大學(xué)數(shù)字圖像處理模擬考試題和答案

...wd......wd......wd...〔注：以下兩套模擬題僅供題型參考，請(qǐng)重點(diǎn)關(guān)注選擇填空以及判斷題、名詞解釋，藍(lán)色下劃線內(nèi)容肯定不考〕《數(shù)字圖像處理》模擬試卷〔A卷〕一、單項(xiàng)選擇題〔從以下各題四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其代號(hào)填在題前的括號(hào)內(nèi)。答案選錯(cuò)或未作選擇者，該題不得分。每題1分，共10分〕(d)1.一幅灰度級(jí)均勻分布的圖象，其灰度范圍在[0，255]，則該圖象的信息量為：a.0b.255c.6d.8(b)2.圖象與灰度直方圖間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：a.一一對(duì)應(yīng)b.多對(duì)一c.一對(duì)多d.都不對(duì)(d)3.以下算法中屬于局部處理的是：a.灰度線性變換b.二值化c.傅立葉變換d.中值濾波(b)4.以下算法中屬于點(diǎn)處理的是：a.梯度銳化b.二值化c.傅立葉變換d.中值濾波()5.一曲線的方向鏈碼為12345，則曲線的長(zhǎng)度為a.5b.4c.5.83d.6.24(c)6.以下算法中屬于圖象平滑處理的是：a.梯度銳化b.直方圖均衡c.中值濾波d.Laplacian增強(qiáng)()7.以以以下列圖象邊緣檢測(cè)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［-11］主要檢測(cè)____方向的邊緣。a.水平b.45°c.垂直d.135°(d)9.二值圖象中分支點(diǎn)的連接數(shù)為：a.0b.1c.2d.3(a)10.對(duì)一幅100′100像元的圖象，假設(shè)每像元用８bit表示其灰度值，經(jīng)霍夫曼編碼后壓縮圖象的數(shù)據(jù)量為40000bit，則圖象的壓縮比為：a.2:1b.3:1c.4:1d.1:2二、填空題〔每空1分，共15分〕1.圖像銳化除了在空間域進(jìn)展外，也可在頻率域進(jìn)展。2.圖像處理中常用的兩種鄰域是4-鄰域和8-鄰域。3.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。4.常用的灰度差值法有最近鄰元法、雙線性內(nèi)插法和三次內(nèi)插法。5.多年來(lái)建設(shè)了許多紋理分析法，這些方法大體可分為和構(gòu)造分析法兩大類。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(guò)，從而實(shí)現(xiàn)圖像平滑。7.檢測(cè)邊緣的Sobel算子對(duì)應(yīng)的模板形式為和。8.一般來(lái)說(shuō)，采樣間距越大，圖象數(shù)據(jù)量少，質(zhì)量差；反之亦然。三、名詞解釋〔每題3分，共15分〕1.數(shù)字圖像是將一幅畫(huà)面在空間上分割成離散的點(diǎn)〔或像元〕，各點(diǎn)〔或像元〕的灰度值經(jīng)量化用離散的整數(shù)來(lái)表示，形成計(jì)算機(jī)能處理的形式。2.圖像銳化是增強(qiáng)圖象的邊緣或輪廓。3.從圖象灰度為i的像元出發(fā)，沿某一方向θ、距離為d的像元灰度為j同時(shí)出現(xiàn)的概率P(i,j,θ,d)，這樣構(gòu)成的矩陣稱灰度共生矩陣。4.細(xì)化是提取線寬為一個(gè)像元大小的中心線的操作。5.無(wú)失真編碼是指壓縮圖象經(jīng)解壓可以恢復(fù)原圖象，沒(méi)有任何信息損失的編碼技術(shù)。1.數(shù)字圖像2.圖像銳化3.灰度共生矩陣4.細(xì)化5.無(wú)失真編碼四、判斷改錯(cuò)題〔以下命題是否正確，正確的就在題號(hào)前的括弧內(nèi)打“√〞，錯(cuò)誤的打“×〞并改正。每題2分，共10分〕(t)1.灰度直方圖能反映一幅圖像各灰度級(jí)像元占圖像的面積比。(f)2.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。(f)3.有選擇保邊緣平滑法可用于邊緣增強(qiáng)。(t)4.共點(diǎn)直線群的Hough變換是一條正弦曲線。(t)5.邊緣檢測(cè)是將邊緣像元標(biāo)識(shí)出來(lái)的一種圖像分割技術(shù)。五、簡(jiǎn)答題〔每題5分，共20分〕1.簡(jiǎn)述線性位移不變系統(tǒng)逆濾波恢復(fù)圖像原理。1.