南京郵電大學(xué)數(shù)字圖像處理與圖像通信復(fù)習(xí)資料

2016年上學(xué)期《數(shù)字圖像處理與圖像通信》資料一、選擇題（共20題）1、采用冪次變換進(jìn)行灰度變換時(shí)，當(dāng)冪次取大于1時(shí)，該變換是針對如下哪一類圖像進(jìn)行增強(qiáng)。（B）A圖像整體偏暗 B圖像整體偏亮C圖像細(xì)節(jié)淹沒在暗背景中D圖像同時(shí)存在過亮和過暗背景2、圖像灰度方差說明了圖像哪一個(gè)屬性。（B ）A平均灰度 B圖像對比度C圖像整體亮度 D圖像細(xì)節(jié)3、計(jì)算機(jī)顯示器主要采用哪一種彩色模型（A）A、RGB B、CMY或CMYKC、HSI D、HSV4、采用模板[-1 1]T主要檢測（A）方向的邊緣。A.水平 B.45。 C.垂直D.135。5、下列算法中屬于圖象銳化處理的是：（C）A.低通濾波 B.加權(quán)平均法C.高通濾波D.中值濾波6、維納濾波器通常用于（C）A、去噪B、減小圖像動(dòng)態(tài)范圍 C、復(fù)原圖像 口、平滑圖像7、彩色圖像增強(qiáng)時(shí)，C處理可以采用RGB彩色模型。A.直方圖均衡化 B.同態(tài)濾波C.加權(quán)均值濾波 D.中值濾波8、B濾波器在對圖像復(fù)原過程中需要計(jì)算噪聲功率譜和圖像功率譜。A.逆濾波B.維納濾波C.約束最小二乘濾波 D.同態(tài)濾波9、高通濾波后的圖像通常較暗，為改善這種情況，將高通濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)加上一常數(shù)量以便引入一些低頻分量。這樣的濾波器叫 B。A.巴特沃斯高通濾波器 B.高頻提升濾波器C.高頻加強(qiáng)濾波器 D.理想高通濾波器10、圖象與灰度直方圖間的對應(yīng)關(guān)系是B—A.——對應(yīng) B.多對一 C.一對多 D.都不11、下列算法中屬于圖象銳化處理的是：CA.低通濾波B.加權(quán)平均法C.高通濾D.中值濾波12、一幅256*256的圖像，若灰度級數(shù)為16，則存儲(chǔ)它所需的比特?cái)?shù)是：（A）A、256KB、512KC、1M C、2M13、噪聲有以下某一種特性（D）A、只含有高頻分量B、其頻率總覆蓋整個(gè)頻譜C、等寬的頻率間隔內(nèi)有相同的能量D、總有一定的隨機(jī)性.利用直方圖取單閾值方法進(jìn)行圖像分割時(shí)：（B）a.圖像中應(yīng)僅有一個(gè)目標(biāo) b.圖像直方圖應(yīng)有兩個(gè)峰c.圖像中目標(biāo)和背景應(yīng)一樣大 d.圖像中目標(biāo)灰度應(yīng)比背景大.在單變量變換增強(qiáng)中，最容易讓人感到圖像內(nèi)容發(fā)生變化的是（C）A亮度增強(qiáng)覺 B飽和度增強(qiáng)C色調(diào)增強(qiáng) D不一定哪種增強(qiáng)16、利用平滑濾波器可對圖像進(jìn)行低通濾波，消除噪聲，但同時(shí)模糊了細(xì)節(jié)。一下哪項(xiàng)措施不能減小圖像的模糊程度：（C）A、增加對平滑濾波器輸出的或值處理（即僅保留大于或值的輸出）：B、采用中值濾波的方法；C、采用鄰域平均處理；D、適當(dāng)減小平滑濾波器的領(lǐng)域操作模板。.下列算法中屬于局部處理的是：（D）A、灰度線性變換 8、二值化 C、傅立葉變換D、中值濾波.圖像的數(shù)學(xué)表達(dá)式I=T（羽y,z,t,九）中的九表示—②_。①亮度 ②顏色③圖像大小 ④飽和度.無損圖像壓縮去掉的是圖像中的③信息。①高頻 ②低頻③冗余 ④不相干.下列算法中屬于圖象平滑處理的是：（C）a.梯度銳化 b.直方圖均衡 c.中值濾波d.Laplacian增強(qiáng).