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数字图像处理计算题复习精华版

30452 计算题复习
一、直方图均衡化（P68）
对已知图像进行直方图均衡化修正。
例：表 1 为已知一幅总像素为 n=64×64 的 8bit 数字图像（即灰度级数为 8），各灰度级（出现的频率）分布
列于表中。要求将此幅图像进行均衡化修正（变换），并画出修正（变换）前后的直方图。
表1
原图像灰
度级 rk
r0=0 r1=1 r2=2 r3=3 r4=4 r5=5 r6=6 r7=7
原各灰度级原分布概率
像素个数 nk pr(rk)
790
0.19
1023
0.25
850
0.21
656
0.16
329
0.08
245
0.06
122
0.03
81
0.02
解：对已知图像均衡化过程见下表：
原图像灰
度级 rk
原各灰度级原分布概率累积分布函
像素个数 nk
pr(rk)
数 sk 计
取整扩展
sk 并
r0=0
790
0.19
0.19
1
r1=1
1023
0.25
0.44
3
r2=2
850
0.21
0.65
5
r3=3
656
0.16
0.81
6
r4=4
329
0.08
0.89
6
r5=5
245
0.06
0.95
7
r6=6
122
0.03
0.98
7
r7=7
81
0.02
1.00
7
画出直方图如下：
确定映射对应关系
rk→sk
0→1 1→3 2→5 3→6 4→6 5→7 6→7 7→7
新图像灰
度级 sk
1 3 5
新图像各灰度级像素个
数 nsk
790 1023 850
新图像分布概率
ps(sk)
0.19 0.25 0.21
6
985
0.24
7
448
0.11
1

（a）原始图像直方图
（b）均衡化后直方图
**以下部分不用写在答题中。
其中：
① rk、nk 中 k = 0，1，…，7
k
? ② p（r rk）= nk／n，即计算各灰度级像素个数占所有像素个数的百分比，其中 n ? n j ，在此题中 n=64×64。 j?0 k
? ③ sk计 ? pr (rj ) ，即计算在本灰度级之前（包含本灰度级）所有百分比之和。 j?0
④ sk并 ? int[( L ?1)sk计 ? 0.5] ，其中 L 为图像的灰度级数（本题中 L = 8），int[ ]表示对方括号中的数字取
整。
⑤ sk ? sk并
⑥ nsk 为映射对应关系 rk→sk 中 rk 所对应的 nk 之和。
⑦ ps (sk ) ? nsk / n ，或为映射对应关系 rk→sk 中 rk 所对应的 pr(rk)之和。
2

二、模板运算使用空间低通滤波法对图像进行平滑操作（P80）
空间低通滤波法是应用模板卷积方法对图像每一个像素进行局部处理。模板（或称掩模）就是一个滤波器，它的响应为 H(r,s)，于是滤波输出的数字图像 g(x,y)用离散卷积表示为
k
l
g(x, y) ? ? ? f (x ? r, y ? s)H (r, s)
r??k s??l
(4.2.6)
式中：x，y = 0，1，2，…，N-1；k、l 根据所选邻域大小来决定。具体过程如下：（1）将模板在图像中按从左到右、从上到下的顺序移动，将模板中心与每个像素依次重合（边缘像素除外）；（2）将模板中的各个系数与其对应的像素一一相乘，并将所有的结果相加；（3）将（2）中的结果赋给图像中对应模板中心位置的像素。
对于空间低通滤波器而言，采用的是低通滤波器。由于模板尺寸小，因此具有计算量小、使用灵活、适于并行计算等优点。常用的 3*3 低通滤波器（模板）有：
?1 1 1?
H1
?
1 9
??1
1
1??
??1 1 1??
?1 1 1?
H2
?
1 10
??1
2
1??
??1 1 1??
?1 2 1?
H3
?
1 16
??2
4
2??
??1 2 1??
?1 1 1?
H4
?
1 8
??1
0
1??
??1 1 1??
?0
H5
?
1 2
?1 ?4 ??0
1 4
1
1 4
0? 1? 4? 0??
模板不同，邻域内各像素重要程度也就不同。但无论怎样的模板，必须保证全部权系数之和为 1，这样可保证输出图像灰度值在许可范围内，不会产生灰度“溢出”现象。
?1 1 1?
例：以
H2
?
1 10
??1
2
1?? 为模板，对下图做低通滤波处理，写出处理结果。
??1 1 1??
17181711 11151111 11555117 11555181 81151111 81151181 11151111 17181711
解：低通滤波的步骤为：
（1）将模板在图像中按从左到右、从上到下的顺序移动，将模板中心与每个像素依次重合（边缘像素除外）；
（2）将模板中的各个系数与其对应的像素一一相乘，并将所有的结果相加；
（3）将（2）中的结果赋给图像中对应模板中心位置的像素。
如图中第 2 行第 2 列处的值 = （1*1+1*7+1*1+1*1+2*1+1*1+1*1+1*1+1*5）/10 = 2
（其他位置同样方法计算可得）
由此步骤可得处理结果为（空白处自己计算后填入）
17181711
12
1
3

1
7
1
1
8
1
8
1
1
1
17181711
4

三、中值滤波与邻域平均
中值滤波（P81）
中值滤波是对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序，用中间值代替窗口中心像素的原来灰度值，它是一种非线性的图像平滑法。
它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。
局部平滑法（邻域平均法或移动平均法）（P76）
局部平滑法是一种直接在空间域上进行平滑处理的技术。用邻域内各像素的灰度平均值代替该像素原来的灰度值，实现图像的平滑。设有一幅 N×N 的图像 f(x,y)，若平滑图像为 g(x,y)，则有
? g(x, y) ? 1 f (i, j)
M i, j?s
(4.2.1)
式中 x,y = 0,1,…,N-1； s 为（x,y）邻域内像素坐标的集合； M 表示集合 s 内像素的总数。可见邻域平均法就是将当前像素邻域内各像素的灰度平均值作为其输出值的去噪方法。设图像中的噪声是随机不相关的加性噪声，窗口内各点噪声是独立同分布的，经过（4.2.1）平滑后，信号与噪声的方差比可望提高 M 倍。这种算法简单，但它的主要缺点是在降低噪声的同时使图像产生模糊，特别在边缘和细节处。而且邻域越大，在去噪能力增强的同时模糊程度越严重。
例：对下图做 3*3 中值滤波处理和 3*3 邻域平均处理，写出处理结果，并比较邻域平均与中值滤波的差异。 17181711 11151111 11555117 11555181 81151111 81151181 11151111 17181711
解：
（1）中值滤波是对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序，用中间值代替窗口中心像素的原来灰度值，它是
一种非线性的图像平滑法。
题目中的图像经 3*3 中值滤波后的结果为（忽略边界）： 17181711 11555111 11555117 11555111
5

