數(shù)字圖像處理模擬題與參考答案

1、)電科08級(jí)數(shù)字圖像處理模擬題及參考答案一、填空題1 .一般來說，對模擬圖像數(shù)字化時(shí)采樣間距越大，圖像數(shù)據(jù)越少_，圖像質(zhì)量越_差2 .若灰度圖象每像素用8位表示，則灰度值可以取_0255包括0和255間而數(shù)值。3 .在幾何變換的3X3矩陣abpT=cdqImspq可以使圖像實(shí)現(xiàn)平移變換4 .二值形態(tài)學(xué)中，腐蝕運(yùn)算的集合方式定義為X0S=x|S+xJXo5 .根據(jù)圖像編碼原理可以將圖像編碼分為_嫡編碼_、預(yù)測編碼、變換編碼和混合編碼6 .圖像與灰度直方圖間的對應(yīng)關(guān)系是多又t7 .常用的灰度內(nèi)插法有最近鄰域法和雙線性才S值法_。8 .一幅圖象的分辯率為512X512X8是指_圖像的高和寬為512像

2、素，每個(gè)像素用8位表示,該圖像大小約2048KB9 .檢測邊緣的Sobel算子對應(yīng)的模板形式為：-101-1-2-1-202000-10112110 .分辯率是用來描述圖象清晰程度，一幅圖象的分辯率為512X512X8是指圖象寬和高都為512象素，每個(gè)象素用8位表示,電視攝象機(jī)的分辯率為480線是指副畫面從上到下掃描一遍共有480行,激光打印機(jī)分辯率為300dpi是指每英寸有300個(gè)點(diǎn)打印精度。11 .圖象直方圖表示：圖像上各個(gè)灰度級(jí)上的像素?cái)?shù)目。灰度級(jí)0123456733038984532121012.以下是一個(gè)16*16的8級(jí)灰度圖像(0表示黑色)的直方圖則至灰度級(jí)3的灰度分布的0階矩=,

3、1階矩=13.影像數(shù)字化包括抽樣和量化14 .圖象平滑既可在空間域中進(jìn)行，也可在15 .Prewitt邊緣檢測算子對應(yīng)的模板是：一,兩過程。頻率域中進(jìn)行。-1-1-100：。111-101-101-10116 .二值圖象的歐拉數(shù)是連接成分?jǐn)?shù)與升數(shù)之差)17 .依據(jù)圖象的保真度，圖象編碼可分為無失真(無損)編碼和有失真(有損)編碼兩種。18 .圖像處理中常用的兩種鄰域是4-鄰域和8鄰域。19 .低通濾波法是使高頻成分受到抑制而讓低頻成分順利通過,從而實(shí)現(xiàn)圖像平滑。20 .一般來說，采樣間距越大，圖象數(shù)據(jù)量少，質(zhì)量差；反之亦然。21 .一幅6*8英寸的模擬圖像經(jīng)平板掃描儀掃描用1200dpi的分辨

4、率掃描后，獲得一幅數(shù)字圖像，再經(jīng)打印機(jī)用600dpi輸出，則輸出的圖像大小為12*16英寸22 .一幅模擬彩色圖像經(jīng)平板掃描儀掃描后獲得一幅彩色數(shù)字圖像，其分辨率為1024X768像素。若采用RGB彩色空間，紅、綠、藍(lán)三基色的灰度等級(jí)為8比特，在無壓縮的情況下，在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)該圖像將占用_18G比特的存儲(chǔ)空間。當(dāng)用圖像處理軟件去掉圖像的彩色信息，只留下灰度信息，灰度等級(jí)為4比特，在無壓縮的情況下，存儲(chǔ)該圖像將占用3G_字節(jié)的存儲(chǔ)空間。23 .假定圖像取M*N個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)像素量化后的灰度二進(jìn)制位數(shù)為Q,則存儲(chǔ)一幅數(shù)字圖像所需的二進(jìn)制位數(shù)b為：.b=M*N*Q24 .用一個(gè)有1024個(gè)像素的線掃描

