2024年大学试题(计算机科学)-数字图像处理笔试历年真题荟萃含答案

2024年大学试题(计算机科学)-数字图像处理笔试历年真题荟萃含答案（图片大小可自由调整）答案解析附后卷I一.参考题库(共25题)1.量化可以分为均匀量化和（）两大类。2.形态学处理中最基本的运算是腐蚀与膨胀。其中，（）通常在去除小颗粒以及消除目标物之间的粘连是非常有效的。3.采样方式4.简述图像的自然特征和人工特征的分类。5.局部统计法用（）和（）进行对比度增强。6.有如下之信源X，其中：P1=0.20，P2=0.09，P3=0.11，P4=0.13，P5=0.07，P6=0.12，P7=0.08，P8=0.20。试将该信源进行霍夫曼编码，并计算信源的熵、平均编码、编码效率及冗余度。若采用二叉树编码，请绘出二叉树。7.什么是彩色的减性模型和加性模型？8.中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果如何？试分析其中的原因。9.图像获取包括哪些步骤？各个步骤又会影响图像质量的哪些参数？10.简述二值图像与彩色图像的区别。11.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；区域生长停止的条件。12.数字图像处理包含很多方面的研究内容。其中（）的目的是将一幅图像中有用的信息进行增强，同时将无用的信息进行抑制，提高图像的可观察性。13.特征空间14.试阐述同态滤波的基本思想？15.图像旋转会引起图像失真吗？为什么？16.图像的数据量如何计算？17.直方图修正法有哪两种？二者有何主要区别与联系？18.动态范围调整分为（）和非线性动态范围调整和两种。19.简述超限像素平滑法的原理及特点。20.试给出基于行程的连通域标记算法？21.数字图像处理22.比较四种频域锐化的方法特点（四种高通滤波器）。23.索引图像24.暗适应性的概念及产生的原因。25.什么是灰度直方图？它有哪些应用？从灰度直方图中你可可以获得哪些信息？卷II一.参考题库(共25题)1.二值图象中分支点的连接数为（）。A、0B、1C、2D、32.图像锐化与图像平滑有何区别与联系？3.简述几何校正的意义。4.哪个颜色空间最接近人的视觉系统的特点？5.数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。数字阵列中的每个数字，表示数字图像的一个最小单位，称为（）。6.举例说明差影法的用处。7.为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化率大的部分，可采用锐化方法。锐化后的图像已不再具有原遥感图像的特征而成为边缘图像。几种常用的锐化算子包括（）。A、罗伯特梯度B、Sobel梯度C、Laplacian算子D、Prewitt梯度8.图像锐化增强图像的（）。9.关于CMYK表色系，以下说法正确的是（）。A、CMYK表色系是减色系统B、CMYK表色系的三基色中包含黑色C、CMYK表色系的三基色中包含红色D、CMYK表色系的三基色中包含绿色10.按照压缩后的数据是否能够完全重构来分，图像的压缩算法分成无损压缩算法和有损压缩算法两种。其中霍夫曼编码属于（）算法。11.DCT变换编码的主要思想是什么？12.亮度鉴别实验表明，韦伯比越大，则亮度鉴别能力越（）。13.图像锐化处理有几种方法？14.图像处理中常用的两种邻域是（）和（）。15.什么是局部处理？你所学算法中哪些属于局部处理？ 16.简述直方图的用途。17.图像对比度增强、二值化属于（）处理。18.采用模板主要检测（）方向的边缘。A、水平B、135C、45D、垂直19.图象与灰度直方图间的对应关系是：（）。A、一一对应B、多对一C、一对多D、都不对20.简述中值滤波的原理、特性及应用。21.JPEG的英文全名是（）。22.多年来建立了许多纹理分析法，这些方法大体可分为（）。23.边缘分为（）24.JPEG的量化表有何作用？25.边缘跟踪包括（）和（）卷III一.参考题库(共25题)1.傅里叶变换可以用在图像压缩中。2.什么叫同态滤波？有何特点？3.