直方图规定化(不分先后)最近邻元法双线性内插法(双)三次内插法(不分先后统计分析法高频成分低频成分-1-2-1000121-101

6、-202-1018.少差(不分先后)三、名词解释(每小题3分，共15分)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。图像锐化是增强图象的边缘或轮廓。从图象灰度为i的像元出发，沿某一方向6、距离为d的像元灰度为j同时出现的概率P(i,j0d)，这样构成的矩阵称灰度共生矩阵。细化是提取线宽为一个像元大小的中心线的操作。无失真编码是指压缩图象经解压可以恢复原图象，没有任何信息损失的编码技术。四、判断改错题(每小题2分，共10分)TOC o 1-5 h z(V)(x)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

7、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。(x)改正：有选择保边缘平滑法不可用于边缘增强。或：有选择保边缘平滑法用于图象平滑(或去噪)。(V)(V)五、简答题(每小题5分，共20分)1.设退化图象为g(x,g)，其傅立叶变换为G(u,v),若已知逆滤波器为1/H(u,v)则对G(u,v)作逆滤波得F(u,v)=G(u,v)/H(u,v)(2分)对上式作逆傅立叶变换得逆滤波恢复图象f(x,y)f(x,y)=IDFTF(u,v)以上就是逆滤波恢复图象的原理。(2分)若存在噪声，为避免H(u,v)=0,可采用两种方法处理。(0.5分)在H(u,v)=O时，人为设置1/H(u,v)

8、的值；使1/H（u,v）具有低同性质。即H-i（u,v）=1/H（u,v）当DWD0H-1（u,v）=0当DD0（0.5分）图象锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图象清晰；（2分）图象平滑用于去噪，对图象高频分量即图象边缘会有影响。（2分）都属于图象增强，改善图象效果。（1分）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。（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）4.梯度算子和Laplacian检测边缘对

9、应的模板分别为-11梯度算子）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。（2分）相同点都能用于检测边缘，且都对噪声敏感。（1分）六、计算题(共30分，每小题分标在小题后)1.1)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=1/64“.016;P(5)=7/640.109;p(6)=10/640.156;p=4/64.063(4分，每个1分)H=P（i）logP

10、（i）2i=0信息量为2.75（bit）（写出表达式3分；结果正确3分）2）对于二值化图象，若采用4-连接，则连接成分数为4，孔数为1，欧拉数为4-1=3；（5分若采用8-连接，则连接成分数为2，孔数为2，欧拉数为2-2=0；（5分）图像2在Ax=1,Ay=0度的灰度共生矩阵为1/121/241/241/121/2401/121/121/241/121/121/121/121/121/120共10分，每错一处扣1分）数字图像处理试题题型（1）考试形式：闭卷笔试，2小时适用专业：电子类（注：分大类或全校等）考试日期：试卷总分：满分100分题号二三四五总分得分一大题：填空题（共10小题，每小空1.

11、5分，共30分）1、在人类接受的信息中，图像等视觉信息所占的比重约达到_2、数字图像处理，即用对图像进行处理。3、图像处理技术主要包括图像的、等技术。4、在计算机中，按颜色和灰度的多少可以将图像分为、四种类型。5、在计算机中，数字图像处理的实质是对的处理。TOC o 1-5 h z6、图像数字化过程包括三个步骤：、和。7、在RGB彩色空间的原点上，三个基色均没有，即原点为色8、图像所有灰度级中处于中间的值叫做。9、模式识别包括和两方面的内容。10、线性系统应该满足性和性。损压缩”。（二大题：判断题，对的画O；错的打x（共5小题，每小题4分，共20分）1、图像编码后对数据量进行了有效压缩，因此，

12、图像编码是“有2、数学图像可以定义为由连续函数或离散函数生成的抽象图像。（）3、线性移不变系统的传递函数是一个与频率无关的函数。（）4、应用傅立叶变换的可分离性可以将图像的二维变换分解为行和列方向的一维变换。（）5、模式识别的目的是对图像中的物体进行分类；分类的依据是从原始图像中提取的不同物体的特征。（）三大题：叙述题（共4小题，每小题5分，共20分1、试叙述获取数字图像的三种途径，并各举一个简单的例子2、简要叙述“图像”和“数字图像”的定义3、根据图像处理运算的输入信息和输出信息的类型，图像处理算法可分为哪三大类？并各举一个例子。4、图像处理的研究内容可以分为哪几方面？具体操作需要那些设备？