數(shù)字圖像處理研究的內(nèi)容不包括D。A、圖像數(shù)字化B、圖像增強(qiáng)C、圖像分割D、數(shù)字圖像存儲(chǔ).中值濾波器可以：（A）A、消除孤立噪聲； B、檢測出邊緣；C、進(jìn)行模糊圖像恢復(fù)； D、模糊圖像細(xì)節(jié)。二、填空題（本題共20個(gè)）填空題.圖像銳化除了在空間域進(jìn)行外，也可在頻率域進(jìn)行。.對于彩色圖像，通常用以區(qū)別顏色的特性是色調(diào)、飽和度、亮度。.依據(jù)圖像的保真度，圖像壓縮可分為無損壓縮和有損壓縮.存儲(chǔ)一幅大小為1024X1024,256個(gè)灰度級的圖像，需要 8Mbit。5、一個(gè)基本的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)由圖像輸入、圖像存儲(chǔ)、圖像輸出、圖像通信、圖像處理和分析5個(gè)模塊組成。6、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。7、一般來說，采樣間距越大，圖像數(shù)據(jù)量上—，質(zhì)量淮—；反之亦然。8、多年來建立了許多紋理分析法，這些方法大體可分為 統(tǒng)計(jì)分析法和結(jié)構(gòu)分析法兩大類。9、直方圖修正法包括直方圖均衡和直方圖規(guī)定化兩種方法。10、圖像壓縮系統(tǒng)是有編碼器 和解碼器 兩個(gè)截然不同的結(jié)構(gòu)塊組成的。11、圖像處理中常用的兩種鄰域是4-鄰域 和8-鄰域 _。.若將一幅灰度圖像中的對應(yīng)直方圖中偶數(shù)項(xiàng)的像素灰度均用相應(yīng)的對應(yīng)直方圖中奇數(shù)項(xiàng)的像素灰度代替（設(shè)灰度級為256），所得到的圖像將亮度增加，對比度減少。.圖像數(shù)字化過程包括三個(gè)步驟：采樣、量化和掃描15、MPEG4標(biāo)準(zhǔn)主要編碼技術(shù)有DCT變換、小波變換等16、灰度直方圖的橫坐標(biāo)是灰度級，縱坐標(biāo)是該灰度出現(xiàn)的頻率17、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)應(yīng)用了數(shù)據(jù)固有的冗余性和不相干性，將一個(gè)大的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換成較小的文件。18、基本的形態(tài)學(xué)運(yùn)算是腐蝕和膨脹。先腐蝕后膨脹的過程為開運(yùn)算，先膨脹后腐蝕的過程為閉運(yùn)算。19、在RGB彩色空間的原點(diǎn)上，三個(gè)基色均沒有亮度，即原點(diǎn)為黑色，三基色都達(dá)到最高亮度時(shí)則表現(xiàn)為白色。.列舉數(shù)字圖像處理的三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域醫(yī)學(xué)、天文學(xué)、軍事。.機(jī)器（視覺）的目的是發(fā)展出能夠理解自然景物的系統(tǒng)。.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)目前的一個(gè)主導(dǎo)研究方向是（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)）。.數(shù)字圖像是（圖像）的數(shù)字表示，（像素）是其最小的單位。.（灰度圖像）是指每個(gè)像素的信息由一個(gè)量化的灰度級來描述的圖像，沒有彩色信息。.（彩色圖像）是指每個(gè)像素的信息由RGB三原色構(gòu)成的圖像，其中RGB是由不同的灰度級來描述的。.圖像的數(shù)字化包括了空間離散化即（采樣）和明暗表示數(shù)據(jù)的離散化即（量化）。.