我们将由像素之间的内在相关性所导致的冗余称为（）。4.常用的图像分割算法有哪些？ 5.均值滤波器对高斯噪声的滤波效果如何？试分析其中的原因。6.量化是对图像（）。A、空间坐标离散化B、灰度离散化C、以上两者7.简述线性位移不变系统逆滤波恢复图像原理。8.人的视网膜上存在哪三种不同的锥状细胞？9.数字图像处理算法的具体形式是什么？10.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。11.什么是低通滤波？什么是高通滤波？12.为什么要进行中层建模？13.什么是阈值分割技术？该技术适用于什么场景下的图像分割？ 14.数字图像处理可以理解为两个方面的操作：一是从图像到图像的处理，如图像增强等；二是（），如图像测量等。15.抖动技术是如何利用只能显示较少颜色的设备重现含有丰富色彩图像的？16.图像处理中常用的两种邻域是？17.数字图像处理包含很多方面的研究内容。其中（）的目的是根据二维平面图像数据构造出三维物体的图像。18.相对对比度19.在RGB空间中，若某个像素点的值是（0，0，255），则表示该颜色为蓝色。20.数字影像21.对下列信源符号进行Huffman编码，并计算其冗余度和压缩率。 22.人在区分颜色时常用三种基本特征量，它们是：辉度、（）和饱和度。23.伪彩色处理和假彩色处理是两种不同的色彩增强处理方法，说出下面属于伪彩色增强的处理（）。A、将景象中的蓝天边为红色，绿草变为蓝色B、用自然色复制多光谱的景象C、将灰度图经频域高通/低通后的信号分别送入红/蓝颜色显示控制通道D、将红、绿、蓝彩色信号分别送入蓝、红、绿颜色显示控制通道24.采用数字图像处理有何优点？ 25.什么是图像恢复？卷I参考答案一.参考题库1.参考答案:非均匀量化2.参考答案:腐蚀3.参考答案:是指采样间隔确定后，相邻像素间的位置关系。4.参考答案: 自然特征： ①光谱特征； ②几何特征； ③时相特征 人工特征： ①直方图特征； ②灰度边缘特征； ③线和角点特征； ④纹理特征5.参考答案:局部均值；方差6.参考答案: 7.参考答案: 由三基色混配各种颜色通常有两种方法：相加混色法和相减混色法。相加混色和相 减混色的主要区别表现在以下三个方面： （1）相加混色是由发光体发出的光相加而产生的各种颜色，而相减混色是先有白色光， 然后从中减去某些成份（吸收）得到各种颜色。 （2）相加混色的三基色是红、绿、蓝，而相减混色的三基色是黄、青、品红。也就是  16说，相加混色的补色就是相减混色的基色。 （3）相加混色和相减混色有不同的规律。 彩色电视机显示的颜色是通过相加混色产生的。而彩色电影和幻灯片等与绘画原料、打 印机打印图片等是通过相减混色产生各种颜色的。8.参考答案: 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。 原因：椒盐噪声是幅值近似相等但随机分布在不同位置上，图像中有干净点也有污染点。使用中值滤波时，被污染的点一般不处于中值的位置，即选择适当的点来替代污染点的值，所以处理效果好。9.参考答案: 图像的获取即图像的数字化过程，包括扫描、采样和量化。 图像的采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率低，质量差。 图像的量化：经采样图像被分割成空间上离散的像素，但其灰度是连续的，还不能用计算机进行处理。将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化。量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率高，图像质量好，但数据量大。10.参考答案: 二值图像是指每个像素不是黑，就是白，其灰度值没有中间过渡的图像。这种图像又称 为黑白图像。二值图像的矩阵取值非常简单，每个像素的值要么是1，要么是0，具有数据量小的特点。 彩色图像是根据三原色成像原理来实现对自然界中的色彩描述的。红、绿、蓝这三种基 色的的灰度分别用256级表示，三基色之间不同的灰度组合可以形成不同的颜色。11.参考答案:正确12.参考答案:图像增强13.