13、四大题：分析题（共1小题，每小题15分，共15分图像的直方图基本上可以描述图像的概貌。就下面所给的a、b、c、d四个直方图，试分析和比较四幅图像的明暗状况和对比度高低等特五大题：综合题（共1小题，每小题15分，共15分）对下表中的图像信源数据进行哈夫曼（Huffman）编码。写出编码过程，并将编码结果填在下表的最后一列原始图像灰度级概率分布编码结果A0.5B0.2C0.15D0.06E0.05F0.04考试试卷数字图像处理模拟试卷(A卷)一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题前的括号内。答案选错或未作选择者，该题不得分。每小题1分，共10分)()1.一幅灰度

14、级均匀分布的图象，其灰度范围在0，255，则该图象的信息量为：a.0b.255c.6d.8()2.图象与灰度直方图间的对应关系是：a.对应b.多对一c.对多d.都不对()3.下列算法中属于局部处理的是：a.灰度线性变换b.二值化C.傅立叶变换d中值滤波()4.下列算法中属于点处理的是：a.梯度锐化b.二值化C.傅立叶变换d中值滤波()5.一曲线的方向链码为12345，则曲线的长度为a.5b.4c.5.83d.6.24()6.下列算法中属于图象平滑处理的是：a.梯度锐化b.直方图均衡c.中值滤波d丄aplacian增强()7.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

15、算子c.Roberts算子d.Laplacian算子()8.采用模板-11主要检测方向的边缘。a.水平b.45c.垂直d.135()9.二值图象中分支点的连接数为：TOC o 1-5 h za.0b.1c.2d.3()20.对一幅100100像兀的图象，若每像兀用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：a.2:1b.3:1c.4:1d.1:2二、填空题(每空1分，共15分)图像锐化除了在空间域进行外，也可在进行。图像处理中常用的两种邻域是和。直方图修正法包括和两种方法。常用的灰度内插法有、和。多年来建立了许多纹理分析法，这些方法大体可分为和结构

16、分析法两大类。低通滤波法是使受到抑制而让顺利通过，从而实现图像平滑。检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为和。般来说，采样间距越大，图象数据量，质量；反之亦然。三、名词解释(每小题3分，共15分)数字图像图像锐化灰度共生矩阵细化无失真编码四、判断改错题(下列命题是否正确，正确的就在题号前的括弧内打“V”，错误的打“X”并改正。每小题2分，共10分)()1.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。()2.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。()3.有选择保边缘平滑法可用于边缘增强。()4.共点直线群的Hough变换是一条正弦曲线。()5.边缘检测是将边缘像元标识出

17、来的一种图像分割技术。五、简答题(每小题5分，共20分)简述线性位移不变系统逆滤波恢复图像原理。图像锐化与图像平滑有何区别与联系？伪彩色增强与假彩色增强有何异同点？4.梯度法与Laplacian算子检测边缘的异同点？六、计算题(共30分，每小题分标在小题后)1.对数字图像f(i,j)(图象1)进行以下处理，要求：计算图像f(i,j)的信息量。(10分)按下式进行二值化，计算二值化图象的欧拉数。(10分)0132057616062675132125761631356532272616265023521232124231231201图像13.计算图像2在AxlI,Ay=0度的灰度共生矩阵。（10分

18、）数字图像处理试卷（A卷）参考答案及评分标准一、单项选择题（每小题1分，共10分）d2.b3.d4.b5.d6.c7.b8.c9.d10.a二、填空题（每空1分，共15分）1.频率域2.4-邻域8-邻域（不分先后）直方图均衡直方图规定化（不分先后）最近邻元法双线性内插法（双）三次内插法（不分先后）统计分析法高频成分低频成分(不分先后)-1-2-1-101000-202121-1018.少差三、名词解释(每小题3分，共15分)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。图像锐化是增强图象的边缘或轮廓。从图象灰度为i

19、的像元出发，沿某一方向6、距离为d的像元灰度为j同时出现的概率P(i,j0d)，这样构成的矩阵称灰度共生矩阵。细化是提取线宽为一个像元大小的中心线的操作。无失真编码是指压缩图象经解压可以恢复原图象，没有任何信息损失的编码技术。四、判断改错题(每小题2分，共10分)TOC o 1-5 h z(V)(x)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。(x)改正：有选择保边缘平滑法不可用于边缘增强。或：有选择保边缘平滑法用于图象平滑(或去噪)。(V)(V)五、简答题(每小题5分，共20分)设退化图象为g(x,g),其傅立叶变换为G