設(shè)退化圖象為g(x,g)，其傅立葉變換為G(u,v),假設(shè)逆濾波器為1/H(u,v)則對(duì)G(u,v)作逆濾波得F(u,v)=G(u,v)/H(u,v)〔2分〕對(duì)上式作逆傅立葉變換得逆濾波恢復(fù)圖象f(x,y)f(x,y)=IDFT[F(u,v)]以上就是逆濾波恢復(fù)圖象的原理?！?分〕假設(shè)存在噪聲，為防止H(u,v)=0,可采用兩種方法處理?！?.5分〕①在H(u,v)=0時(shí),人為設(shè)置1/H(u,v)的值；②使1/H(u,v)具有低同性質(zhì)。即H-1(u,v)=1/H(u,v)當(dāng)D≤D0H-1(u,v)=0當(dāng)D>D0(0.5分)2.圖像銳化與圖像平滑有何區(qū)別與聯(lián)系2.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；〔2分〕圖象平滑用于去噪，對(duì)圖象高頻分量即圖象邊緣會(huì)有影響?！?分〕都屬于圖象增強(qiáng)，改善圖象效果?！?分〕3.偽彩色增強(qiáng)與假彩色增強(qiáng)有何異同點(diǎn)3.偽彩色增強(qiáng)是對(duì)一幅灰度圖象經(jīng)過(guò)三種變換得到三幅圖象，進(jìn)展彩色合成得到一幅彩色圖像；假彩色增強(qiáng)則是對(duì)一幅彩色圖像進(jìn)展處理得到與原圖象不同的彩色圖像；主要差異在于處理對(duì)象不同。〔4分〕一樣點(diǎn)是利用人眼對(duì)彩色的分辨能力高于灰度分辨能力的特點(diǎn)，將目標(biāo)用人眼敏感的顏色表示?！?分〕4.梯度法與Laplacian算子檢測(cè)邊緣的異同點(diǎn)六、計(jì)算題〔共30分，每題分標(biāo)在小題后〕1.對(duì)數(shù)字圖像f(i,j)(圖象1)進(jìn)展以下處理，要求：1)計(jì)算圖像f(i,j)的信息量?！?0分〕

2)按下式進(jìn)展二值化，計(jì)算二值化圖象的歐拉數(shù)。(10分〕01321321s05762576160616312675356532272616265023521232124231231201〔圖像1〕3.計(jì)算圖像2在Δx=1,Δy=0度的灰度共生矩陣。(10分)《數(shù)字圖像處理》試卷(A卷)參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、單項(xiàng)選擇題〔每題1分，共10分〕1.d2.b3.d4.b5.d6.c7.b8.c9.d10.a二、填空題〔每空1分，共15分〕1.頻率域2.4-鄰域8-鄰域〔不分先后〕3.直方圖均衡直方圖規(guī)定化〔不分先后〕4.最近鄰元法雙線性內(nèi)插法〔雙〕三次內(nèi)插法〔不分先后〕5.統(tǒng)計(jì)分析法6.高頻成分低頻成分7.〔不分先后〕-1-2-1-101000-202121-1018.少差三、名詞解釋〔每題3分，共15分〕1.數(shù)字圖像是將一幅畫(huà)面在空間上分割成離散的點(diǎn)〔或像元〕，各點(diǎn)〔或像元〕的灰度值經(jīng)量化用離散的整數(shù)來(lái)表示，形成計(jì)算機(jī)能處理的形式。2.圖像銳化是增強(qiáng)圖象的邊緣或輪廓。3.從圖象灰度為i的像元出發(fā)，沿某一方向θ、距離為d的像元灰度為j同時(shí)出現(xiàn)的概率P(i,j,θ,d)，這樣構(gòu)成的矩陣稱灰度共生矩陣。4.細(xì)化是提取線寬為一個(gè)像元大小的中心線的操作。5.無(wú)失真編碼是指壓縮圖象經(jīng)解壓可以恢復(fù)原圖象，沒(méi)有任何信息損失的編碼技術(shù)。四、判斷改錯(cuò)題〔每題2分，共10分〕1.(√)2.(×)改正：直方圖均衡是一種點(diǎn)運(yùn)算，圖像的二值化也是一種點(diǎn)運(yùn)算。或：直方圖均衡是一種點(diǎn)運(yùn)算，圖像的二值化不是一種局部運(yùn)算。3.(×)改正：有選擇保邊緣平滑法不可用于邊緣增強(qiáng)。或：有選擇保邊緣平滑法用于圖象平滑〔或去噪〕。4.(√)5.(√)五、簡(jiǎn)答題〔每題5分，共20分〕2.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；〔2分〕圖象平滑用于去噪，對(duì)圖象高頻分量即圖象邊緣會(huì)有影響?！?分〕都屬于圖象增強(qiáng)，改善圖象效果?！?分〕3.偽彩色增強(qiáng)是對(duì)一幅灰度圖象經(jīng)過(guò)三種變換得到三幅圖象，進(jìn)展彩色合成得到一幅彩色圖像；假彩色增強(qiáng)則是對(duì)一幅彩色圖像進(jìn)展處理得到與原圖象不同的彩色圖像；主要差異在于處理對(duì)象不同?！?分〕一樣點(diǎn)是利用人眼對(duì)彩色的分辨能力高于灰度分辨能力的特點(diǎn)，將目標(biāo)用人眼敏感的顏色表示?！?分〕六、計(jì)算題〔共30分，每題分標(biāo)在小題后〕1.1)統(tǒng)計(jì)圖象1各灰度級(jí)出現(xiàn)的頻率結(jié)果為p(0)=5/64?0.078；p(1)=12/64?0.188;p(2)=16/64=0.25;p(3)=9/64?0.141p(4)=1/64?0.016;P(5)=7/64?0.109;p(6)=10/64?0.156;p(7)=4/64?0.063(4分，每個(gè)1分)信息量為