参考答案:假设图像有k个波段，则（i，j）位置的像素在每个波段上的灰度值可以构成表示为x=（x1，x2，x3。。。xk）^T包含的k维空间称为特征空间。14.参考答案:消除不均匀照度的影响，增强图象细节。压低频同时增高频。15.参考答案:会的。因为图像旋转以后，会出现空白点，有些信息丢失，需要对这些点进行灰度级的插值处理。16.参考答案:一般数字图像灰度级数G为2的整数幂，即：G=2g，一幅大小为M×N、灰度级数为G的图像所需的存储空间为M×N×g（bit）。17.参考答案: ①直方图均衡化； ②直方图规定化（直方图匹配） 1.直方图均衡化是通过对原图像进行某种变换，使使原图像的灰度直方图修正为均匀分布的直方图的一种方法。 2.直方图规定化是使原图像灰度直方图变成规定形状的直方图而对图像作修正的增强方法，也称为直方图匹配。 3.直方图规定化是对直方图均衡化处理的一种有效的扩展，直方图均衡化处理只是直方图规定化的一个特例。18.参考答案:线性动态范围调整19.参考答案: 原理：它是将f（x，y）和g（x，y）差的绝对值与选定的阈值进行比较，决定点（x，y）的输出值g’（x，y）。 特点：这种算法对抑制椒盐噪声比较有效，对保护权有微小灰度差的细节及纹理也有效。随着领域增大，去噪能力增强，但模糊程度也变大。同局部平滑法相比，超限像素平滑法去椒盐噪声效果更好。20.参考答案:算法：行程编码（run_based）RI 1）第一遍扫描：对于图象的第一行，将若干个新的标号赋予第一行的行程 2）对于第二行及以后的行： 假如在某一行的行程不和前面的任一行程相邻，则赋予一个新的标号； 若正好和前面的一个行程相邻，那么就将它的标号赋予新的行程； 若和前面不止一个行程相邻，则发生标号冲突； 3）第二遍扫描：根据等价表的信息对行程进行重新标注。21.参考答案:指利用计算机对数字图像进行一系列操作，从而获得某种预期的结果的技术。22.参考答案: 1.理想高通滤波器：理想高通滤波器有明显振铃现象，即图像的边缘有抖动现象； 2.巴特沃斯高通滤波器：高通滤波效果较好，但计算复杂，其优点是有少量低频通过，H（u，v）是渐变的，振铃现象不明显； 3.指数高通滤波器：指数高通滤波效果比Butterworth差些，振铃现象也不明显； 4.梯形高通滤波器：梯形高通滤波会产生微振铃效果，但计算简单，故较常用。23.参考答案: 以两个数据矩阵存储的数字图像，其中一个为数据矩阵，其值为颜色值在颜色阵中的索引号，另一个矩阵为色度排序号。24.参考答案:当我们从明亮的阳光下走入正在放映电影的影院时，会感到一片漆黑，但过一会儿后，视觉便会逐渐恢复，人眼这种适应暗环境夫人能力称为暗适应性，通常这种适应过程约需30s。人眼之所以能产生暗适应性，一方面是由于瞳孔放大的缘故，另一方面更重要的是因为完成视觉过程的视敏细胞发生了变换，此时将由杆状细胞代替锥状细胞工作。由于前者的视敏度约为后者的10000倍，所以，对于微弱的光刺激又恢复了感觉。25.参考答案: 灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的频率之间的关系；  它可以用于：判断图像量化是否恰当；确定图像二值化的阈值；计算图像中物体的面积；计算图像信息量。  从灰度直方图中你可可以获得：  暗图像对应的直方图组成成分几种在灰度值较小的左边一侧  明亮的图像的直方图则倾向于灰度值较大的右边一侧 对比度较低的图像对应的直方图窄而集中于灰度级的中部 对比度高的图像对应的直方图分布范围很宽而且分布均匀卷II参考答案一.参考题库1.参考答案:D2.参考答案: 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。3.参考答案:图像在生成过程中，由于系统本身具有非线性或拍摄角度不同，会使生成的图像产生几何失真。当对图像作定量分析时，就要对失真的图像先进行精确的几何校正，以免影响分析精度。4.参考答案:在许多实用系统中，大量应用的是HSV 模型，这个模型是由色度（H），饱和度（S ）， 亮度（V）三个分量组成的，与人的视觉特性比较接近。