数字图像处理复习大作业及答案

2014年上学期《数字图像处理》复习大作业及参考答案=====================================================一、选择题（共20题）11B）A图像整体偏暗B图像整体偏亮C图像细节淹没在暗背景中D图像同时存在过亮和过暗背景2B）A平均灰度C图像整体亮度B图像对比度D图像细节3、计算机显示器主要采用哪一种彩色模型（A）A、RGBB、CMY或CMYKC、HSID、HSV4、采用模板［-1］主要检测（A）方向的边缘。TA.水平B.45?垂直5、下列算法中属于图象锐化处理的是：(C)A.低通滤波加权平均法高通滤波6、维纳滤波器通常用于（C）D.中值滤波A、去噪、减小图像动态范围C、复原图像D、平滑图像7、彩色图像增强时，CA.直方图均衡化C.加权均值滤波处理可以采用RGB彩色模型。B.同态滤波D.中值滤波8、__B__滤波器在对图像复原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。A.逆滤波B.维纳滤波C.约束最小二乘滤波D.同态滤波9、高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。这样的滤波器叫B。A.巴特沃斯高通滤波器B.高频提升滤波器D.理想高通滤波器C.高频加强滤波器10、图象与灰度直方图间的对应关系是B__A.一一对应多对一一对多11、下列算法中属于图象锐化处理的是：C都不A.低通滤波加权平均法高通滤D.中值滤波12、一幅256*256的图像，若灰度级数为，则存储它所需的比特数是：(A)A、256K、512K、1M、2M13、噪声有以下某一种特性（D）A、只含有高频分量、其频率总覆盖整个频谱、等宽的频率间隔内有相同的能量D、总有一定的随机性14.B）a.图像中应仅有一个目标b.图像直方图应有两个峰图像中目标和背景应一样大d.图像中目标灰度应比背景大15.在单变量变换增强中，最容易让人感到图像内容发生变化的是（C）A亮度增强觉C色调增强B饱和度增强D不一定哪种增强16、利用平滑滤波器可对图像进行低通滤波，消除噪声，但同时模糊了细节。一下哪项措C）A、采用中值滤波的方法；、采用邻域平均处理；D、适当减小平滑滤波器的领域操作模板。17.D）A、灰度线性变换、二值化C、傅立叶变换D、中值滤波18.图像的数学表达式IT(x,y,z,t,)中的表示__②__。①亮度③图像大小②颜色④饱和度③②低频19.无损图像压缩去掉的是图像中的①高频信息。③冗余④不相干20.下列算法中属于图象平滑处理的是：（C）a.梯度锐化b.直方图均衡c.中值滤波增强21.数字图像处理研究的内容不包括D。A、图像数字化、图像增强、图像分割D、数字图像存储22.A）A、消除孤立噪声；、进行模糊图像恢复；二、填空题（本题共20个）1.填空题、检测出边缘；D、模糊图像细节。1.图像锐化除了在空间域进行外，也可在频率域进行。2.对于彩色图像，通常用以区别颜色的特性是色调、饱和度、亮度3.依据图像的保真度，图像压缩可分为无损压缩和有损压缩。4.存储一幅大小为1024×1024256个灰度级的图像，需要8Mbit。5、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。6现图像平滑。高频成分受到抑制而让低频成分7、一般来说，采样间距越大，图像数据量少8、多年来建立了许多纹理分析法，这些方法大体可分为法两大类。，质量差；反之亦然。统计分析法和结构分析9、直方图修正法包括10、图像压缩系统是有块组成的。直方图均衡编码器和直方图规定化两种方法。和解码器两个截然不同的结构11、图像处理中常用的两种邻域是4-邻域和8-邻域。12.若将一幅灰度图像中的对应直方图中偶数项的像素灰度均用相应的对应直方图中奇数项的像素灰度代替（设灰度级为256，对比度减少。13.图像数字化过程包括三个步骤：采样、量化和扫描15、MPEG4标准主要编码技术有DCT变换、小波变换等16、灰度直方图的横坐标是灰度级，纵坐标是该灰度出现的频率、数据压缩技术应用了数据固有的冗余性和不相干性，将一个大的数据文件转换成较小的文件。18、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，先膨胀后腐蚀的过程为闭运算。