81151111 81111111 11111111 17181711
（2）局部平滑法（邻域平均法或移动平均法）是用邻域内各像素的灰度平均值代替该像素原来的灰度值，
实现图像的平滑。
题目中的图像经 3*3 局部平滑法（邻域平均法或移动平均法）后的结果为（忽略边界）：
17 1 8 1 7 11
1 19/9 38/9 40/9 38/9 23/9 21/9 1
1
7
1
1
8
1
8
1
1
1
17 1 8 1 7 11
中值滤波法和局部平滑法（邻域平均法或移动平均法）均能有效削弱椒盐噪声，但中值滤波法比邻域平均法更有效，且滤波后图像中的轮廓比较清晰。
6

四、霍夫曼编码（P124）
例：设有一信源 A={a1, a2, a3, a4, a5, a6}，对应概率 P={0.1, 0.4, 0.06, 0.1, 0.04, 0.3}.
（1）进行霍夫曼编码（要求大概率的赋码字 0，小概率的赋码字 1），给出码字；
（2）计算平均码长，信源熵和编码效率。
解：
（1）编码步骤
1）缩减信源符号数量
将信源符号按出现概率从大到小排列，然后结合
初始信源
符号
a2 a6 a
1
a
4
a
3
a5
概率 0.4 0.3 0.1 0.1 0.06 0.04
信源的消减步骤
1
2
3
4
0.4
0.4
0.4
0.6
0.3
0.3
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.1
0.1
0.1
2）对每个信源符号赋值
从（消减到）最小的信源开始，逐步回到初始信源
初始信源
符号
a2 a6 a
1
a
4
a
3
a5
概率 0.4 0.3 0.1 0.1 0.06 0.04
码字 1 00 011 0100 01010 01011
1 0.4 1 0.3 00 0.1 011 0.1 0100 0.1 0101
对消减信源的赋值
2
3
0.4 1 0.3 00 0.2 010 0.1 011
0.4 1 0.3 00 0.3 01
4 0.6 0 0.4 1
由此可得哈夫曼编码结果见下表符号 a1 a2 a3 a4 a5 a6 概率 0.1 0.4 0.06 0.1 0.04 0.06
编码结果 011 1 01010 0100 01011 00
7

L?1
? 平均码长 B ? ?i pi ? 0.4 ?1 ? 0.3? 2 ? 0.1? 3 ? 0.1? 4 ? 0.0.06 ? 5 ? 0.0.04 ? 5 ? 2.2 i?0
（其中， ? i 是灰度值为 i 的编码长度， pi 为灰度值为 ai 的概率，L 为灰度级数）
L?1
? 信源熵 H ? ? pi log 2 pi ? 2.14 i?0
编码效率? ? H ? 2.14 ? 0.973 B 2.2
8

五、费诺—仙农编码（P126）
费诺—仙农编码与 Huffman 编码相反，采用从上到下的方法。香农-范诺编码算法步骤：（1）按照符号出现的概率减少的顺序将待编码的符号排成序列。（2）将符号分成两组，使这两组符号概率和相等或几乎相等。（3）将第一组赋值为 0，第二组赋值为 1。（4）对每一组，重复步骤 2 的操作。
例：设一副灰度级为 8 的图象中，各灰度所对应的概率分别为 0.04，0.05，0.06，0.07，0.10，0.10，0.18，
0.40，要求对其进行费诺.仙侬编码。
灰度值
S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
0.40 0.18 0.10 0.10 0.07 0.06 0.05 0.04 出现频率
解：根据费诺—仙农编码的方法进行分组和赋值如下图所示
0.58
0.42
s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7
0
s0,s1
0
1
s0 s1
1
0.20
0.22
s2,s3,s4,s5,s6,s7
0
s2,s3
1 0.13 0.09
s4,s5,s6,s7
0
1
0
1
s2
s3 s4,s5
s6,s7
0
10
1
s4 s5 s6 s7
所得编码结果如下表
灰度值
S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
00 01 100 101 1100 1101 1110 1111 费诺—仙农码
9

六、算术编码（P127）
例：编码来自 1 个 4-符号信源{a1, a2, a3, a4}的由 5 个符号组成的符号序列：b1b2b3b4b5 = a1a2a3a3a4
信源符号
a1 a2 a3 a4
概率 0.2 0.2 0.4 0.2
初始子区间 [0 , 0.2] [0.2 , 0.4] [0.4 , 0.8] [0.8 , 1.0]
解：由
N s ? Fs ? Cl * L （新子区间的起始位置=前子区间的起始位置+当前符号的区间左端*前子区间长度） Ne ? Fs ? Cr * L （新子区间的结束位置=前子区间的起始位置+当前符号的区间右端*前子区间长度）
可得，对于｛a1，a2，a3，a3，a4｝，有
a1 a1a2
[0， 0.2] [0.2*0.2， 0.2*0.4]=[0.04， 0.08]
a1a2a3
[0.04+0.04*0.4， 0.04+0.04*0.8]=[0.056， 0.072]
a1a2a3a3
[0.056+0.016*0.4， 0.056+0.016*0.8]=[0.0624， 0.0688]
a1a2a3a3a4 [0.0624+0.0064*0.8， 0.056+0.0064*1]=[0.06752， 0.0688]
解码过程 0.068
(1)0.068 在区间[0 ,0.2] ，可知第一个源符号为a1
(2)
0.068 ? 0.2
0
?
0.34
在区间[0.2-0.4]中，第二个为a2
(3)
0.34 ? 0.2 ? 0.7 0.2
在区间[0.4-0.8]中，第三个为a3
(4)
0.7 ? 0.4 0.4
?
0.75
在区间[0.4-0.8]中，第四个为a3
(5)
0.75 ? 0.4 0.4
? 0.875在区间[0.8-1]中，第五个为a4
10

