數(shù)字圖像處理期末考試答案

《數(shù)字圖像處理》復(fù)習(xí)指南

選擇題

1、采用幕次變換進(jìn)行灰度變換時(shí)，當(dāng)幕次取大于1時(shí)，該變換是針對(duì)如下哪一類圖像進(jìn)

行增退（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)存在過寄口過暗背景

2、圖像灰度方差說明了圖像哪T屬性（B）

A平均灰度B圖像對(duì)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、RGBB、CMY或CMYKC、HSID、HSV

4、采用模板［-11］丁主要檢測(cè)（A）方向的邊緣。

A.水平B.450C.垂直D.1350

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)量以便引入一些彳氐頻分量。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.—對(duì)應(yīng)B.多對(duì)一C.一對(duì)多D都不

11、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

12、一幅256*256的圖像，若灰度級(jí)數(shù)為16,則存儲(chǔ)它所需的比特?cái)?shù)是：(A)

A.256KB.512K

C.IMC.2M

13、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:(D)

a.0b.255c.6d.8

14、下列算法中屬于局部處理的是:(D)

a.灰度線性變換b.二值化c.傅立葉變換d.中值濾

波15、下列算法中屬于點(diǎn)處理的是:(B)

a.梯度銳化b.二值化c.傅立葉變換d.中值濾

波16、下列算法中屬于垂平滑處理的是：(C)

a.梯度銳化b.直方圖均衡c.中值濾波d.Laplacian增強(qiáng)

17、設(shè)灰度圖中每一個(gè)像素點(diǎn)由1個(gè)字節(jié)表示，則可表示的灰度強(qiáng)度范圍是

(B)A.128B.256C.36D.96

18、對(duì)椒鹽噪聲抑制效果最好的是下列那種圖像增強(qiáng)技術(shù)？(D)

A低通濾波BLaplace微分C鄰域平均D中值濾波

19、將圖像"name.tif"存儲(chǔ)到文件中的命令(C)

A、imread('name.tif)B.loadC、imwrite('name.tif)D.imshow

('name.tif)

20.計(jì)算機(jī)顯示設(shè)備使用的顏色模型是(A)

A.RGBB.HSVC.CMYD.以上都不對(duì)

21.下列關(guān)于直方圖的敘述錯(cuò)誤的是(D)

A.描繪了各個(gè)灰度級(jí)像素在圖像中出現(xiàn)的概率

B.描述圖像中不同灰度級(jí)像素出現(xiàn)的次數(shù)

C.沒有描述出像素的空間關(guān)系

D.直方圖均衡化不能增強(qiáng)圖像整體對(duì)比度的效果

22.銳化濾波器的主要用途不包括(B)

A.突出圖像中的細(xì)節(jié)增強(qiáng)被模糊了的細(xì)節(jié)

B.超聲探測(cè)成像分辨率低可以通過銳化來使圖像邊緣模糊C.

圖像識(shí)別中分割前的邊緣提取

D.銳化處理恢復(fù)過度鈍化、暴光不足的圖像

23.假設(shè)f(x,y)是一幅圖像，則下列有關(guān)f(x,y)的傅里葉變換說法中不正確(C)

A.在原點(diǎn)的傅里葉變換等于圖像的平均灰度級(jí)

B.一個(gè)二維傅里葉變換可以由兩個(gè)連續(xù)一維的傅里葉運(yùn)算得到

C.圖像頻率域過濾可以通過卷積來實(shí)現(xiàn)

D.傅里葉變換具有線性移不變性

24.列有關(guān)圖像復(fù)原和圖像增強(qiáng)的說法錯(cuò)誤的是(D)

A.與圖像增強(qiáng)不同，圖像復(fù)原的目的是提供給用戶喜歡接收的圖像

B.圖像增強(qiáng)主要是一個(gè)客觀過程，而圖像復(fù)原主要是一個(gè)主觀過程

C.圖像增強(qiáng)被認(rèn)為是一種對(duì)比度拉伸，圖像復(fù)原技術(shù)追求恢復(fù)原始圖像的一種近似

估計(jì)值

D.圖像復(fù)原技術(shù)只能使用頻率域?yàn)V波器實(shí)現(xiàn)