19、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，三基色都达到最高亮度时则表现为白色。20.列举数字图像处理的三个应用领域医学、天文学、军事。21.机器（视觉）的目的是发展出能够理解自然景物的系统。22.23.24.（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。25.（彩色图像）是指每个像素的信息由RGB三原色构成的图像，其中RGB是由不同的灰度级来描述的。图像的数字化包括了空间离散化即（采样）（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。28.（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。29.30.31.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，即可获得提取的目标物的个数.32.(腐蚀)是一种消除连通域的边界点，使边界向内收缩的处理。33.(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。34.对于椒盐噪声，中值滤波效果比均值滤波效果好。35.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)。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。36.图象增强按增强处理所在空间不同分为空域37.常用的彩色增强方法有真彩色增强技术、假彩色增强技术和伪彩色和频域两种方法。增强三种。38.常用的灰度内插法有最近邻元法次内插法39.一般来说，采样间距越大，图象数据量越小、双线性内插法和（双）三。，质量越差；反之亦然。40、存储一幅大小为10241024，256个灰度级的图像，需要8Mbit。三、判断题（正确，在括号内划∨，错误，在括号内划╳，并改正（只对错误部分进行改20题）1.√）2.×3.×））4.共点直线群的Hough√）5.√）6×）7×）8√）9×）10RGB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×）11√）12×）13.可以用f(x,y)来表示一幅2-DT）14.T）15.F）16.T）17.T）18．区域生长方法的实现有三个关键点：种子点的选取；生长准则的确定；区域生长停T）19.F）20.F）22.T）23.F）24.F）25.T）四、简答题（本题共20题）1.数字图像处理的特点（优势）答：（1234）5）图像处理技术综合性强。2.数字图像处理的发展动向答：（1）提高精度，提高处理速度（2）加强软件研究，开发新方法（3）加强边缘学科的研究工作（4）加强理论研究（5）图像处理领域的标准化问题3.简述均值滤波的优缺点：答：（1）优点：把每个像素都用周围的8个像素做均值操作，平滑图像速度快、算法简单。（2）缺点：1、在降低噪声的同时，使图像产生模糊，特别是边缘和细节处，而且模糊尺寸越大，图像模糊程度越大。2、对椒盐噪声的平滑处理效果不理想。4.简述图像编码的基本原理1）图像数据压缩是可能的（2）一般原始图像中存在很大的冗余度。（3）空间冗余、时间冗余、视觉冗余、信息熵冗余、结构冗余、知识冗余（4）用户对原始图像的信号不全都感兴趣，可用特征提取和图像识别的方法，丢掉大量无用的信息。提取有用的信息，使必须传输和存储的图像数据大大减少。5.简述图像分割的依据和方法：1）图像分割的依据是各区域具有不同的特性，这些特性可以是灰度、颜色、纹理等。而灰度图像分割的依据是基于相邻像素灰度值的不连续性和相似性。也即，子区域内部的像素一般具有灰度相似性，而在区域之间的边界上一般具有灰度不连续性。（2）灰度图像分割是图像分割研究中最主要的内容，其本质是按照图像中不同区域的特性，将图像划分成不同的区域。6.简述图像变换的目的：答：（1）使图像处理问题简化（2）有利于图像特征提取（3）有助于从概念上增强对图像信息的理解7.什么是中值滤波及其它的原理答：中值滤波法是一种非线性平滑技术，它将每一象素点的灰度值设置为该点某邻域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，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。