七、区域分割
状态法（峰谷法、灰度阈值法）（P155）
基本思想是，确定一个合适的阈值 T。将大于等于阈值的像素作为物体或背景，生成一个二值图像。阈值的选定可以通过如下图中灰度直方图确定。
方法：首先统计最简单图像的灰度直方图，若直方图呈双峰且有明显的谷，则将谷所对应的灰度值 T 作为阈值，按图右侧的等式进行二值化，就可将目标从图像中分割出来。这种方法适用于目标和背景的灰度差较大、有明显谷的情况。
g
(
x,
y)
?
?0 ??1
f (x, y) ? T f (x, y) ? T
在四邻域中有背景的像素，既是边界像素。
例：对下面的图像用状态法进行二值化，并计算二值图像的欧拉数。 01321321 05762567 16061634 26753565 32272616 26502750 12321212 31231221
解：（1）首先根据已知列出灰度级分布表
灰度级 0 1 2 3 4 5 6 7
像素个数 5 12 16 8 1 7 10 5
（2）画出图像的直方图
11

16 14 12 10
8 6 4 2 0
01234567
（3）由此可确定阈值
T
=
4，根据
g(x,
y)
?
?0 ??1
f (x, y) ? T
，二值化的图像如下：
f (x, y) ? T
00000000 01110111 01010100 01110111 00010101 01100110 00000000 00000000
（4）在二值图像中，1 像素连接成分数 C 减去孔数 H 的差值叫做这幅图像的欧拉数。
本题从图中可以看出，其取值为 1 的像素的连接成分数 C = 2，孔数 H = 2，所以这幅图像的欧拉数为 E=C–H=2–2=0
12

八、区域增长
简单区域扩张法（P159）步骤：以图像的某个像素为生长点，比较相邻像素的特征，将特征相似的相邻像素合并为同一区域；以合并的像素为生长点，继续重复以上的操作，最终形成具有相似特征的像素是最大连通集合。这种方法称简单（单一型）区域扩张法。步骤：（1）从图像最左上角开始，对图像进行光栅扫描，找到不属于任何的像素。（2）把这个像素灰度同其周围（4 邻域或 8 邻域）不属于其他区域的像素的灰度值和已存在区域的像素灰度平均值进行比较，若灰度差值小于阈值，则合并到同一区域，并对合并的像素赋予标记。（3）从新合并的像素开始，反复进行（2）的操作。（4）反复进行（2）、（3）的操作，直至不能再合并。（5）返回（1）操作，寻找新区域出发点的像素。
例：对下面的图像采用简单区域生长法进行区域生长，给出灰度差值 ①T = 1；②T = 3；③T = 8 三种情况
下的分割图像。
10475 10477 01555 20565 02564
解：以 8 邻域为比较范围，① 当阈值 T = 1 时，图像分割结果如下图所示 6 个区域：
10475 10477 01555 20565 02564
② 当阈值 T = 3 时，图像分割结果如下图所示为 2 个区域
10475 10477 01555 20565 02564
③ 当阈值 T = 8 时，图像分割结果如下图所示为 1 个区域 10475 10477 01555 20565
13

02564
14

九、分裂合并
分裂合并法（基于四叉树思想的方法）（P161）算法实现： 1）对于图像中灰度级不同的区域，均分为四个子区域。 2）如果相邻的子区域所有像素的灰度级相同，则将其合并。 3）反复进行上两步操作，直至不再有新的分裂与合并为止。
例：用分裂合并法分割图像，并给出对应分割结果的四叉树。
解：四叉树法分裂结果如下：
00 01 030 031
02 033 032 300 301
31 303 302
33 32
1
20 21 23 22
对应四叉树为：
node
0
1
2
3
00 01 02 03
20 21 22 23
30 31 32 33
030 031 032 033
300 301 302 303
合并后结果为：
① ②
15

数字图像处理复习练习题

练习题 1、图像灰度量化用6比特编码时，量化等级为（ B ） A 32个 B 64个 C128个 D 256个 2.下面说法正确的是：（ B ） A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换； B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种； C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像域的方法计算复杂较高； D、基于频域的图像增强方法比基于空域的图像增强方法的增强效果好。 3、采用幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于1时，该变换是针对如下哪一类图像进行增强。（ B ） 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 4、采用模板［-1 1］T主要检测（ A ）方向的边缘。 A.水平 B.45 C.垂直 5、下列算法中属于图象锐化处理的是（ C ） A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤波 D. 中值滤波 6、维纳滤波器通常用于（C ） A、去噪 B、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，（ C ）处理可以采用RGB彩色模型。 A. 直方图均衡化 B. 同态滤波 C. 加权均值滤波 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 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器

数字图像处理试题

名词：*数字图像，数字图像处理，图像采样，线性拉伸，高通滤波，低通滤波，中值滤波，特征空间，图像分析，图像分割问答题：1、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、5、6、7，则均衡后，他们的灰度值为多少？如图为一幅16级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器；说明这两种滤波器各自的特点；并写出两种滤波器对下图的滤波结果（只处理灰色区域，不处理边界）。（15分）设一幅灰度图像，其目标和背景的像素点灰度呈正态分布，灰度直方图如图所示。其中：、分别为目标点的灰度分布密度函数、均值；、分别为背景点的灰度分布密度函数、均值。并设目标点和背景点的方差均为，目标点个数和图像总像点数的比为1:2。T是根据最小误差准则确定的最佳阈值。（15分）试证明：

1．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位和数字的识别（给出设计思想即可）。 1、如图所示，A和B的图形完全一样，其背景与目标的灰度值分别标注于图中，请问哪一个目标人眼感觉更亮一些？为什么？（10分）选择题：图像灰度方差说明了图像哪一个属性。（B ） A 平均灰度 B 图像对比度 C 图像整体亮度D图像细节下列算法中属于图象锐化处理的是：( C ) A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤波 D. 中值滤波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 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器 ( )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