25、下列哪一個(gè)模板可用于圖像平滑（A

A、1/91/91/9B、111C、1/31/31/3D、-1-1

1/91/91/91-811/31/31/3-18-1

1/91/91/91111/31/31/3-1-1-1

26、對(duì)于含有孤立線噪聲的圖像，既要保證圖像的邊緣，又要去除噪聲應(yīng)該用那種濾波器

(B)

A、box模板B、中值濾波器C、gauss模板D、prewitt模

板27、對(duì)一幅二值圖像做腐蝕的結(jié)果（B）

A、圖像面積放大B、圖像面值縮小C、圖像面積不變D、圖像邊界變圓

28、下列算法中屬于局部處理的是（D）

A、灰度線性變換B、二值化C、傅里葉變換D、中值濾波

判別正確、錯(cuò)誤

1.圖像按其亮度等級(jí)的不同，可以分為二值圖像和灰度圖像兩種。（T）

2.經(jīng)過灰度變換可改善圖像質(zhì)量。（T）

3.YIQ顏色模型用于彩色打印機(jī)上。（F）

4.在幾何運(yùn)算中，雙線性灰度插值的平滑作用可能會(huì)使圖像的背景產(chǎn)生退化，尤其

是在進(jìn)行放大處理時(shí)，這種影響將更為明顯。（F）

5.用點(diǎn)陣法表示的圖形進(jìn)行縮放變換不會(huì)出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象。（F）

6.維納（Wiener）濾波可使圖像完全復(fù)原。（F）

7.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）

8.錯(cuò)切變換會(huì)導(dǎo)致圖像變形。（T）

9.鄰域平滑在去除噪音的同時(shí)，會(huì)使圖像變得模糊.（T）

10.Photoshop是一種圖像處理軟件，它綜合應(yīng)用了許多圖像處理的算法.

（T）

11.中值濾波是一種典型的低通濾波器。（F）

12.直方圖均衡化可以用來增大對(duì)比度。（T）

13.經(jīng)過閾值化處理后的圖象變成了黑白二值圖。（T）

14.圖像分辨率越高，圖像質(zhì)量越好，占用的存儲(chǔ)空間越?。‵）

15.圖像出現(xiàn)馬賽克是由于量化層次太少造成（F）

16.假彩色圖像處理的是自然彩色圖像，偽彩色圖像處理的是灰度圖像（T）

17.圖像的平滑濾波，會(huì)導(dǎo)致圖像模糊不清（T）

18.對(duì)比度拉伸能增強(qiáng)圖像的對(duì)比度（T）

19、電影中的〃藍(lán)幕"采用的是灰度窗口變換的方法（T）

20、直方圖均衡化可以增強(qiáng)整個(gè)圖像對(duì)比度，增加灰度分層（F）

21、閾值化會(huì)增加圖像的細(xì)節(jié)，改善圖像質(zhì)量（F）

22、圖像的銳化操作實(shí)際上是鄰域操作（T）

名詞解釋

1.數(shù)字圖像

數(shù)字圖像指用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和處理的圖像，是一種空間坐標(biāo)和灰度

均不連續(xù)的、用離散數(shù)學(xué)表示的圖像。

2.直方圖

直方圖是圖像的重要統(tǒng)計(jì)特征，是表示數(shù)字圖像中每一灰度級(jí)與該灰度級(jí)出現(xiàn)的頻

數(shù)間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。

3.傅立葉變換

指非周期函數(shù)的正弦和或余弦乘以加權(quán)函數(shù)的積分表示。

4.圖像復(fù)原

圖像復(fù)原又稱圖像恢復(fù)，就是盡可能恢復(fù)被退化圖像的本來面目，囚此要求對(duì)圖像

降質(zhì)的原因了解，根據(jù)圖像降質(zhì)過程的某些先驗(yàn)知識(shí)，建立數(shù)學(xué)目模型，再沿著圖

像降質(zhì)的逆過程恢復(fù)圖像。

5.邊緣檢測(cè)技術(shù)

