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文档简介
数字图像处理CLASSREVIEW数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第1页!知识要点一、视觉基础二、灰度直方图三、点运算四、代数运算五、几何运算六、图像变换和增强七、图像重建和图像编码数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第2页!视觉基础
佳能的1600万像素单反相机EOS500D,所拍相片最高分辨率为4752×3168像素,每像素用RGB三个8bit分量表示,如将所拍像片用BMP图像格式保存,每幅照片大小为多少字节?若采用Class4的SDHC存储卡存储照片,保存照片需要多少时间(给出上限和下限)?(SDHC存储卡速度:Class2,≥2MB/S;Class4,≥4MB/S;Class6,≥6MB/S)解答:所需空间为4752×3168×3+14+40=45163062B(或45.2MB);最慢:45.163062/4=11.29S最快:45.163062/6=7.53S数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第3页!BMP文件格式有一幅3×3的24bit图像,R、G、B三个分量示意图如下图所示,其对应的无压缩bmp文件结构如下表格所示,请在下表的空格中填上合适数值,使表格所对应的bmp文件完整。解答:0123456789ABCDEF000000424D5A000000360000000000100300000003000000180000002024000000000030B7G7R7B8G8R8B9G9R9000000400000B4G4R4B5G5R5B6G6R6000000B1G1000050R1B2G2R2B3G3R3000000数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第4页!例如,当a=50,b=80,c=20,d=140时,即采用下式:灰度范围的线性变换数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第5页!图像变换有一幅4×4的数字图像I,具体如下所示,求其二维WALSH变换后的结果F解答:数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第6页!解答:Prewitt模板为用dy对原图进行模板操作后为最后结果数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第7页!一幅20级灰度图像包含了在灰色背景上的白色台球,下面给出了图像的直方图,已知象素间距是1mm,试问台球半径是多少?[0,100,200,4000,8000,3000,900,100,0,0,100,200,300,400,500,726,500,100,0,0]解答:统计白色区域像素个数为100+200+300+400+500+726+500+100=2826;白色台球的面积为2826平方毫米;因为
,所以台球半径为30mm数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第8页!将旋转角度代入公式:得到数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第9页!最后结果为数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第10页!已知一个3×5的图像I如下所示,请用最邻近插值法给出水平方向缩放3/5倍后的变换结果F解答:基本思路是根据新图像的坐标(x,y),利用反变换找到其在原图像中的位置(x’,y’),然后找到该位置最近点的灰度值,直接使用即可,若原图像中点不存在,则用X标记。坐标变换关系为:数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第11页!一个离散无记忆信源,共有6个符号A、B、C、D、E、F,其出现概率分别为f(A)=0.38,f(B)=0.32,f(C)=0.2,f(D)=0.06,f(E)=0.03,f(F)=0.01,试对该6个符号进行Huffman编码;该Huffman码的编码效率是多少?(已知:log20.38=-1.4,log20.32=-1.64,log20.2=-2.32,log20.06=-4.06,log20.03=-5.06,log20.01=-6.64)解答:A为0,B为11,C为101,D为1001,E为10001,F为10000如果小概率为1,大概率为0,也可以。Huffman编码的平均码长:1*0.38+2*0.32+3*0.2+4*0.06+5*0.04=2.06
bit;信源熵为:A=-pilog2pi