5、CCD采集一幅64*128個(gè)像素的圖像至少需要掃描_64_條線：25 .灰度直方圖是灰度級(jí)的函數(shù)，描述的是圖像中具有該灰度級(jí)像素的個(gè)數(shù)，其橫坐標(biāo)是一灰度級(jí),縱坐標(biāo)是該灰度出現(xiàn)的頻數(shù)。1.1. 灰度直方圖是灰度級(jí)的函數(shù)，描述的是圖像中具有該灰度級(jí)像素的個(gè)數(shù)，其縱坐標(biāo)是灰度級(jí)，橫坐標(biāo)是該灰度出現(xiàn)的頻率。27 .常用于彩色打印機(jī)的顏色模型是：_CMY模型28 .常用于顯示器的顏色模型是：RGB模型29 .對于256色位圖，8個(gè)bit位可以表示一個(gè)像素？30 .設(shè)平移矩陣為T,放縮矩陣為S,旋轉(zhuǎn)矩陣為R,則對一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行放縮、平移、旋轉(zhuǎn)的變換矩陣A為：A=R*T*S31 .若有如圖1所示的8*8圖像

6、亮度數(shù)據(jù)，經(jīng)過偏置、dct變換后得到如圖2的dct系數(shù)，使用如圖3所示的量化表，則第一行的量化結(jié)果為738273911641567483741641651651659491911661662921101911651021119395221023029948310117584928210382108282122110292740828282108373739182829182919091圖1-313.55.12.7-9.5-59.8-54.4-9.821.2121.830.3-29.855.947.4-48.4-30.432.131.3-39.4-77.319.320.76.1-5.2-56.3

7、1-45.2-47.3-76.7-32.8-53.40.750.9-18.58.018.4-26.814.559.3-5.649.539.3-102.0-27.144.937.113.9-21.08.1-19.4-21.1-44.285.597.6-15.9-4.0-16.53.6144.8-11.022.526.5-21.434.0-22.4-6.6圖2)161110162440515112121411926586055141316405769561417222951878062182237566810910377243555164811041139249647810312112010172

8、92959811210010299圖3則第1行的系數(shù)的量化結(jié)果為AC系數(shù)有個(gè),DC系數(shù)為32 .偽彩色編碼可以看作代表灰度級(jí)0255的直線段映射為三維空間中的曲線：C=iR（L）+jR（L）+kR（L）0<=L<=255設(shè)灰度寄存器有8位，從高位開始，它的第1、2、3位用作紅色寄存器，第4、5位存綠色,第6、7、8位存藍(lán)色，則當(dāng)L=155時(shí)，對應(yīng)的RGB分別為二、選擇題1 .銳化（高通）濾波器的作用（A）a.能減弱或削除傅立葉空間的低頻分量，但不影響高頻分量。b.能減弱或削除傅立葉空間的高頻分量，但不影響低頻分量。c.對傅立葉空間的低、高頻分量均有減弱或削除作用。d.對傅立葉空間的

9、低、高頻分量均有增強(qiáng)作用。2 .下列描述正確的有（D）a.只有傅立葉變換才能夠完成圖像的頻率變換。b.圖像經(jīng)頻域變換后，變換結(jié)果是能量分布向高頻方向集中，圖像上的邊緣、線條等信息在低頻成分上得到反映。c.圖像處理中的模板運(yùn)算在頻域中將變?yōu)槌朔ㄟ\(yùn)算。d.濾除頻域中的低頻分量，使圖像變換得較為清晰。3 .對于256色位圖，（D）bit可以表示一個(gè)像素？a.16個(gè)b.2個(gè)c.4個(gè)d.8個(gè)4 .假定圖像取M*N個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)像素量化后的灰度二進(jìn)制位數(shù)為Q,則存儲(chǔ)一幅數(shù)字圖像所需的二進(jìn)制位數(shù)b為（A）a.b=M*N*Qb.b=M*N*Q/2c.b=M*N*Q/8d.b=M*N*Q/165 .下列關(guān)于圖像的

10、幾何變換的敘述中，不正確的是（C）a.圖像的幾何變換不改變圖像的像素值，而是改變像素所在的幾何位置b.圖像的幾何變換包括平移、鏡像、旋轉(zhuǎn)、縮放等c.先捫5圖像逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，再水平鏡像就可以實(shí)現(xiàn)圖像的轉(zhuǎn)置d.圖像的幾何變換可以由目標(biāo)圖像求取它在源圖像中的位置6 .真彩色圖像（24位）最多可以表示多少種顏色？（C）a.24b.256c.2的24次方d.無窮多7 .以下設(shè)備中哪些屬于圖像存儲(chǔ)設(shè)備：（A）a.組合光盤；b.激光打印機(jī)；c.掃描儀；d.顯象管.8 .用一個(gè)有1024個(gè)像素的線掃描CCD采集一幅64*256個(gè)像素的圖像至少需要掃描（B）a.4條線；b.64條線；c.1024條線；d.6