6.圖像分割

圖像分割是指把圖像分成各具特性的區(qū)域并提取出感興趣的目標(biāo)的技術(shù)和過程。從

數(shù)學(xué)角度來看，圖像分割是將數(shù)字圖像劃分成互不相交的區(qū)域的過程。

7.高通濾波

8.中值濾波

中值濾波是指將當(dāng)前像元的窗口（或領(lǐng)域）中所有像元灰度由小到大進(jìn)行排

序，中間值作為當(dāng)前像元的輸出值。

9.低通濾波

10、圖像增強(qiáng)

目的是為了改善圖像的視覺效果，或者是為了更便于人或機(jī)器的分析和處理，提高

圖像的可懂度。在不考慮降質(zhì)原因的情況下，用試探的方式對(duì)圖像進(jìn)行加工，力求

改善圖像的質(zhì)量，如突出了一部分信息，同時(shí)可能壓制另一部分的信息。

11、空域?yàn)V波與頻域?yàn)V波

在空域內(nèi)，利用像素本身以及鄰域像素的灰度值進(jìn)行圖像處理的方法稱為空域?yàn)V

波。

頻域?yàn)V波是變換域?yàn)V波的一種，它是指將圖像進(jìn)行變換后（頻域是指經(jīng)過傅里葉變

換之后），在變換域中對(duì)圖像的變換系數(shù)進(jìn)行處理（濾波），處理完畢后再進(jìn)行逆

基礎(chǔ)題

1.陳述圖像處理、圖像分析和圖像理解的含義。并分析論述上述三者之間的關(guān)系。

圖像處理是對(duì)圖像進(jìn)行分析、加工、和處理，使其滿足視覺、心理以及其他要求的技術(shù)。圖像

處理是信號(hào)處理在二維信號(hào)（圖像域）上的一個(gè)應(yīng)用。目前大多數(shù)的圖像是以數(shù)字形式存儲(chǔ)，

因而圖像處理很多情況下指數(shù)字圖像處理。

圖像分析和圖像處理關(guān)系密切，兩者有一定程度的交叉，但是又有所不同。圖像處理側(cè)重于信

號(hào)處理方面的研究，比如圖像對(duì)比度的調(diào)節(jié)、圖像編碼、去噪以及各種濾波的研究。但是圖像

分析更側(cè)重點(diǎn)在于研究圖像的內(nèi)容，包括但不局限于使用圖像處理的各種技術(shù),它更傾向于對(duì)

圖像內(nèi)容的分析、解釋、和識(shí)別。因而，圖像分析和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中的模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視

覺關(guān)系更密切一些。

圖像理解就是對(duì)圖像的語(yǔ)義理解。它是以圖像為對(duì)象，知識(shí)為核心，研究圖像中有什么目標(biāo)、

目標(biāo)之間的相互關(guān)系、圖像是什么場(chǎng)景以及如何應(yīng)用場(chǎng)景的一門學(xué)科。

2.圖像銳化與圖像平滑有何區(qū)別與聯(lián)系？

圖象銳化是用于增強(qiáng)邊緣，導(dǎo)致高頻分量增強(qiáng)，會(huì)使圖像清晰；

圖像平滑用于去噪，對(duì)圖像高頻分量即圖像邊緣會(huì)有影響。

都屬于圖像增強(qiáng),改善圖像效果

3.梯度法與Laplacian算子檢測(cè)邊緣的異同點(diǎn)?

梯度算子和Laplacian檢測(cè)邊緣對(duì)應(yīng)的模板分別為

-1-111

11-41

1

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)是零交叉點(diǎn)。

（2分）

相同點(diǎn)都能用于檢測(cè)邊緣，且都對(duì)噪聲敏感

4.簡(jiǎn)述直方圖用于圖像處理的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

5.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)象的視覺原理。

人的視覺絕對(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。

7、設(shè)一幅圖像有如圖所示直方圖，對(duì)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）