?2.75(bit)〔寫出表達(dá)式3分；結(jié)果正確3分〕2〕對(duì)于二值化圖象，假設(shè)采用4-連接，則連接成分?jǐn)?shù)為4，孔數(shù)為1，歐拉數(shù)為4-1=3；〔5分〕假設(shè)采用8-連接，則連接成分?jǐn)?shù)為2，孔數(shù)為2，歐拉數(shù)為2-2=0；〔5分〕2.圖像2在Δx=1,Δy=0度的灰度共生矩陣為1/121/241/241/121/2401/121/121/241/121/121/121/121/121/120〔共10分，每錯(cuò)一處扣1分〕數(shù)字圖像處理模擬試題及答案一、填空題〔每題1分，共15分〕1、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2、存儲(chǔ)一幅大小為，256個(gè)灰度級(jí)的圖像，需要8Mbit。3、亮度鑒別實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，韋伯比越大，則亮度鑒別能力越差。4、直方圖均衡化適用于增強(qiáng)直方圖呈尖峰分布的圖像。5、依據(jù)圖像的保真度，圖像壓縮可分為無(wú)損壓縮和有損壓縮6、圖像壓縮是建設(shè)在圖像存在編碼冗余、像素間冗余、心理視覺(jué)冗余三種冗余根基上。7、對(duì)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。8、對(duì)于拉普拉斯算子運(yùn)算過(guò)程中圖像出現(xiàn)負(fù)值的情況，寫出一種標(biāo)定方法：二、選擇題〔每題2分，共20分〕1、采用冪次變換進(jìn)展灰度變換時(shí)，當(dāng)冪次取大于1時(shí)，該變換是針對(duì)如下哪一類圖像進(jìn)展增強(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(méi)在暗背景中D圖像同時(shí)存在過(guò)亮和過(guò)暗背景2、圖像灰度方差說(shuō)明了圖像哪一個(gè)屬性?！睟〕A平均灰度B圖像比照度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、RGBB、CMY或CMYKC、HSID、HSV4、采用模板［-11］T主要檢測(cè)〔A〕方向的邊緣。A.水平B.45C.垂直D.1355、以下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D、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(duì)圖像復(fù)原過(guò)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(duì)應(yīng)關(guān)系是B__A.一一對(duì)應(yīng)B.多對(duì)一C.一對(duì)多D.都不三、判斷題〔每題1分，共10分〕1、馬赫帶效應(yīng)是指圖像不同灰度級(jí)條帶之間在灰度交界處存在的毛邊現(xiàn)象〔√〕2、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?！病痢?、均值平滑濾波器可用于銳化圖像邊緣?！病痢?、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)的比照度?！病獭?、圖像取反操作適用于增強(qiáng)圖像主體灰度偏亮的圖像?！病痢?、彩色圖像增強(qiáng)時(shí)采用RGB模型進(jìn)展直方圖均衡化可以在不改變圖像顏色的根基上對(duì)圖像的亮度進(jìn)展比照度增強(qiáng)。〔×〕7、變換編碼常用于有損壓縮。〔√〕8、同態(tài)濾波器可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)范圍壓縮和比照度增強(qiáng)。〔√〕9、拉普拉斯算子可用于圖像的平滑處理?！病痢?0、當(dāng)計(jì)算機(jī)顯示器顯示的顏色偏藍(lán)時(shí)，提高紅色和綠色分量可以對(duì)顏色進(jìn)展校正?！