11、4*64條線；9 .旋轉(zhuǎn)變換所用的變換矩P$為以下哪種形式？（C）)10X0a.01yo001b. 0Sy00coSsin0c. sincoS0001100d.01000s10.設(shè)平移矩陣為T,放縮矩陣為的變換矩陣A為（D）S,旋轉(zhuǎn)夕!陣為R,則對一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行放縮、平移、旋轉(zhuǎn)a.RST;b.STR;c.TSR;d.RTS11 .計(jì)算機(jī)顯示器的顏色模型為（C）a.CMYKb.HIS12 .圖像輸入裝置不包括（D）a.電視攝像機(jī)b.掃描儀13 .以下不屬于傅里葉變換有哪些特點(diǎn)有（a.有頻率的概念c.均方意義下最優(yōu)14 .以下關(guān)于離散余弦變換的說法錯(cuò)誤的有a.變換有正交性c.RGBd.YIQc.數(shù)

12、碼照相機(jī)d.圖像輸入卡C）b.有關(guān)于復(fù)數(shù)的運(yùn)算d.變換有正交性C）b.有快速算法c.主要應(yīng)用于圖像旋轉(zhuǎn)d.被用于JPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)中15 .設(shè)工業(yè)檢測中工作的圖像受到零均值不相關(guān)噪聲的影響。幅圖，采用圖象平均方法將噪聲的方差減少到單幅圖像的定在采集裝置前？（A）a.3.33秒b.0.33秒c.0.30秒16 .下列哪一種圖像格式文件適合于數(shù)碼照片壓縮？（C如果工件采集裝置每秒可采集301/10,那么工件需保持多長時(shí)間固d.3.00秒）a.RGBb.TIFc.JPEGd.DIB17 .圖像的幾何變換中哪一種變換可能改變物體的幾何形狀?a.旋轉(zhuǎn)b.鏡像c.平移18 .以下能夠起到低通濾波的卷積模板有

13、：（C）(D)d.錯(cuò)切-111-101a.2z0*V2b.-10*1-111-1011111c.12*110111-101d.-20*2-10119.以下能夠起到高通濾波的卷積模板有：（D）1a.40*11041114111b.-10*11c.一12*1810111111-101d.-20*2-101三、綜合應(yīng)用題1.對下圖所示數(shù)字圖像f（i,j）進(jìn)行以下處理，要求:0132132105762576160616312675356532272616265023521232124231231201)1）求圖像的直方圖直方圖。2）按照極小值點(diǎn)閾值法求閾值，并按所求得的閾值進(jìn)行二值化，畫出二值化后的圖

14、象F(x,y)nknk/n03600.0918700.21211260.2738600.2144500.1151930.0561600.047770.022.已知一幅64*64的3比特的數(shù)字圖像，各個(gè)灰度級(jí)出現(xiàn)的頻數(shù)如下表所示，請對該圖像進(jìn)行直方圖均勻化處理，要求原來在同一灰度級(jí)中的像素均勻化后仍在同一灰度級(jí)中，并畫出均勻化后的圖像頻數(shù)和它的3.試寫出把灰度范圍0,50壓縮成0,10,把范圍50,200擴(kuò)張為10,245,并把范圍200,255壓縮成245,255的變換方程。4.有一幅5X5圖像如下所示，由于干擾，在接收時(shí)圖中有若干個(gè)亮點(diǎn)（灰度為255）,請分別用3X3窗口中值濾波和3X3領(lǐng)域

15、濾波法進(jìn)行處理（當(dāng)模板超出圖像邊界時(shí)不做處理），并將處理后的圖像畫出來，給出你對兩個(gè)濾波法在本圖像中的適用意見2467832554333325546345255813215并把梯度幅度的圖像畫5、試用下面給出的拉普拉斯算子和Sobel算子計(jì)算下圖的梯度幅度。出來（值四舍五入,拉普拉斯算子可以為負(fù);Sobel算子采用絕對值之和）-10sobel算子：H1=-14*-1-101-1-2-1-20*2H2=00*0-101121-10圖像:111111111111111111333311)11333311113333111133331111111111111111116.現(xiàn)有8個(gè)待編碼符號(hào)M0,M1