20、(u,v),若已知逆滤波器为1/H(u,v)则对G(u,v)作逆滤波得F(u,v)=G(u,v)/H(u,v)(2分)对上式作逆傅立叶变换得逆滤波恢复图象f(x,y)f(x,y)=IDFTF(u,v)以上就是逆滤波恢复图象的原理。(2分)若存在噪声，为避免H(u,v)=0,可采用两种方法处理。(0.5分)在H(u,v)=O时，人为设置1/H(u,v)的值；使1/H(u,v)具有低同性质。即H-i(u,v)=1/H(u,v)当DWD。H-1(u,v)=0当DD0(0.5分)图象锐化是用于增强边缘,导致高频分量增强,会使图象清晰；(2分)图象平滑用于去噪,对图象高频分量即图象边缘会有影响。(2分)

21、都属于图象增强,改善图象效果。(1分)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。(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)梯度算子和Laplacian检测边缘对应的模板分别为-1-11111-411(梯度算子)(Laplacian算子)(2分)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

22、分）相同点都能用于检测边缘，且都对噪声敏感。（1分）六、计算题(共30分，每小题分标在小题后)1.1)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(4分，每个1分)信息量为2.75（bit）（写出表达式3分；结果正确3分）2）对于二值化图象，若采用4-连接，则连接成分数为4，孔数为1，欧拉数为4-1=3；（5分若采用8-连接，则连接成分数为2，孔数为2，欧拉数为2-

23、2=0；（5分）图像2在Ax=1,AyrO度的灰度共生矩阵为1/121/241/241/121/2401/121/121/241/121/121/121/121/121/120共10分，每错一处扣1分）数字图像处理课程期末考试试题2001-6-21学号系别第一部分：简答题（每题10分）一简述图像增强的作用（目标）及其通常所用的手段。二简述空域中实现线性低通过滤器的基本方法，并分析这种过滤器产生的效果三简述阈值分割法中通过直方图获取阈值的基本思想和方法。四简述特征提取中多边形逼近的基本思想和寻找最小基本多边形的方法。五简述霍夫曼编码的基本思想，描述其算法步骤或者举例说明。六简述无损预测编码算法的

24、基本思想（编码和解码）。第二部分：综合应用题（每题20分）一请根据所学过的图象分析方法，设计一套算法流程，来实现如下图所示的普通信封上邮政编码的定位和识别。只给出算法思想即可。二对于下面这幅图像，请问可以通过那些图像增强的手段，达到改善视觉效果的目的？并将这些图象增强手段组织成一个处理流程（先做什么，后做什么），并解释各处理手段可达到什么预期的增强效果。各章作业第一章习题1.什么是图像？模拟图像与数字图像有什么区别？2.模拟图像处理与数字图像处理主要区别表现在哪些方面？3.图像处理学包括哪几个层次？各层次间有何区别和联系？4.图像处理学主要与哪些学科有关？5.图像处理系统由哪些模块组成？各模块

25、起何作用？6.数字图像处理主要应用有哪些？第二章习题1.什么是图像对比度？2.人眼感受的亮度与哪些因素有关？3.何谓马赫现象？4.图像数字化包括哪两个过程？数字化参数对数字化图像质量有何影响？5.数字化设备由哪几部分组成？6.连续图像f(x,y)与数字图像l(r,c)中各量的含义是什么？它们有何联系和区别？7.什么是灰度直方图？有哪些应用？8.从灰度直方图你能获得图像的哪些信息？9.图像熵与图像直方图有何关系？10.设计显示数字图像直方图的程序。11.图像处理按功能分有哪几种形式？12.统计下面图像的灰度直方图，并计算熵。013205761606267532272650123231231325

26、1635262712122167346516501221什么是点处理？你所学算法中有哪些属于点处理？试举3种不同作用的点运算？什么是局部处理？你所学算法中有哪些属于局部处理？试举3种不同作用的局部运算？什么是全局处理？你所学算法中有哪些属于全局处理？什么是迭代处理？你所学算法中有哪些属于迭代处理？17.什么跟踪处理？什么是并行处理？你所学的算法中有哪些属于并行处理？什么是串行处理？你所学的算法中有哪些属于串行处理？什么是特征提取？什么是窗口处理和模块处理？二者有何区别与联系？什么是锥形结构？有何作用？什么是树结构？有何作用数字图像特征包括哪些类型？第三章习题1.什么是线性位移不变系统？2.图像