8.图像锐化与图像平滑有何区别与联系答：区别：图像锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图像清晰；图像平滑用于消除图像噪声，但是也容易引起边缘的模糊。联系：都属于图像增强，改善图像效果。9.10.什么是图像分割图像分割一般有哪些方法答：把焦点放在增强感兴趣对象图像分割是把图像分解成构成的部件和对象的过程排除不相干图像成分：图像分割的目标是重点根据图像中的物体将图像的像素分类，并提取感兴趣目标图像分割一般有哪些方法•不连续性•边界分割法•边缘连接分割法•相似性•阈值分割法•面向区域的分割•数学形态学图像处理11.中值滤波器的滤波原理及对椒盐噪声的滤波效果如何答:中值滤波器的滤波原理是：在图像上，对待处理的像素给定一个模板，该模板包括了其周围的邻近像素。取模板中排在中间位置上的像素的灰度值替代待处理像素的值，就可以达到滤除噪声的目的。中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果较好。12.图像中的细节特征大致有哪些一般细节反映在图像中的什么地方答:图像的细节是指画面中的灰度变化情况，包含了图像的孤立点、细线、画面突变等。孤立点大都是图像的噪声点，画面突变一般体现在目标物的边缘灰度部分。13.中值滤波器的滤波原理及对椒盐噪声的滤波效果如何答:中值滤波器的滤波原理是：在图像上，对待处理的像素给定一个模板，该模板包括了其周围的邻近像素。取模板中排在中间位置上的像素的灰度值替代待处理像素的值，就可以达到滤除噪声的目的。中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果较好。14.图像锐化与图像平滑有何区别与联系答：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；图象平滑用于去噪，对图象高频分量即图象边缘会有影响。都属于图象增强，改善图象效果。15.16.应用题：设图像为：分别使用3×3的模板对其进行中值滤波处理，写出处理过程和结果。17.应用题：设图像为：请使用以下加权均值滤波器对其进行均值滤波处理，写出处理过程和结果。18.19.应用题：设一幅图像有如图所示直方图，对该图像进行直方图均衡化，写出均衡化过程，并画出均衡化后的直方图。若在原图像一行上连续8个像素的灰度值分别为：0、1、2、3、4、56、7，则均衡后，他们的灰度值为多少（15分）k答：①sp(r)，0，1，…7，用累积分布函数（CDF）作为变换函数T[r]处理时，均kii0衡化的结果使动态范围增大。rip(r)ssp(s)sk计k并krkri1/72/72/73/73/74/74/7100121342563r=11②均衡化后的直方图：s=174③0、1、2、34、56、7均衡化后的灰度值依次为1、2、2、、3、4、4、720.应用题：根据所学过的图像处理和分析方法，设计一套算法流程来实现汽车牌照的定答：要点:Step1：定位汽车牌照。4牌照被定位。Step2：识别数字。五、名词术语解释（本题共20个）1.数字图像处理（DigitalImage）利用计算机对数字图像进行（去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、识别等）系列操2.幅画面转化成计算机能处理的形式，包括采样和量化两个过程。3.信息，从而建立对图像的描述。4.和他们之间的相互联系，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。5.图像分辨率：反映了数字化图像中可分辨的最小细节，也即图像的空间分辨率。在这里将图像分辨率看成是图像阵列的大小。6.图像变换：是将图像从空域变换到其它域如频域的数学变换。7.图像保真度：描述解码图像相对原始图像偏离程度的测度一般称为保真度。8.图像分割：图像分割就是依据图像的灰度、颜色、纹理、边缘等特征，把图像分成各自满足某种相似性准则或具有某种同质特征的连通区域的集合的过程9.10.饱和度：给出一种纯色被白光稀释的程度的度量，与加入到纯色（色调）中的白光成正比（由于加入了白光，观察者接收到的不再是某种纯色，而是反应该纯色属性的混合颜11.彩色图像的灰度化：（1）将彩色图像转变为灰度图像的处理称为彩色图像