该模型的重要性在于：一方面消除 了亮度成分V 在图像中与颜色信息的联系，另一方面色调H 和饱和度S 分量与人的视觉感 受密切相关。基于人的视觉系统的颜色感觉特性，这些特征使HSV 模型成为一个研究图像 处理的重要工具。5.参考答案:像素6.参考答案:将同一景物在不同时间拍摄的图像或同一景物在不同波段的图像相减，这就是差影法。差值图像提供了图像间的差值信息，能用于指导动态监测、运动目标的检测和跟踪、图像背景的消除及目标识别等。7.参考答案:A,B,C,D8.参考答案:高频成分9.参考答案:A10.参考答案:无损压缩11.参考答案:DCT变换编码的思想是利用离散余弦变换对数据信息强度的集中特性，可以将数据中视觉上容易察觉的部分与不容易察觉的部分进行分离，由此可以达到进行有损压缩的目的。12.参考答案:差13.参考答案:线性锐化滤波器、梯度法、罗伯特梯度、Prewitt和Soble梯度、Laplacian算子14.参考答案:4邻域；8邻域15.参考答案:在对输入图像进行处理时，计算某一输出像素值由输入图像像素的小领域中的像素值确定，这种处理称为局部处理。如：图像的移动平均平滑法，空间域锐化法。16.参考答案: ①用于判断图像量化是否恰当； ②用于确定图像二值化的阈值； ③当物体部分的灰度值比其他部分灰度值大时，可利用直方图统计图像中物体的面积； ④计算图像信息量H（熵）。17.参考答案:点18.参考答案:C19.参考答案:B20.参考答案: 原理：中值滤波是对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序，用其中值代替窗口中心像素的灰度值的滤波方法。它是一种非线性的平滑法，对脉冲干扰及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。但它对点、线等细节较多的图像却不太合适。 特性： ①对离散阶跃信号、斜升信号不产生影响，连续个数小于窗口长度一半的离散脉冲将被平滑，三角函数的顶部平坦化； ②中值滤波后，信号频率基本不变。 应用：中值滤波法能有效削弱椒盐噪声。21.参考答案:JointPhotographicExpertsGroup22.参考答案:统计分析法和结构分析法23.参考答案:阶跃状边缘和屋顶状边缘24.参考答案:量化的目的是为了压缩数据，同时也是图像质量下降的主要原因。所以设计合理的量化器十分重要。在保证图像质量的前提下，为了获得较高的压缩比，JPEG量化器利用人眼的空间视觉特性，相对于高频成分对低频成分采用较小的量化间隔和较少的比特数。又根据人眼对亮度信号比色度信号敏感的原理，对图像的亮度分量和图像的色差分量使用不同的量化表——亮度量化表和色差量化表。量化表的元素即为量化间隔。对于CCIR601标准电视图像，JPEG标准提供了最佳的亮度和色度量化表。根据不同的应用需要，用户还可以设计或选择其他的量化表。25.参考答案:光栅跟踪；全向跟踪卷III参考答案一.参考题库1.参考答案:正确2.参考答案:同态滤波是一种在频域中对图像同时进行图像对比度增强和压缩图像亮度范围的滤波方法。同态滤波可以使图像处理符合人眼对于亮度响应的非线性特性，避免了直接对图像进行傅里叶变换处理的失真。3.参考答案:像素冗余4.参考答案:低通滤波器，高通滤波器5.参考答案: 均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。将模板中的全体像素的均值来替代原来的像素值的方法。 均值滤波器对高斯噪声的滤波结果较好。 原因：高斯噪声是幅值近似正态分布，但分布在每点像素上。因为正态分布的均值为0， 所以均值滤波可以消除噪声。6.参考答案:B7.参考答案:8.参考答案:人的视网膜上存在红、绿、蓝三种锥状细胞，锥状细胞感知白天的光线敏感，并能分辨色彩9.参考答案: ①局部处理； ②迭代处理； ③跟踪处理； ④窗口处理和模板处理； ⑤串行处理和并行处理10.参考答案:错误11.参考答案:低通滤波：图像的边缘、跳跃部分以及颗粒噪声代表图像的高频分量，而大面积的背景则代表图像的低频分量，用低通滤波的方法滤除其高频部分就能够去掉噪声，使图像得到平滑。 高通滤