27、处理中正交变换的目的是什么?图像变换主要用于哪些方面？3.二维Fourier变换有哪些性质?4.二维Fourier变换的可分离性有何意义？5.为什么二维的沃尔什正反变换都可分为两个一维变换来实现？6.离散沃尔什变换有哪些性质?7.离散的沃尔什变换与哈达玛变换之间的异同点？哈达玛变换有何优点？8.求N=4对应的沃尔什变换核矩阵。9.求下列图像的二维沃尔什变换，对所求结果加以分析。10.对上面图像分别进行二维哈达玛变换，并对计算结果加以分析。11.Gabor变换是如何定义的?它是如何产生的?有什么特点？12.什么是Heisenberg测不准原理?它总结了传统信号分析受什么限制?13.什么是小波？小

28、波函数是唯一的吗？14.一个小波函数应满足哪些容许性条件?15.什么是尺度函数?它对小波构造有何意义?16.小波变换是如何定义的?17.试述小波变换的基本性质。18.应用Matlab语言编写显示一幅灰度图像、彩色图像的程序。19.应用Matlab工具箱演示付立叶变换、离散余弦变换和小波变换。第四章习题1.图像增强的目的是什么?它包含哪些内容？2.写出将具有双峰直方图的两个峰分别从23和155移到16和255的图像线性变换3.直方图修正有哪两种方法？二者有何主要区别与联系？4.在直方图修改技术中采用的变换函数的基本要求是什么?5.直方图均衡化处理采用何种变换函数?6.直方图规定化处理的技术难点是

29、什么？如何解决？rnkP(r)rkr=008000.195r=1/1516500.160r=2/1526000.147r=3/1534300.106r=4/1543000.073r=5/1552300.056r=6/1562000.049r=7/1571700.041r=8/1581500.037r=9/1591300.031r=10/151100.02710r=11/15960.01311r=12/15800.01912r=13/15700.01713r=14/15500.01214r=115300.0077.假定有64x64大小的图像，灰度为16级，概率分布如下表，试进行直方图均衡化，并画

30、出处理前后的直方图。8.何谓图像平滑？试述均值滤波的基本原理。9.何谓中值滤波？有何特点？10.对下图作3x3的中值滤波处理,写出处理结果。1718171111151111115551171155518181151111811511811115111117181711对上图作3x3的邻域平均，并比较邻域平均与中值滤波的差异。低通滤波法中常有几种滤波器?它们的特点是什么?多图像平均法为何能去掉噪声，它的主要难点是什么?图像锐化处理有几种方法?计算上图的梯度图像。何为同态增强处理?试述其基本原理。16.Laplace算子为何能增强图像边缘？17.18.什么是伪彩色增强？伪彩色增强有哪些方法？19.

31、什么是假彩色增强？与伪彩色增强有何区别？20.什么是彩色变换？试述基于彩色变换的影像融合步骤。21.比值变换有何作用？22.试述多图像平均去噪的理由。23.试述医学影像减影增强的原理。试述频域增强步骤。频域平滑与锐化的主要区别在哪里？24.锐化等。试用Matlab语言编写有关处理程序。应用Matlab工具箱演示灰度调整、对比度增强、直方图均衡、局部平滑、中值滤波、频率域平滑与25.应用Photoshop软件对一幅灰度图像进行以下处理：灰度调整对比度增强直方图均衡3x3、5x5局部平滑中值滤波梯度锐化Sobel、Prewitt、Sobel和Laplacian增强伪彩色增强假彩色合成第五章习题试述图像退化的模型？写出离散退化模型。何谓图像复原？图像复原与增强有何区别？什么是约束复原?什么是非约束复原，在什么条件下进行选择?试述逆滤波复原的基本原理。它的主要难点是什么?如何克服?试述最小二乘复原方法。图像几何校正的一般包括哪两步？像素灰度内插有哪三种方法？各有何特点？71.6)的灰度值。若f(1,1)=1,f(1,2)=5,f(2,1)=3,f(2,2)=4，分别按最近邻元法、双线性插值法确定点(1.2,图像重建中数据的获取模型有哪几种?试述傅立叶重建