k

①i=。，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。

/乙"）晨廿X

r0=00.1740.1741/7s0=l/70.174

rl=l/70.0880.2622/7

r2=2/70.0860.3482/7si=2/70.174

r3=3/70.080.4283/7

r4=4/70.0680.4963/7s2=3/70.148

r5=5/70.0580.5544/7

r6=6/70.0620.6164/7s3=4/70.120

r7=l038411s4=l0384

②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

8、什么是直方圖均衡化姐里？寫出計(jì)算表達(dá)式，并說明直方圖均衡化處理的目的是什么？

（15分）

通常把獲得均勻直方圖的圖像增強(qiáng)技術(shù)叫做直方圖均衡化處理，它是通過灰度變換將一幅圖像轉(zhuǎn)換為另

一幅具有均勻灰度分布的新圖像，它以圖像灰度r的累積分布函數(shù)為映射函數(shù)，從而產(chǎn)生灰度級(jí)均勻分

布的圖像。直方圖均衡化處理一般實(shí)現(xiàn)方法采用如下幾步：

①統(tǒng)計(jì)原始圖像的直方圖，求出pr（rj）（2分）②用累積分布函數(shù)離散形式作變換（此變換即為題中所

求直方圖均衡化的計(jì)算表達(dá)式），求變換后的新灰度：

SkT（rk）

jo

njn

k

Pr（rj）

jO

其中：0rjLk0zl，…,11

9、空間域圖像增強(qiáng)與頻域圖像增強(qiáng)的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。（10分）

圖像增強(qiáng)的概念：根據(jù)特定需要突出圖像中某些信息，同時(shí)，削弱或去除某些不需要的信息的處理方

法。其主要目的是使處理后的圖像對(duì)某種特定的應(yīng)用來說，比原始圖像更適用，處理的結(jié)果使圖像更適

合于人的視覺特性或機(jī)器的識(shí)別系統(tǒng)。圖像增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)方法分為兩大類：空間域方法和頻域方法。其中

"空間域"是指圖像本身,這類方法以先t圖像像素的直接處理為基礎(chǔ)；而"頻域"處理技術(shù)是以修改圖

像的傅氏變換（小波、DCT等）后的頻譜為基礎(chǔ)?？臻g域圖像增強(qiáng)的實(shí)現(xiàn)方法主要有基于直方圖的均衡化

或規(guī)定化處理等，還有基于像素點(diǎn)極其鄰域的空間域?yàn)V波方法（如以統(tǒng)計(jì)排序?yàn)V波器為代表的平滑空

間濾波器和以拉普拉斯揖模為代表的銳化空間濾波器）.而頻域圖像增強(qiáng)的實(shí)現(xiàn)方法是首先杷圖像變到

頻域，然后與一系列高通、彳而甬濾波器或同態(tài)濾波器等濾波器函數(shù)相乘，然后變回空間域（實(shí)際過程中

前后還要進(jìn)行中心化處理）

10、簡(jiǎn)述圖像銳化的目斷口作用。試分別寫出Roberts梯度算子、sobel銳化算子和

Priwitt銳化算子的表達(dá)式（15分）

目的是加強(qiáng)圖像的邊緣或輪廓，使圖像看起來比較清晰。

roberts:

1

11、試給出圖像退化過程的數(shù)學(xué)模型表達(dá)式，并分析圖像退化的原因，說明圖像復(fù)原的基

本原理(15分)

4、試給出圖像退化過程的數(shù)學(xué)模型表達(dá)式，并分析圖像退化的原因，說明圖像復(fù)原的基本原理.㈠)

答：退化過程可以被模型化為一個(gè)退化函數(shù)和一個(gè)加性噪聲項(xiàng)，在空間域給出的圖像退化模型的表達(dá)

式為：g(x,y)=h[x,y)*/(x,y)+T]{xyy)

其中/*/)為愉入圖像，力(xj)為退化函數(shù)的空間表示，是加性噪聲。

圖像退化過程的數(shù)學(xué)模型表達(dá)式表明圖像退化的原因主要有兩個(gè)：一個(gè)是圖像采集系統(tǒng)本身存在

的退化函數(shù)，另一個(gè)是加性噪聲，噪聲主要來源于圖像的獲取(數(shù)字化過程)和傳輸過程.圖像傳感

器的工作情況受各種因素的影響，如圖像獲取中的環(huán)境條件和傳感元器件自身的質(zhì)量，圖像在傳輸過

程中還會(huì)受到由于傳輸信道被干擾而造成的噪聲污染。

圖像復(fù)原的基本原理是首先建立圖像退化的模型，再根據(jù)模型消除退化因素引起的圖像失真，即，

對(duì)于噪聲項(xiàng)〃(XJ).根據(jù)其特點(diǎn)選擇合適的濾波器進(jìn)行濾除，對(duì)于系統(tǒng)退化函數(shù)的影響,先用圖像觀