数字图像处理期末复习总结

第一节数字图像处理概述/第二节数字图像处理的获取、显示和表示（只有概念，无计算） 1、图像的数字化过程：将一幅图像从原来的形式转换为数字形式的处理过程。图像的数字化过程包括扫描、采样、量化。 ①扫描：对一幅图像内给定位置的寻址。（被寻址的最小单元：像素） ②采样：在一幅图像的每个像素位置上测量灰度值。（采样的两个重要参数：采样间隔和采样孔径） ③量化：将测量的灰度值用一个整数表示。 2、数字图像处理技术所涉及的图像类型：（1位）二值图像、（8位）灰度图像、（24位）彩色图像、索引图像。（24位）彩色图像区别颜色特性的三个因素：色相（或色度）、饱和度、亮度。 ①色相（或色度）：是从物体反射或透过物体传播的颜色。在0 到360 度的标准色轮上，色相是按位置度量的。在通常的使用中，色相是由颜色名称标识的，比如红、橙或绿色。 ②饱和度：有时也称色品，是指颜色的强度或纯度。饱和度表示色相中灰成分所占的比例，用从0%（灰色）到100%（完全饱和）的百分比来度量。在标准色轮上，从中心向边缘饱和度是递增的。 ③亮度：是颜色的相对明暗程度。通常用从 0%（黑）到 100%（白）的百分比来度量。第三节灰度直方图 1、灰度直方图的定义：是灰度级的函数，描述的是图像中每种灰度级像素的个数，反映图像中每种灰度出现的频率。横坐标是灰度级，纵坐标是灰度级出现的频率(像素个数)。 2、灰度直方图的数学表达式：（一幅连续图像的直方图是其面积函数的导数的负值） 3、灰度直方图的性质：①不表示图像的空间信息；②任一特定图像都有唯一直方图，但反之并不成立（即一个直方图不只对应一个图像）； ③归一化灰度直方图和面积函数可得到图像的概率密度函数PDF和累积分布函数CDF；④直方图的可相加性；⑤利用轮廓线可以求面积（灰度级D1定义的轮廓线） 4、直方图均衡化：利用点运算使一幅输入图像转换为在每一灰度级上都有相同像素点数的输出图像(即输出的直方图是平的) 直方图匹配：对一幅图像进行变换，使其直方图与另一幅图像的直

《数字图像处理》习题参考答案

《数字图像处理》习题参考答案第1 章概述连续图像和数字图像如何相互转换答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。这样，数字图像可以用二维矩阵表示。将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。 # 采用数字图像处理有何优点答：数字图像处理与光学等模拟方式相比具有以下鲜明的特点： 1．具有数字信号处理技术共有的特点。（1）处理精度高。（2）重现性能好。（3）灵活性高。 2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。 3．数字图像处理技术适用面宽。 4．数字图像处理技术综合性强。数字图像处理主要包括哪些研究内容答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。 ] 讨论数字图像处理系统的组成。列举你熟悉的图像处理系统并分析它们的组成和功能。答：如图，数字图像处理系统是应用计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的信息系统。图像处理系统包括图像处理硬件和图像处理软件。图像处理硬件主要由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、图像存储器、图像输出设备等组成。软件系统包括操作系统、控制软件及应用软件等。。 $ 图数字图像处理系统结构图 1

常见的数字图像处理开发工具有哪些各有什么特点答．目前图像处理系统开发的主流工具为Visual C++（面向对象可视化集成工具）和MATLAB 的图像处理工具箱（Image Processing Tool box）。两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。 Microsoft 公司的VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，用它开发出来的Win 32 程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++所提供的Microsoft 基础类库 MFC 对大部分与用户设计有关的 Win 32 应用程序接口 API 进行了封装，提高了代码的可重用性，大大缩短了应用程序开发周期，降低了开发成本。由于图像格式多且复杂，为了减轻程序员将主要精力放在特定问题的图像处理算法上，VC++ 提供的动态链接库支持BMP、JPG、TIF 等常用6种格式的读写功能。 MATLAB 的图像处理工具箱M ATLAB 是由M athWorks 公司推出的用于数值计算的有力工具，是一种第四代计算机语言，它具有相当强大的矩阵运算和操作功能，力求使人们摆脱繁杂的程序代码。MATLAB 图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数，灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作，从而大大节省编写低层算法代码的时间，避免程序设计中的重复劳动。MATLAB 图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法，如图形句柄、图像的表示、图像变换、二维滤波器、图像增强、四叉树分解域边缘检测、二值图像处理、小波分析、分形几何、图形用户界面等。但是，MATLAB 也存在不足之处限制了其在图像处理软件中实际应用。首先，强大的功能只能在安装有M ATLAB 系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m文件来实现。其次，MATLAB 使用行解释方式执行代码，执行速度很慢。第三，MATLAB 擅长矩阵运算，但对于循环处理和图形界面的处理不及C++等语言。为此，通应用程序接口A PI 和编译器与其他高级语言（如C、 C++、Java 等）混合编程将会发挥各种程序设计语言之长协同完成图像处理任务。API 支持 MATLAB 与外部数据与程序的交互。编译器产生独立于M ATLAB 环境的程序，从而使其他语言的应用程序使用MATLAB。常见的数字图像应用软件有哪些各有什么特点答：图像应用软件是可直接供用户使用的商品化软件。用户从使用功能出发，只要了解软件的操作方法就可以完成图像处理的任务。对大部分用户来说，商品化的图像应用软件无需用户进行编程，操作方便，功能齐全，已经能满足一般需求，因而得到广泛应用。常用图像处理应用软件有以下几种： 1．PHOTOSHOP：当今世界上一流的图像设计与制作工具，其优越性能令其产品望尘莫及。PHOTOSHOP 已成为出版界中图像处理的专业标准。高版本的 PHOTOSHOP 支持多达 20 多种图像格式和TWAIN 接口，接受一般扫描仪、数码相机等图像输入设备采集的图像。PHOTOSHOP 支持多图层的工作方式，只是 PHOTOSHOP 的最大特色。使用图层功能可以很方便地编辑和修改图像，使平面设计充满创意。利用PHOTOSHOP 还可以方便地对图像进行各种平面处理、绘制简单的几何图形、对文字进行艺术加工、进行图像格式和颜色模式的转换、改变图像的尺寸和分辨率、制作网页图像等。 2．CorelDRAW：一种基于矢量绘图、功能强大的图形图像制作与设计软件。位图式图像是由象素组成的，与其相对，矢量式图像以几何、色彩参数描述图像，其内容以线条和色块为主。可见，采用不同的技术手段可以满足用户的设计要求。位图式图像善于表现连续、丰富色调的自然景物，数据量较大；而矢量式图像强于表现线条、色块的图案，数据量较小。合理的利用两种不同类型的图像表现方式，往往会收到意想不到的艺术效果。CorelDraw是 2