（分辨率）是指映射到圖像平面上的單個(gè)像素的景物元素的尺寸。.（直方圖均衡化）方法的基本思想是，對在圖像中像素個(gè)數(shù)多的灰度級進(jìn)行展寬，而對像素個(gè)數(shù)少的灰度級進(jìn)行縮減。從而達(dá)到清晰圖像的目的。.圖像銳化的目的是加強(qiáng)圖像中景物的（細(xì)節(jié)邊緣和輪廓）。.因?yàn)閳D像分割的結(jié)果圖像為二值圖像，所以通常又稱圖像分割為圖像的（二值化處理）。.將相互連在一起的黑色像素的集合稱為一個(gè)（連通域），通過統(tǒng)計(jì)（連通域）的個(gè)數(shù)，即可獲得提取的目標(biāo)物的個(gè)數(shù)..（腐蝕）是一種消除連通域的邊界點(diǎn)，使邊界向內(nèi)收縮的處理。.（膨脹）是將與目標(biāo)區(qū)域的背景點(diǎn)合并到該目標(biāo)物中，使目標(biāo)物邊界向外部擴(kuò)張的處理。.對于（椒鹽）噪聲，中值濾波效果比均值濾波效果好。.直方圖均衡化方法的基本思想是，對在圖像中像素個(gè)數(shù)多的灰度級進(jìn)行（展寬），而對像素個(gè)數(shù)少的灰度級進(jìn)行（縮減）。因?yàn)榛叶确植伎稍谥狈綀D中描述，所以該圖像增強(qiáng)方法是基于圖像的（灰度直方圖）。.圖象增強(qiáng)按增強(qiáng)處理所在空間不同分為空域和頻域 兩種方法。.常用的彩色增強(qiáng)方法有真彩色增強(qiáng)技術(shù)、假彩色增強(qiáng)技術(shù)和偽彩色 增強(qiáng)三種。.常用的灰度內(nèi)插法有最近鄰元法 、 雙線性內(nèi)插法和（雙）三次內(nèi)插法。.一般來說，采樣間距越大，圖象數(shù)據(jù)量越小，質(zhì)量越差；反之亦然。40、存儲(chǔ)一幅大小為10241024，256個(gè)灰度級的圖像，需要8M bit。三、判斷題（正確，在括號內(nèi)劃v,錯(cuò)誤，在括號內(nèi)劃X，并改正（只對錯(cuò)誤部分進(jìn)行改正即可）（本題共20題）.灰度直方圖能反映一幅圖像各灰度級像元占圖像的面積比。（J.直方圖均衡是一種點(diǎn)運(yùn)算，圖像的二值化則是一種局部運(yùn)算。（X.有選擇保邊緣平滑法可用于邊緣增強(qiáng)。（X）.共點(diǎn)直線群的Hough變換是一條正弦曲線。（J.邊緣檢測是將邊緣像元標(biāo)識出來的一種圖像分割技術(shù)。（V）6、高斯低通濾波器在選擇小的截止頻率時(shí)存在振鈴效應(yīng)和模糊現(xiàn)象。（X）7、均值平滑濾波器可用于銳化圖像邊緣。（X）8、高頻加強(qiáng)濾波器可以有效增強(qiáng)圖像邊緣和灰度平滑區(qū)的對比度。（V）9、圖像取反操作適用于增強(qiáng)圖像主體灰度偏亮的圖像。（X）10、彩色圖像增強(qiáng)時(shí)采用RGB模型進(jìn)行直方圖均衡化可以在不改變圖像顏色的基礎(chǔ)上對圖像的亮度進(jìn)行對比度增強(qiáng)。（X）11、變換編碼常用于有損壓縮。（V）12、拉普拉斯算子可用于圖像的平滑處理。（X）可以用f（x,y）來表示一幅2-D數(shù)字圖像。（T）圖像中虛假輪廓的出現(xiàn)就其本質(zhì)而言是由于圖像的灰度級數(shù)不夠多造成的。（T）一般來說，直方圖均衡化處理對于灰度分布比較均衡的圖像的處理效果比較明顯。（F）閾值方法的核心是閾值的確定。（T）類間最大距離法的設(shè)計(jì)思想是：在某個(gè)適當(dāng)?shù)拈撝迪?，圖像分割后的前景目標(biāo)與背景兩個(gè)類之間的差異最大為最佳分割。（T）18．區(qū)域生長方法的實(shí)現(xiàn)有三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：種子點(diǎn)的選??