察估計(jì)法或試驗(yàn)估計(jì)法或模型估計(jì)法估計(jì)其退化函數(shù)雙XJ),然后進(jìn)行逆濾波即得退化前的圖像。

12、寫出在頻率域?qū)D像濾波的基本步驟，并說明低通和高通濾波的特點(diǎn)。(15')

答：在頻域?qū)D像濾波的基本步驟如卜.：

⑴輸入圖像乘(-1產(chǎn)以進(jìn)行中心化變換：

(2)對(duì)第(1)步所得圖像做DFT,得戶(〃J)；

(3)用濾波函數(shù)H(w,v)乘以F(i/,v)。

(4)計(jì)算(3)中結(jié)果的逆DFTo

(5)得到(4)中結(jié)果的實(shí)部。

(6)用(-1嚴(yán)乘以⑸中的結(jié)果.

過程框圖如右圖所示。

使低頻通過而使高頻衰減的波波器稱為“低通濾波器”，具有相反特性的濾波器稱為“高通濾波

器二在圖像中，低頻分量主要決定圖像在平滑區(qū)域中總體灰度級(jí)的顯示，即慢變化分量：而高頻決

定圖像細(xì)節(jié)部分，如邊緣和噪聲，即快變化分量。被低通泄波的圖像比原始圖像少一些尖銳的細(xì)節(jié)部

分，因?yàn)楦哳l分量已被衰減：同樣，被高頻濾波的圖像在平滑區(qū)域中將減少一些灰度級(jí)的變化，并突

出過渡(如邊緣)灰度級(jí)的細(xì)節(jié)部分，這樣的圖像將更加銳化。

13、寫出彩色圖像常用的彩色模型及其應(yīng)用場(chǎng)合。(151)

RGB模型：常用于顏色顯示和圖像處理

HSI模型：常用于圖像處理和識(shí)別

CMY、CMYK模型：在彩色打印機(jī)將彩色圖像打印輸出時(shí)使用

5、寫出彩色圖像常用的彩色模型及其應(yīng)用場(chǎng)合。15')

答：彩色模型(又稱彩色空間或彩色系統(tǒng))的用途是在某些標(biāo)準(zhǔn)下用通?？山邮艿姆绞綄?duì)彩色加以說

明，本質(zhì)上，彩色模型是坐標(biāo)系統(tǒng)和子空間的闡述。

使用三種顏色基色紅(R)綠(G)藍(lán)(B)來描述顏色的彩色模型稱之為RGB色彩模型，該模

型用于彩色監(jiān)視器和一大類彩色視頻攝像機(jī)。

青、深紅、黃是光的二次色，即顏料的原色，而純的黑色很多時(shí)候也是必要的，因此.大多數(shù)在

紙上沉枳彩色顏料的設(shè)備，如彩色打印機(jī)和狂卬機(jī)就使用CMY(仔、深紅、黃)或CMYK(吉、深

紅、黃、黑)模型。

HSI(色調(diào)、飽和度、亮度)模型更符合人描述和解釋顏色的方式，此外由于它把圖像分成彩色

和灰度信息，因此更適合灰度處理技術(shù)，該模型是開發(fā)基于彩色描述的圖像處理方法的理想工具。

14、簡(jiǎn)述圖像銳化的目的和作用。試分別寫出Roberts梯度算子、sobel銳化算子和

Priwitt銳化算子的表達(dá)式。(15')見第10題

2、簡(jiǎn)述圖像銳化的目的和作用.試分別寫出Roberts梯度茸子、“山”銳化年子和Prh山1銳化算子

的表達(dá)式.(15')

答：銳化空間流波器則主要應(yīng)用于突出圖像中的細(xì)節(jié)邊緣或輪廓，或者增強(qiáng)被模糊了的細(xì)節(jié)。

左圖3x3區(qū)域表示圖像領(lǐng)域中的灰度級(jí)，則題中三個(gè)算子的表達(dá)式為：

?Roberts梯度算子：

G一二9TsGy、-1

?sobel銳化算子：

G,二(二7+2二*+-,)-(-1+2r2+r3)Gy=(r3+2r6+2r4+r7)