数字图像处理期末复习题

第六章图像的锐化处理一.填空题 1. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。垂直方向的微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 2. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Roberts交叉微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 3. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Sobel 微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 4. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Priwitt微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 5. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Laplacian微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 6. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Wallis 微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 7. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。水平方向的微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 8. 图像微分______________了边缘和其他突变的信息。（填“增强”或“削弱”） 9. 图像微分______________了灰度变化缓慢的信息。（填“增强”或“削弱”） 10. 图像微分算子______________用在边缘检测中。（填“能”或“不能”）四.简答题 1. 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？ 2. 一阶微分算子与二阶微分算子在提取图像的细节信息时，有什么异同？ 3. 简述水平方向的微分算子的作用模板和处理过程。 4. 简述垂直方向的微分算子的作用模板和处理过程。 5. 已知Laplacian微分算子的作用模板为：，请写出两种变形的Laplacian算子。解答: 1. 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。 2. 一阶微分算子获得的边界是比较粗略的边界，反映的边界信息较少，但是所反映的边界比较清晰；二阶微分算子获得的边界是比较细致的边界。反映的边界信息包括了许多的细节信息，但是所反映的边界不是太清晰。五.应用题 1. 已知Roberts算子的作用模板为：，Sobel算子的作用模板为：。设图像为：

数字图像处理总复习题

第一章引言一.填空题 1. 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__________。1. 像素 2. 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。2. 从图像到非图像的一种表示 3. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作：一是__________________，如图像增强等；二是从图像到非图像的一种表示，如图像测量等。3. 从图像到图像的处理 5. 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。5. 图像重建二.简答题 1. 数字图像处理的主要研究内容包含很多方面，请列出并简述其中的4种。 ①图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。 ②图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图像的可观察性。 ③图像的几何变换：改变图像的大小或形状。 ④图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。 ⑤图像识别与理解：通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。 2. 什么是图像识别与理解？图像识别与理解是指通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。比如要从一幅照片上确定是否包含某个犯罪分子的人脸信息，就需要先将照片上的人脸检测出来，进而将检测出来的人脸区域进行分析，确定其是否是该犯罪分子。 3. 简述数字图像处理的至少3种主要研究内容。 ①图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。 ②图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图像的可观察性。 ③图像的几何变换：改变图像的大小或形状。 ④图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。 5. 简述图像几何变换与图像变换的区别。 ①图像的几何变换：改变图像的大小或形状。比如图像的平移、旋转、放大、缩小等，这些方法在图像配准中使用较多。 ②图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进

《数字图像处理》试题及答案.

。中间过程：先补上一圈的 0：解：结果： y ，然后和模板作卷积，例如 y 中的-4 是这样得到的： -4(即对应元素相乘相加，其他的数同理。 1、如图为一幅 16 级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的 3x3 滤波器；说明这两种滤波器各自的特点；并写出两种滤波器对下图的滤波结果（只处理灰色区域，不处理边界）。（15 分）题5图答：均值滤波：中值滤波：（2 分）（2 分）均值滤波可以去除突然变化的点噪声，从而滤除一定的噪声，但其代价是图像有一定程度的模糊；中值滤波容易去除孤立的点、线噪声，同时保持图像的边缘。（5 分）均值滤波：（3 分）中值滤波：（3 分） 2. 设有编码输入 X={x1,x2,x3,x4,x5,x6}, 其频率分布分别为p(x1=0.4,p(x2=0.3, p(x3=0.1,p(x4=0.1, p(x5=0.06,p(x6=0.04, 现求其最佳霍夫曼编码。 3 对数字图像 f(i,j(图象 1进行以下处理，要求： 1 计算图像 f(i,j的信息量。（10 分） 2 按下式进行二值化，计算二值化图象的欧拉数。 0 0 1 2 3 2 1 3 1 5 6 6 2 6 2 1 3 7 0 7 2 5 3 2 2 6 6 5 7 0 2 3 1 2 1 3 2 2 1 1 3 5 6 5 6 3 2 2 2 7 3 6 1 5 4 0 1 6 1 5 6 2 2 1 解：1统计图象 1 各灰度级出现的频率结果为；信息量为）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；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； 1 给出一维连续图像函数傅里叶变换的定义，并描述空间频率的概念。解：1）一维连续图像函数的傅立叶变换定义为： 2）空间频率是指单位长度内亮度作周期变化的次数，对于傅立叶变换基函数，考虑的最大值直线在坐标轴上的截距为，则表示空间周期，即为空间频率。 2、试给出把灰度范围（0，10）拉伸为（0，15），把灰度范围（10，20）移到（15，25），并把灰度范围（20，30）压缩为（25，30）的变换方程。解：如图所示，由公式