求和-0.38log20.38-0.32log20.32-0.2log20.2-0.06log20.06-0.03*log20.03-0.01*log20.01=0.532+0.5248+0.464+0.2436+0.1518+0.0664=1.9826;编码效率为:1.9826/2.06=96.2%数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第12页!对于某视频信号,画面大小为1920×1080像素,30帧/秒,每像素用RGB三个8bit分量表示,请问无压缩地存储一分钟的信号需要多少硬盘空间?解答:表示一个像素需要24bit,因此,无压缩地存储一分钟信号需要的硬盘空间为1920×1080×30×60×24=89579520000bit=10935000KB≈10.4GB。数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第13页!代数运算设计灰度范围从(50,200)压缩为(80,150)的线性变换表达式。解答:得到Y=KX+B数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第14页!有一幅图像如表所示,由于干扰,在接收时图中有若干个亮点噪声(灰度为255),请给出中值滤波处理后的图像。解答
图像增强数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第15页!下图左边所示是一个4×4的图像,经过3×3模板的Prewitt变换后变成右边图像,请在右边图像中填上变换后的图像数据,并给出中间过程。解答:Prewitt模板为用dx对原图进行模板操作后为数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第16页!点运算一幅32级灰度图像包含了在灰色背景上直径是12英寸的黑色留声机唱片,该唱片带有一个正方形的白色标记。下面给出了图像的直方图。试问像素间的间距是多大?白色标记的尺寸是多大?[0,0,0,0,100,200,3000,5000,2000,200,100,0,0,200,3000,8000,4000,200,0,0,50,100,300,200,50,0,0,0,0,0,0,0]解答:统计黑色区域像素个数为100+200+3000+5000+2000+200+100=10600;统计白色区域像素个数为50+100+300+200+50=700;留声机唱片的像素个数为n=10600+700=11300;留声机唱片区域的面积为S=3.14×(12/2)2=113平方英寸;则每一像素的面积为S/n=0.01平方英寸;所以像素间的间距为0.1英寸;所以白色标记的面积为700×0.01=7平方英寸。数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第17页!已知一个3×3的图像I如下所示,用最临近插值法计算以左下角为中心,图像顺时针旋转30度后的结果F,超出原图边界部分用X表示,要求有主要计算方法和过程,其中cos(PI/6)=0.866,sin(PI/6)=0.5。解答:
基本思路是根据新图像的坐标(x,y),利用反变换找到其在原图像中的位置(x’,y’),然后找到该位置最近点的灰度值,直接使用即可,若原图像中点不存在,则用X标记。数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第18页!新图(0,0)对应原图(0,0),所以新图(0,0)灰度值为17同理可得:新图(1,0)对应原图(0.866,0.5)(1,1)新图(2,0)对应原图(1.732,1)(2,1)新图(3,0)对应原图(2.598,1.5)(3,2),不存在新图(0,-1)对应原图(0.5,-0.866)(1,-1),不存在新图(1,-1)对应原图(1.366,-0.366)(1,0)新图(2,-1)对应原图(2.232,-0.134)(2,0)新图(3,-1)对应原图(3.098,0.634)(3,1),不存在新图(0,1)对应原图(-0.5,0.866)(-1,1),不存在新图(1,1)对应原图(0.366,1.366)(0,1)新图(2,1)对应原图(1.232,1.866)(1,2)新图(3,1)对应原图(2.098,2.366)(2,2)新图(0,2)对应原图(-1,1.732)(-1,2),不存在新图(1,2)对应原图(-0.134,2.232)(0,2)新图(2,2)对应原图(0.732,2.732)(1,3),不存在新图(3,2)对应原图(1.598,3.232)(2,3),不存在数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第19页!请给出灰度直方图的定义。并根据下面6×6的3bit图像,画出该图像的直方图。解答:图像的直方图包含了丰富的图像信息,描述了图像的灰度级内容,反映了图像的灰度分布情况,横坐标表示图像中各个像素点的灰度级,纵坐标为各个灰度级上图像像素点出现的个数或出现概率。(1,6,8,10,5,3,2,1)数字图像处理1226复习共22页,您现在浏览的是第20页!已知一个3×5的图像I如下所示,请用最邻近插值法给出水平方向缩放3/5倍后的变换结果F解答:新图(0,0)对应原图(0,0),所以新图(0,0)灰度值为1同理可得:新图(1,0)对应原图(1.7,0)(2,0)新图(2,0)对应原图(3.3,0)(3,0)新图(0,1)对应原图(0,1)新图(1,1)对应原图(1.7,1)(2,1)新图(2,1)对应原图(3.3,1)(3,1)新图(0,2)对应原图(0,2)新图(1,2)对应原图(1.7,2)(2,2)新图(2,2)对应原图(3.3,2)(3,2):
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