16、,M7,它們的概率分別為0.41,0.25,0.12,0.09,0.05,0.04,0.03,0.01試求這一組符號(hào)的信息嫡，畫出哈夫曼樹，求出這一組符號(hào)的哈夫曼編碼，并計(jì)算平均碼長和編碼效率。7、現(xiàn)有8個(gè)待編碼符號(hào)M0,M1,M7,它們的概率分別為0.41,0.25,0.12,0.09,0.05,0.04,0.03,0.01,試求這一組符號(hào)的信號(hào)嫡，利用香農(nóng)范諾編碼求出這一組符號(hào)的編碼，寫出編碼過程及編碼結(jié)果，并計(jì)算平均碼長和編碼效率。8、有一2*2的圖像，其中f(0,0)=1,f(0,1)=3,f(1,0)=7,f(1,1)=2,求該圖像的傅里葉幅度譜。8、有一2*2的圖像，其中f(0,0

17、)=2,f(0,1)=4,f(1,0)=6,f(1,1)=1,求該圖像的傅里葉幅度譜。9.如圖，上面兩圖中，黑點(diǎn)代表目標(biāo)，白點(diǎn)代表背景；X是待處理圖像；B是結(jié)構(gòu)元素，原點(diǎn)在中心。試分別給出B對X做開運(yùn)算和閉運(yùn)算的結(jié)果(請?jiān)诖痤}冊中畫出如下面兩圖所示圖樣，并在圖中涂黑運(yùn)算結(jié)果目標(biāo)點(diǎn))。X附錄：計(jì)算題所需的對數(shù)表xlOg2X0.4-1.320.26-1.940.11-3.180.09-3.470.06-4.060.04-4.640.03-5.060.01-6.64)1、少差20255(包括0和255)3.p3T4XQS=x|SxX5 .嫡編碼變換編碼6 .多對一7 .雙線性插值法8.圖象寬和高都為

18、9512象素，每個(gè)象素用8位表示-1-2-1-101-202-10110.11.清晰程度圖象寬和高都為512象素，每個(gè)象素用一幅畫面從上到下掃描一遍共有480行每英寸有300個(gè)點(diǎn)打印精度圖象各個(gè)灰度級(jí)上的象素?cái)?shù)目8位表小12.169/256400/25613.采樣(或抽樣)14.頻率域15.-1-1-100：011116.連接成分?jǐn)?shù)孔數(shù)17.無失真（無損）編碼-101-101-101有失真（有損）編碼1.4- -鄰域8-鄰域（不分先后）19 .高頻成分低頻成分20 .少差21.12*16英寸22.1）采用RGB猜測空間，灰度等級(jí)為8bit,無壓縮時(shí)占存儲(chǔ)空間大小為:102476883=1887

19、4368>it2）去掉彩色信息，灰度等級(jí)為4bit,無壓縮時(shí)占存儲(chǔ)空間大小為:10247684=3145728bit23.b=M*N*Q24.64;25灰度級(jí)26 .該灰度出現(xiàn)的頻率27 .CMY模型28 .RGB模型29.8個(gè)30.RST)31.-2-1-2000-1-2032.4、3、3(10011011)33.5、3、2(10111010)1.A2.D3.D4.A5.C6.C7.A8.B9.C10.D11.C12.D13.C14.C15.A16.C17.D18.C19.d11)統(tǒng)計(jì)圖象1各灰度級(jí)出現(xiàn)的頻率結(jié)果為p(0)=5/640.078;p(1)=12/64：0.188;p(2)

20、=16/64=0.25;p(3)=9/640.141p(4)=1/640.016;P(5)=7/64：0.109;p(6)=10/640.156;p(7)=4/640.063信息量為2.75(bit)2)二值化結(jié)果：000000000111011I010101000111011100010I1I01I011000100000010I0000000002 .略)GG3 .根據(jù)線性變換方程：G=Gmin.g-gmingmax-gmin10-00MgM5050-0gG=10245-10200-5047”g50=30g1050Mgm200255.2452200三g三255G=245g-200=£g245200-255114 .略5 .略6 .M4:1M7:01M0:0001M5:00001M6:00000M2:0010M1:00111M3:00110平均碼長：R=1*0.39+2*0.25+4*0.11+5*0.05+5*0.06+4*0.08+5*0.02+5*0.04=2.5圖像的嫡H為：nH=TPklog2Pk=2.43k