(完整版)数字图像处理试卷复习资料

█一、叙述常见的数字图像处理开发工具有哪些？各有什么特点？（10分）答．目前图像处理系统开发的主流工具为Visual C++（面向对象可视化集成工具）和MATLAB的图像处理工具箱（Image Processing Tool box）。两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。 Microsoft公司的VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，用它开发出来的Win 32程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++所提供的Microsoft 基础类库MFC对大部分与用户设计有关的Win 32应用程序接口API进行了封装，提高了代码的可重用性，大大缩短了应用程序开发周期，降低了开发成本。由于图像格式多且复杂，为了减轻程序员将主要精力放在特定问题的图像处理算法上，VC++ 6.0提供的动态链接库ImageLoad.dll支持BMP、JPG、TIF等常用6种格式的读写功能。 Microsoft公司的VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，开发出来的Win 32程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++对WIN32应用程序接口API 进行了封装，提高了代码的重用性，缩短了应用程序开发周期，降低了开发成本。VC++6.0提供的动态链接库imageload.dll支持BMP、JPG、TIF等六种格式的读写功能。MATLAB的图像处理工具箱MATLAB是由MathWorks公司推出的用于数值计算的有力工具，是一种第四代计算机语言，它具有相当强大的矩阵运算和操作功能，力求使人们摆脱繁杂的程序代码。MATLAB图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数，灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作，从而大大节省编写低层算法代码的时间，避免程序设计中的重复劳动。MATLAB图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法，如图形句柄、图像的表示、图像变换、二维滤波器、图像增强、四叉树分解域边缘检测、二值图像处理、小波分析、分形几何、图形用户界面等。但是，MATLAB也存在不足之处限制了其在图像处理软件中实际应用。首先，强大的功能只能在安装有MATLAB系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m文件来实现。其次，MATLAB使用行解释方式执行代码，执行速度很慢。第三，MATLAB擅长矩阵运算，但对于循环处理和图形界面的处理不及C++等语言。为此，通应用程序接口API和编译器与其他高级语言（如C、C++、Java等）混合编程将会发挥各种程序设计语言之长协同完成图像处理任务。API支持MATLAB与外部数据与程序的交互。编译器产生独立于MATLAB环境的程序，从而使其他语言的应用程序使用MATLAB。 MATLAB的图像处理工具箱MATLAB是由MathWorks 公司推出的用于数值计算的有力工具，是一种第四代计算机语言，它具有相当强大的矩阵运算和操作功能。MATLAB 图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数，灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作。MATLAB图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法。它的缺点有：1、强大的功能只能在安装有MATLAB 系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m文件来实现。2、MATLAB使用行解释方式执行代码，执行速度很慢。3、MATLAB擅长矩阵运算，但对于循环处理和图形界面的处理不及C++等语言。█二、叙述常见的数字图像应用软件有哪些？各有什么特点？（10分）答：图像应用软件是可直接供用户使用的商品化软件。用户从使用功能出发，只要了解软件的操作方法就可以完成图像处理的任务。对大部分用户来说，商品化的图像应用软件无需用户进行编程，操作方便，功能齐全，已经能满足一般需求，因而得到广泛应用。常用图像处理应用软件有以下几种： 1）PHOTOSHOP：当今世界上一流的图像设计与制作工具。 PHOTOSHOP已成为出版界中图像处理的专业标准。高版本的PHOTOSHOP支持多达20多种图像格式和TWAIN接口，接受一般扫描仪、数码相机等图像输入设备采集的图像。 PHOTOSHOP支持多图层的工作方式，只是PHOTOSHOP 的最大特色。使用图层功能可以很方便地编辑和修改图像，使平面设计充满创意。利用PHOTOSHOP还可以方便地对图像进行各种平面处理、绘制简单的几何图形、对文字进行艺术加工、进行图像格式和颜色模式的转换、改变图像的尺寸和分辨率、制作网页图像等。 2）CorelDRAW：一种基于矢量绘图、功能强大的图形图像制作与设计软件。矢量式图像以几何、色彩参数描述图像，其内容以线条和色块为主，数据量较小。CorelDraw是当今流行的图像处理软件中为数不多的特点明显、功能强大的基于矢量绘图的软件包。利用它，可以方便地制作精美的名片、贺卡、书签、图书封面、广告、宣传画等作品。 3）ACDSee：快速、高性能的看图程序，是目前最享盛名的图片浏览器。它能广泛应用于图片的获取、管理、浏览和优化，支持BMP、GIF、JPG、TGA、TIF等超过50种常见的图形文件格式，图片打开速度极快，可以直接查看动画 GIF，处理如Mpeg之类常用的视频文件，还可以为每一个目录建立一个相册。ACDSee可以从数码相机和扫描仪高效获取图片，并进行便捷的查找、组织和预览。ACDSee可以轻松处理数码影像。 █三、傅里叶变换、加窗傅里叶变换和小波变换的时间－频率特性有什么不同？（10分）解：傅里叶变换使得时间信号变成了频域信号，加窗傅里叶变换使得时间信号变成了时频信号，但是窗口是固定的，小波变换同样变成了视频信号，但是时频的窗口是变化的。 █四、用JPEG标准，对于576行×720列的CCIR601建议分辨率的彩色图像，其亮度分量可分割成多少个子块，而两个色差分量可分别分割成多少子块？（10分）解：对于576行×720列的CCIR601建议分辨率的彩色图像， JPEG将其亮度分量分割成（576/8）×（720/8）=6480块。两个色差分量都可分割成两组：（576/8）×（360/8）=3240 块。 █五、二维傅里叶变换的分离性有什么实际意义？（10分）解：该性质表明，一个二维傅里叶变换可由连续两次一维傅里叶变换来实现。实现的方法如下图所示： █六、有了离散傅里叶及其快速算法FFT，为什么还要提出离散余弦算法DCT及其快速算法？为什么许多视频国际标准将DCT作为帧内编码的基本压缩算法？（10分）答：在所有的变换编码方案中，离散K-L变换是最佳变换，理论价值较高，常常作为对其他变换特性进行评价的标准。但此变换没有快速算法，在工程应用中受到限制。在次最佳变换算法中，DFT和DCT都是常用的变换编码方法，它们分别有快速算法：FFT和FCT。这两种方法相比较，DFT涉及到复数运算，而DCT是实数变换具有十分吸引人的一些特点：它是一种实数变换，计算量较小，其变换矩阵的基向量很好地描述了人类视觉的相关性，且对于大多数图像来说，该变换的压缩性能很接近离散K-L变换，而且其变换矩阵与图像内容无关，另外由于它构造对称的数据序列，避免了在图像边界处的跳跃及所引起的Gibbs效应，并且也有快速算法，因而得到广泛的应用。作为准最佳变换，它已成为一些静态图像、视频压缩国际标准（或建议）中的基本处理模块。 █七、扫描仪的光学分辨率是600×1200线，一个具有5000 个感光单元的CCD器件，用于A4幅面扫描仪，A4幅面的纸张宽度是8.3英寸，该扫描仪的光学分辨率是多少dpi？（10 分）解：（1）600×1200线，其中前一个数字代表扫描仪的横向分辨率，后一数字则代表纵向分辨率。（2）dpi是指单位面积内像素的多少，也就是扫描精度，目前国际上都是计算一英寸面积内像素的多少。光学分辨率是扫描仪的光学部件在每平方英寸面积内所能捕捉到的实际的光点数,是指扫描仪CCD 的物理分辨率，也是扫描仪的真实分辨率，它的数值是由CCD的像素点除以扫描仪水平最大可扫尺寸得到的数值。每一个感光单元对应一个像素。由于CCD感光单元个数为5000， 5000/8.3＝602 (dpi) █八、直方图均衡，若一个64×64的离散图像，灰度分成8 层，其灰度rk的值和分布情况如下：请绘制该图像的直方图，并求经过直方图均衡后的图像的直方图。（20分）解： █九、一图像大小为640×480，256色。用软件工具SEA （version 1.3）将其分别转成24位色BMP，24位色JPEG， GIF（只能转成256色）压缩格式，24位色TIFF压缩格式， 24位色TGA压缩格式，得到的文件大小分别为：921,654字节；17,707字节；177,152字节；923,044字节；768,136字节。分别计算每种压缩图像的压缩比。（10分）解：不计算较小的文件头和彩色查找表（LTU）的数据量，原始图像的数据量为： 640×480×1 byte=307,200 byte。经转换后各种格式的压缩比如下： 24位色BMP格式： 307,200/921,654=0.333（增加了冗余度） 24位色JPEG格式： 307,200/17,707=17.35 GIF压缩格式： 307,200/177,152=1.73 24位色TIFF压缩格式： 307,200/923,044=0.333（增加了冗余度） 24位色TGA压缩格式： 307,200/768,136=0.400（增加了冗余度） █十、用JPEG标准，对于576行×720列的CCIR601建议分辨率的彩色图像，其亮度分量可分割成多少个子块，而两个色差分量可分别分割成多少子块？（10分）解：对于576行×720列的CCIR601建议分辨率的彩色图像， JPEG将其亮度分量分割成（576/8）×（720/8）=6480块。两个色差分量都可分割成两组：（576/8）×（360/8）=3240 块。 █十一、对下面的图像采用基于区域灰度差进行区域增长，给出灰度差值 T①＝1；T②＝2；T③＝3三种情况下的分割图像。（10分）解：十二、用4连通或8连通准则，判断如下图像中的目标。 (10 分) 1 1 1 0 0 0 0 0 解： 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 X 1) 2) 3) 四邻域：L4 = 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 3 3 0 0 1 1 0 0 3 3 0 0 1 1 0 0 0 3 3 0 0 1 0 0 0 0 3 0 2 0 2 0 0 0 3 0 2 2 2 0 0 3 3 0 2 2 2 0 0 0 0 0 八邻域：L8 = 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 2 2 0 0 1 1 0 0 2 2 0 0 1 1 0 0 0 2 2 0 0 1 0 0 0 0 2 0 1 0 1 0 0 0 2 0 1 1 1 0 0 2 2 0 1 1 1 0 0 0 0 0