；生長準(zhǔn)則的確定；區(qū)域生長停止的條件。（T）.區(qū)域生長方法中選取的種子點(diǎn)只能是單個(gè)像素。（F）.基于圖像灰度空間分布的閾值方法不需要考慮像素與像素之間的相關(guān)性。（F）.膨脹運(yùn)算可以理解為對圖像的補(bǔ)集進(jìn)行腐蝕處理。（T）.膨脹是一種消除邊界點(diǎn)，使邊界向內(nèi)收縮的過程。（F）.在連通域中的點(diǎn)，按照其是否與背景相鄰接，可以分為內(nèi)部點(diǎn)和外部點(diǎn)。（F）.在連通域中的點(diǎn)，按照其是否與背景相鄰接，可以分為內(nèi)部點(diǎn)和邊界點(diǎn)。（T）四、簡答題（本題共20題）數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)（優(yōu)勢）答： （1）處理精度高，再現(xiàn)性好。（2）易于控制處理效果。（3）處理的多樣性。（4）圖像數(shù)據(jù)量龐大。（5）圖像處理技術(shù)綜合性強(qiáng)。數(shù)字圖像處理的發(fā)展動(dòng)向答：（1）提高精度，提高處理速度（2）加強(qiáng)軟件研究，開發(fā)新方法（3）加強(qiáng)邊緣學(xué)科的研究工作（4）加強(qiáng)理論研究（5）圖像處理領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化問題簡述均值濾波的優(yōu)缺點(diǎn)：答：（1）優(yōu)點(diǎn)：把每個(gè)像素都用周圍的8個(gè)像素做均值操作，平滑圖像速度快、算法簡單。（2）缺點(diǎn)：1、在降低噪聲的同時(shí)，使圖像產(chǎn)生模糊，特別是邊緣和細(xì)節(jié)處，而且模糊尺寸越大，圖像模糊程度越大。2、對椒鹽噪聲的平滑處理效果不理想。簡述圖像編碼的基本原理答：（1）圖像數(shù)據(jù)壓縮是可能的（2）一般原始圖像中存在很大的冗余度。（3）空間冗余、時(shí)間冗余、視覺冗余、信息熵冗余、結(jié)構(gòu)冗余、知識冗余（4）用戶對原始圖像的信號不全都感興趣，可用特征提取和圖像識別的方法，丟掉大量無用的信息。提取有用的信息，使必須傳輸和存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)大大減少。簡述圖像分割的依據(jù)和方法：答：（1）圖像分割的依據(jù)是各區(qū)域具有不同的特性，這些特性可以是灰度、顏色、紋理等。而灰度圖像分割的依據(jù)是基于相鄰像素灰度值的不連續(xù)性和相似性。也即，子區(qū)域內(nèi)部的像素一般具有灰度相似性，而在區(qū)域之間的邊界上一般具有灰度不連續(xù)性。（2）灰度圖像分割是圖像分割研究中最主要的內(nèi)容，其本質(zhì)是按照圖像中不同區(qū)域的特性，將圖像劃分成不同的區(qū)域。簡述圖像變換的目的：答：（1）使圖像處理問題簡化（2）有利于圖像特征提?。?）有助于從概念上增強(qiáng)對圖像信息的理解什么是中值濾波及其它的原理？答：中值濾波法是一種非線性平滑技術(shù)，它將每一象素點(diǎn)的灰度值設(shè)置為該點(diǎn)某鄰域窗口內(nèi)的所有象素點(diǎn)灰度值的中值。中值濾波是基于排序統(tǒng)計(jì)理論的一種能有效抑制噪聲的非線性信號處理技術(shù)，中值濾波的基本原理是把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)的一個(gè)鄰域中各點(diǎn)值的中值代替，讓周圍的像素值接近的真實(shí)值，從而消除孤立的噪聲點(diǎn)。圖像銳化與圖像平滑有何區(qū)別與聯(lián)系？