H。Priwitt銳化算子：

15、請(qǐng)寫出利用Matlab實(shí)現(xiàn)中值濾波的代碼。

I=irTiread('ll.jpg');%讀取圖像，

subplot(2,2,l),imshow⑴;title('原圖')；％顯示原圖像

J=rgb2gray(I);%把彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像

subplot(2,2,2),imshow(J)；title('灰度圖')；％顯示灰度圖像

J=imnoise(J/salt&pepper',0.005);%加上椒鹽噪聲

subplot(2,2,3),imshow(J);titleC椒鹽噪聲圖');％顯示加上椒鹽的圖像

H=medfilt2(J);%中值濾波

subplot(224),imshow(H);titleC處理后圖')；%顯示中值濾波后的圖像

16、請(qǐng)寫出一個(gè)利用MATLAB計(jì)算并顯示傅立葉變換譜的代碼。

17、HSI表色系統(tǒng)中H、S、I分別代表什么含義？

18、請(qǐng)解釋以下概念：象素的四鄰域、八鄰域、象素的4連通性、8連通性、象素的D4

距離、D8距離

設(shè)p為位于坐標(biāo)(x,y)處的一個(gè)像素，則p的四個(gè)水平和垂直相鄰像素的坐標(biāo)為

(x+Ly),(x-l,y),(X,y+1),(x,y-l)上述像素組成p的4鄰域，用N4(p)

表示。像素P的四個(gè)對(duì)角相鄰像素的坐標(biāo)為(x+l,y+l),(x+l,y-l),(x-

Ly+1),(x-l,y-l)，該像素集用ND(P)表示。N，p)與ND(P)合起來稱為p的8

鄰域。

令v是用于定義鄰接性的灰度值集合

像素的4連通性：

對(duì)于具有相同值v的像素p和q,如果q在集合N4(p)中，則稱這兩個(gè)像素是4連

通的。

像素的8連通性：

對(duì)于具有相同值v的像素p和q,如果q在集合N8(p)中，則稱這兩個(gè)像素是8連

通的。

設(shè)像素點(diǎn)p和q的坐標(biāo)分別是(x,y)和(s,t),

則p和q之間的D4距離定義為:D4(p,q)=|x-s|+|y-t|;

則p和q之間的D8距離定義為:D8(p,q)=max(|x-s|Jy-t|);

19、夠出把灰度范圍(0,10)拉伸為(0,15),把灰度范圍(10,20)顏I」(15,

25),并把灰度范圍(20,30)壓縮為(25,30)的變換方程。

解：如圖所示，由公式

J(c/a)r(x,y)0MM。

-][(<>c),'(ba)](r(x,y)-al+caSf(*.y)Sb

[Mg,-b))ff(x,y)-b]+db4y)￡M「

|I5

10

25-15

g(x,y)=------------[/(Jr.y)-10]+15

20-10

30-25

------------[/(x.y)-201+25

30-20

化簡(jiǎn)得:

[3

|—/(*>y)

[/(),，)-20]+25

12

20、寫出〃*〃標(biāo)記的像素的4鄰域、對(duì)角鄰域、8鄰域像素的坐標(biāo)(坐標(biāo)按常規(guī)方式確

定)。(9分)

21、由于曝光過度，使得整圖非常明亮（例如：灰度范圍從200到250）,請(qǐng)分析如何才

能使圖像亮暗分明，層次清晰，請(qǐng)寫出計(jì)算公式。

1.數(shù)字圖象包括哪些種類？

2.HSI表色系統(tǒng)中H、S、I分別代表什么含義？

3.傅里葉變換的主要性質(zhì)有哪些？

4.圖像分割有哪些種類？

5.圖像分割的目的是上什么？

6.簡(jiǎn)述同態(tài)濾器的工作過程？

7.目標(biāo)表達(dá)和描述的異同？

8.圖像變換分為可分離變換和統(tǒng)計(jì)變換兩大類。其中可分離變換主要包括哪些變換？

9.快速傅里葉變換是如何實(shí)現(xiàn)的？

10.圖像增強(qiáng)的目的是上什么？

11.圖像的頻域增強(qiáng)主要包括哪些方法？

12.簡(jiǎn)述數(shù)字圖像處理的主要方法有哪些？

13.數(shù)字圖像處理的主要內(nèi)容是什么？

14.簡(jiǎn)述一維快速傅立葉變換的基本思想.