数字图像处理期末复习资料考试要点老师整理

第一章数字图像处理概论 *图像是对客观存在对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。 *模拟图像空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计算机无法直接处理的图像 *数字图像空间坐标和灰度均不连续的、用离散的数字（一般整数）表示的图像（计算机能处理）。是图像的数字表示，像素是其最小的单位。 * 数字图像处理（Digital Image Processi ng ）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）系列操作，从而获得某种预期的结果的技术。（计算机图像处理） *数字图像处理的特点（优势）（1）处理精度高，再现性好。（2）易于控制处理效果。（3）处理的多样性。（4）图像数据量庞大。（5）图像处理技术综合性强。 *数字图像处理的目的（1）提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的 a. 去除图像中的噪声； b. 改变图像的亮度、颜色； c. 增强图像中的某些成份、抑制某些成份； d. 对图像进行几何变换等，达到艺术效果；（2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息。 a.模式识别、计算机视觉的预处理（3）对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。? ?数字图像处理的主要研究内容（1）图像的数字化 a. 如何将一幅光学图像表示成一组数字，既不失真又便于计算机分析处理 b. 主要包括的是图像的采样与量化（2*）图像的增强 a.加强图像的有用信息，消弱干扰和噪声（3）图像的恢复 a.把退化、模糊了的图像复原。模糊的原因有许多种，最常见的有运动模糊，散焦模糊等（4*）图像的编码 a.简化图像的表示，压缩表示图像的数据，以便于存储和传输。（5）图像的重建 a.由二维图像重建三维图像（如CT （6）图像的分析

数字图像处理复习题

第一章绪论一.选择题 1.一幅数字图像是：(B) A、一个观测系统； B、一个有许多像素排列而成的实体； C、一个2-D数组中的元素 D、一个3-D空间的场景。提示：考虑图像和数字图像的定义 2.半调输出技术可以：(B) A、改善图像的空间分辨率； B、改善图像的幅度分辨率； C、利用抖动技术实现； D、消除虚假轮廓现象。提示：半调输出技术牺牲空间分辨率以提高幅度分辨率 3.一幅256*256的图像，若灰度级数为16，则存储它所需的比特数是：(A) A、256K B、512K C、1M C、2M 提示：表达图像所需的比特数是图像的长乘宽再乘灰度级数对应的比特数。 4.图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于：(A) A、图像的灰度级数不够多造成的； B、图像的空间分辨率不够高造成； C、图像的灰度级数过多造成的 D、图像的空间分辨率过高造成。提示：平滑区域内灰度应缓慢变化，但当图像的灰度级数不够多时会产生阶跃，图像中的虚假轮廓最易在平滑区域内产生。 5.数字图像木刻画效果的出现是由于下列原因所产生的：（A） A、图像的幅度分辨率过小； B、图像的幅度分辨率过大； C、图像的空间分辨率过小； D、图像的空间分辨率过大；提示：图像中的木刻效果指图像中的灰度级数很少 6.以下图像技术中属于图像处理技术的是：（AC）（图像合成输入是数据，图像分类输出是类别数据） A、图像编码 B、图像合成 C、图像增强 D、图像分类。提示：对比较狭义的图像处理技术，输入输出都是图像。二.简答题 1.数字图像处理的主要研究内容包含很多方面，请列出并简述其中的4种。 2.什么是图像识别与理解？ 3.简述数字图像处理的至少3种主要研究内容。 4.简述数字图像处理的至少4种应用。 5.简述图像几何变换与图像变换的区别。解答: 1. ①图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。 ②图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图像的可观察性。 ③图像的几何变换：改变图像的大小或形状。 ④图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。

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1.在程控交换机工程设计中ＢＨＣＡ值的计算方法赵睿＊在程控交换机工程设计中，呼叫处理能力的确定是很重要的，而呼叫处理能力是以忙时最大试呼次数值（ＢＨＣＡ）来表征的。因此可用下列换算公 6）图像分类（识别）：图像分类（识别）属于模式识别的范畴，其主要内容是图像经过某些预处理（增强、复原、压缩）后，进行图像分割和特征提取，从而进行判决分类。图像分类常采用经典的模式识别方法，有统计模式分类和句法（结构）模式分类，近年来新发展起来的模糊模式识别和人工神经网络模式分类在图像识别中也越来越受到重视。由于被处理图像的数据量非常大且许多运算在本质上是并行的，所以图像并行处理结构和图像并行处理算法也是图像处理中的主要研究方向。

4.按照量化级的划分方式分，数字图像的量化有均匀量化和非均匀量化。均匀量化：ADC输入动态范围被均匀地划分为2^n份。非均匀量化：ADC输入动态范围的划分不均匀，一般用类似指数的曲线进行量化。非均匀量化是针对均匀量化提出的，因为一般的语音信号中，绝大部分是小幅度的信号，且人耳听觉遵循指数规律。为了保证关心的信号能够被更精确的还原，我们应该将更多的bit用于表示小信号。常见的非均匀量化有A律和μ率等，它们的区别在于量化曲线不同。 4.