病獭乘摹⒑?jiǎn)答題〔每題5分，共20分〕1、逆濾波時(shí)，為什么在圖像存在噪聲時(shí)，不能采用全濾波試采用逆濾波原理說(shuō)明，并給出正確的處理方法。復(fù)原由退化函數(shù)退化的圖像最直接的方法是直接逆濾波。在該方法中，用退化函數(shù)除退化圖像的傅立葉變換來(lái)計(jì)算原始圖像的傅立葉變換。由上式可以看到，即使我們知道退化函數(shù)，也可能無(wú)法準(zhǔn)確復(fù)原未退化的圖像。因?yàn)樵肼暿且粋€(gè)隨機(jī)函數(shù)，其傅氏變換未知。當(dāng)退化為0或非常小的值，N(u,v)/H(u,v)之比很容易決定的值。一種解決該問(wèn)題的方法實(shí)現(xiàn)值濾波的頻率時(shí)期接近原點(diǎn)值。2、當(dāng)在白天進(jìn)入一個(gè)黑暗劇場(chǎng)時(shí)，在能看清并找到空座位時(shí)需要適應(yīng)一段時(shí)間，試述發(fā)生這種現(xiàn)象的視覺(jué)原理。答：人的視覺(jué)絕對(duì)不能同時(shí)在整個(gè)亮度適應(yīng)范圍工作，它是利用改變其亮度適應(yīng)級(jí)來(lái)完成亮度適應(yīng)的。即所謂的亮度適應(yīng)范圍。同整個(gè)亮度適應(yīng)范圍相比，能同時(shí)鑒別的光強(qiáng)度級(jí)的總范圍很小。因此，白天進(jìn)入黑暗劇場(chǎng)時(shí)，人的視覺(jué)系統(tǒng)需要改變亮度適應(yīng)級(jí)，因此，需要適應(yīng)一段時(shí)間，亮度適應(yīng)級(jí)才能被改變。3、簡(jiǎn)述梯度法與Laplacian算子檢測(cè)邊緣的異同點(diǎn)答：梯度算子和Laplacian檢測(cè)邊緣對(duì)應(yīng)的模板分別為-1-11111-411〔梯度算子〕〔Laplacian算子〕〔2分〕梯度算子是利用階躍邊緣灰度變化的一階導(dǎo)數(shù)特性，認(rèn)為極大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)于邊緣點(diǎn)；而Laplacian算子檢測(cè)邊緣是利用階躍邊緣灰度變化的二階導(dǎo)數(shù)特性，認(rèn)為邊緣點(diǎn)是零穿插點(diǎn)?！?分〕一樣點(diǎn)都能用于檢測(cè)邊緣，且都對(duì)噪聲敏感?！?分〕4、將高頻加強(qiáng)和直方圖均衡相結(jié)合是得到邊緣銳化和比照度增強(qiáng)的有效方法。上述兩個(gè)操作的先后順序?qū)Y(jié)果有影響嗎為什么答：有影響，應(yīng)先進(jìn)展高頻加強(qiáng)，再進(jìn)展直方圖均衡化。高頻加強(qiáng)是針對(duì)通過(guò)高通濾波后的圖像整體偏暗，因此通過(guò)提高平均灰度的亮度，使圖像的視覺(jué)鑒別能力提高。再通過(guò)直方圖均衡化將圖像的窄帶動(dòng)態(tài)范圍變?yōu)閷拵?dòng)態(tài)范圍，從而到達(dá)提高比照度的效果。假設(shè)先進(jìn)展直方圖均衡化，再進(jìn)展高頻加強(qiáng)，對(duì)于圖像亮度呈現(xiàn)較強(qiáng)的兩極現(xiàn)象時(shí)，例如多數(shù)像素主要分布在極暗區(qū)域，而少數(shù)像素存在于極亮區(qū)域時(shí)，先直方圖均衡化會(huì)導(dǎo)致圖像被漂白，再進(jìn)展高頻加強(qiáng)，獲得的圖像邊緣不突出，圖像的比照度較差。五、問(wèn)答題〔共35分〕1、設(shè)一幅圖像有如以以下列圖直方圖，對(duì)該圖像進(jìn)展直方圖均衡化，寫出均衡化過(guò)程，并畫(huà)出均衡化后的直方圖。假設(shè)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：①，k=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)，均衡化的結(jié)果使動(dòng)態(tài)范圍增大。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=10.38411s4=10.384②均衡化后的直方圖：③0、1、2、3、4、5、6、7均衡化后的灰度值依次為1、2、2、3、3、4、4、7第5頁(yè)〔共7頁(yè)〕第5頁(yè)〔共7頁(yè)〕2、對(duì)以下信源符號(hào)進(jìn)展Huffman編碼，并計(jì)算其冗余度和壓縮率?！?0分〕符號(hào)a1a2a3a4a5a6概率0.10.40.060.10.040.3解：霍夫曼編碼：原始信源信源簡(jiǎn)化符號(hào)概率1234a20.40.4