答：區(qū)別：圖像銳化是用于增強(qiáng)邊緣，導(dǎo)致高頻分量增強(qiáng)，會(huì)使圖像清晰；圖像平滑用于消除圖像噪聲，但是也容易引起邊緣的模糊。聯(lián)系：都屬于圖像增強(qiáng)，改善圖像效果。什么是圖像分割？圖像分割一般有哪些方法？答：把焦點(diǎn)放在增強(qiáng)感興趣對象圖像分割是把圖像分解成構(gòu)成的部件和對象的過程排除不相干圖像成分：圖像分割的目標(biāo)是重點(diǎn)根據(jù)圖像中的物體將圖像的像素分類，并提取感興趣目標(biāo)圖像分割一般有哪些方法?不連續(xù)性邊界分割法邊緣連接分割法?相似性閾值分割法面向區(qū)域的分割數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)圖像處理.中值濾波器的濾波原理及對椒鹽噪聲的濾波效果如何？答:中值濾波器的濾波原理是：在圖像上，對待處理的像素給定一個(gè)模板，該模板包括了其周圍的鄰近像素。取模板中排在中間位置上的像素的灰度值替代待處理像素的值，就可以達(dá)到濾除噪聲的目的。中值濾波器對椒鹽噪聲的濾波效果較好。.圖像中的細(xì)節(jié)特征大致有哪些？一般細(xì)節(jié)反映在圖像中的什么地方？答:圖像的細(xì)節(jié)是指畫面中的灰度變化情況，包含了圖像的孤立點(diǎn)、細(xì)線、畫面突變等。孤立點(diǎn)大都是圖像的噪聲點(diǎn)，畫面突變一般體現(xiàn)在目標(biāo)物的邊緣灰度部分。.中值濾波器的濾波原理及對椒鹽噪聲的濾波效果如何？答:中值濾波器的濾波原理是：在圖像上，對待處理的像素給定一個(gè)模板，該模板包括了其周圍的鄰近像素。取模板中排在中間位置上的像素的灰度值替代待處理像素的值，就可以達(dá)到濾除噪聲的目的。中值濾波器對椒鹽噪聲的濾波效果較好。.圖像銳化與圖像平滑有何區(qū)別與聯(lián)系？

答：圖象銳化是用于增強(qiáng)邊緣,導(dǎo)致高頻分量增強(qiáng),會(huì)使圖象清晰；圖象平滑用于去噪,對圖象高頻分量即圖象邊緣會(huì)有影響。都屬于圖象增強(qiáng),改善圖象效果。16.應(yīng)用題：設(shè)圖像為：答：圖象銳化是用于增強(qiáng)邊緣,導(dǎo)致高頻分量增強(qiáng),會(huì)使圖象清晰；圖象平滑用于去噪,對圖象高頻分量即圖象邊緣會(huì)有影響。都屬于圖象增強(qiáng),改善圖象效果。16.應(yīng)用題：設(shè)圖像為：分別使用3X3的模板對其進(jìn)行中值濾波處理，寫出處理過程和結(jié)果。12-I'431.ID-23452.6我8.5570.g567容g17.分段線性變換18.腐蝕運(yùn)算與膨脹運(yùn)算19．哈夫曼編碼與冗余度計(jì)算20應(yīng)用題（選考）：設(shè)一幅圖像有如圖所示直方圖,對該圖像進(jìn)行直方圖均衡化,寫出均衡化過程,并畫出均衡化后的直方圖。若在原圖像一行上連續(xù)8個(gè)像素的灰度值分別為：0、1、2、3、4、5、6、7,則均衡后,他們的灰度值為多少？（15分）答：①p（r）,左=0,1,…7,用累積分布函數(shù)（CDF）作為變換函數(shù)T[r]處理時(shí)，i=0均衡化的結(jié)果使動(dòng)態(tài)范圍增大。riPr(ri)sk計(jì)sk并skP(sk)r0=00.1740.1741/7s0=1/70.174r1=1/70.0880.2622/7r2=2/70.0860.3482/7s1=2/70.174r3=3/70.080.4283/7r4=4/70.0680.4963/7s2=3/70.148r5=5/70.0580.5544/7r6=6/70.0620.6164/7s3=4/70.120r7=10.38411s4T0.384②均衡化后的直方圖:③0、1、2、3、4、5、6、