如何用MATLAB让图像进行对数变换。要源代码，比如图像名字为ST.JPG >>x=imread('sar.bmp'); >>x1=double(x)+1; >>x2=log(x1); >>y=uint8(x2)-1; >>t=im2uint8(mat2gray(y)); >>imshow(t); 灰度直方图（histogram）是灰度级的函数，它表示图象中具有每种灰度级的象素的个数，反映图象中每种灰度出现的频率。它是多种空间域处理技术的基础。直方图操作能够有效用于图像增强；提供有用的图像统计资料，其在软件中易于计算，适用于商用硬件设备。灰度直方图性质：1）表征了图像的一维信息。只反映图像中像素不同灰度值出现的次数（或频数）而未反映像素所在位置。2）与图像之间的关系是多对一的映射关系。一幅图像唯一确定出与之对应的直方图，但不同图像可能有相同的直方图。3）子图直方图之和为整图的直方图

数字图像处理练习题大全

— 一、选择题 1、两幅图像进行相减，可以（）。 A 、获得图像的轮廓 B 、突出两幅图像的差异 C 、使得图像更清晰 D 、消除噪声 2、在变换编码中，比较理想的变换是（）》 (A) DFT （B ）WHT （C ）DCT （D ）KLT 3、对灰度值为127进行灰度码分解，结果用二进制表示为（）（A ）01000000 （B ）01111111 （C ）（D ） 4、关于邻接和连接说法正确的是（）（A ）连接不一定邻接。（B ）在二值图像中，任意相邻的两个象素都是连接的。（C ）在灰度图像中，相邻的两个象素的灰度值为80、83，则它们是连接的。￥（D ）邻接不一定连接。 5、下面图像中，象素P 、Q 之间的距离，描述正确的是（）（A ）棋盘距离为3 （B ）城区距离为5 （C ）欧氏距离为5 （D ）棋盘距离为7 6、平移变换矩阵为（） [ （A ）?? ??????? ???10 00 100010001000Z Y X （B ）????? ? ??????10 000000000z y x S S S

（C） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - 1 cos sin sin cos 1 α α α α （D） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?- 1 cos sin 1 sin cos β β β β 7、下列哪种变换可以保持角度不变（）（A）仿射变换（B）欧氏变换（C）刚体变换（D）相似变换 8、以下哪种灰度映射可以使图像黑白反色（）（A）（B）（C）（D） 9、频域的低通滤波相当于空域的（） ! （A）对比度增强（B）锐化滤波（C）模板卷积（D）平滑滤波10、图像中，两个之间的Minkowski距离[]w w w w t y s x q p D/1 ) , (- + - = 当w取何值时，P和Q点到O的Minkowski距离相等。（） A、w=1 B、w=2 C、w=5 D、w = ∞ < 二、判断题（正确的打√，错误的打×。） 1、信源编码的平均长度大于或等于信号的熵。（） 2、算术编码结果为小数。（） 3、在变换编码中，子图像尺寸的选择一般为3×3，4×4。（） 4、对于1024×1024图像，若分割成8×8的图像块，对每个图像块进行DCT变换，并取4个系数用于隐藏信息，则这个图像可以隐藏信息的比特数为16384（） 5、逻辑运算一般只用于二值图像。（）

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1、数字图像数字图像是指由被称作像素的小块区域组成的二维矩阵。将物理图像行列划分后，每个小块区域称为像素(pixel)。 2、数字图像处理指用数字计算机及其它有关数字技术，对图像施加某种运算和处理，从而达到某种预想H 的的技术. 3、灰度直方图灰度玄方图是指反映一幅图像各灰度级像元出现的频率。 4、中值滤波屮值滤波是指将当前像元的窗口(或领域)屮所冇像元灰度由小到大进行排序，屮间值作为当前像元的输出值。 5、像素的邻域邻域是指一个像元(x, y)的邻近(周围)形成的像元集合。即{ (x=p,y=q) }p> q 为任意整数。 6、图像锐化：图像锐化是增强图象的边缘或轮廓。 7、灰度共生矩阵：从图象灰度为i 的像元出发，沿某一方向0、距离为d 的像元灰度为j 同时出现的概率 P(i, j, 0,d),这样构成的矩阵称灰度共生矩阵。 8?无失真编码：无失真编码是指圧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。 9、像素的四邻域像素 p (X, y)的 4-邻域是:(x+1, y), (x-1, y) , (x, y+1), (x, y-1) )1. 一幅灰度级均匀分布的图象，英灰度范禺在［0, a. 5 b. 4 c. 5.83 d. 6.24 (C )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 (b )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 (c )8.采用模板［-1 1］主要检测—方向的边缘。 a.水平 b. 45° c ?垂直 d. 135° (d )9.-值图象中分支点的连接数为： a. 0 b. 1 c. 2 d. 3 (a )10.对一幅100x100像元的图象，若每像元用8 bit 表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据屋为 40000bit,则图象的压缩比为：一.填空题(每空1分，共15分) 1 ?图像锐化除了在空间域进行外.也可在频率域进行。 2?图像处理中常用的两种邻域是 4-邻域和 8-邻域。 3.直方图修正法包括直方图均衡和直方图规定化两种方法。 4?常用的灰度内插法有最近邻元法、双线性内插法和 (双)三次内插法。 5.多年来建立了许多纹理分析法，这些方法大体可分为统计分析法和结构分析法两大类。 6?低通滤波法是使高频成分受到抑制而让低频成分顺利通过,从而实现图像平滑。 7.Sobel (以下两个表格) 8?—般来说，釆样间距越大，图象数抓量少，质量差；反之亦然。 (7)1.灰度玄方图能反映一幅图像各灰度级像元占图像的面积比。 255］,则该图象的信息量为: a. 0 b. 255 c. 6 (b )2.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 )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 (b )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. 8 d ?都不对 d ?中值滤波 d )5. 一曲线的方向链码为12345, 则曲线的长度为 a. 2:1 b. 3:1 c.4:l d. 1:2 2 0 0 1 2 1 3 F IJ E □ d