15.請(qǐng)寫出一個(gè)利用MATLAB計(jì)算并顯示傅立葉變換譜的代碼.

17.圖像空域增強(qiáng)和頻域增強(qiáng)的基本原理是什么？

18.請(qǐng)寫出利用Matlab實(shí)現(xiàn)中值濾波的代碼

19.同態(tài)濾波的特點(diǎn)是什么？

20.如何由RBG顏色模型轉(zhuǎn)化為CMY顏色模型?如何由RGB顏色模型轉(zhuǎn)換到HIS顏色模型？

21.彩色圖像增強(qiáng)和單色圖像增強(qiáng)之間有什么聯(lián)系，

22.什么是偽彩色增強(qiáng)，其主要目的是什么？

23.簡(jiǎn)明闡述Hough變換的基本思想。

24請(qǐng)說明RGB模型與CMY模型的關(guān)系。簡(jiǎn)述HSI模型。

25.請(qǐng)解釋以下概念：象素

的四鄰域、八鄰域象素的4

連通性、8連通性象素的D4

距離、D8距離

26.請(qǐng)簡(jiǎn)述二維傅立葉變換的主要性質(zhì)。

27.經(jīng)過基本高通過濾器處理后產(chǎn)生的結(jié)果圖象各有何特點(diǎn)？

計(jì)算應(yīng)用題

四、如圖為一幅16級(jí)灰度的圖像。請(qǐng)寫出均值濾波和中值濾波的3x3濾波器；說明這兩

種濾波器各自的特點(diǎn)；并寫出兩種濾波器對(duì)下圖的濾波結(jié)果（只處理灰色區(qū)域，不處理邊

界）。（E分）

12223

115122

2103

02231

32022

五、求下列數(shù)字圖像塊的二維DHT。

41

14414411

1444

(1)f(m,n)=41(2)f(m,n)=11

14414411

14444411

4444

4

(3)f(m,n)=444

4444

44

3.10求卜列數(shù)字圖像塊的二維DHT.

44114444

,1441.44114444

（，）和吟44廠⑵〃惘）=,（3）〃加，加

44114444

■IO00410060'

00000000

則4=對(duì)用=同理得F?=HJ2H.=

00000000

00000000_

16000

0000

”也/凡=o

000

0000

六、設(shè)1幅7x7大小的二值圖像中心處有1個(gè)值為0的3x3大小的正方形區(qū)域，其

余區(qū)域的值為1，如題圖7.1所示。

⑴使用Sobel算子來計(jì)算這幅圖的梯度，并畫出梯度幅度圖（需給出梯度幅度圖中所有像

素的值）；

（2）使用Laplacian算子計(jì)算拉普拉斯圖，并給出圖中所有像素的值。

解答，

（1）由水平模板從［，可得水平梯度G.為：

1111111

ITT0ii1

--ior

1ITT。ii1

W=--202

xr4’Gx=1-1-10111

-101iTTo111

i-9T。ii1

1111111

由垂直模板W；,，可得垂直梯度G,.為:

當(dāng)用梯度計(jì)算公式G（x,y）=（G:+G,2F時(shí)，計(jì)算得到的梯度為:

6近￡

726712

巫

巫*

丁_

，

，

，

布1

十

/巫

丁

丁

丁

o，

—

—

—

—

加1

至

更

屈

丁

丁

，

，

￡—

典

亞

近

丁

丁

，4

石V2

￡￡6

當(dāng)用梯度計(jì)算公式。卜K；」+k”時(shí).計(jì)算得到的悌度為:

當(dāng)用梯僮計(jì)算公式G(kj,卜max、；」水；』時(shí).計(jì)算得到的梯度為:

G(xj)=

《2》用Laplacwn算r的網(wǎng)輻域模板計(jì)算時(shí)?得到的梯度如F：

用Laplacian算子的八領(lǐng)域模板計(jì)算時(shí).得到的悌度如下:

-1-1-1

IF=-IS-1

-1-1-I

七、(15分)如下面左圖是一幅圖像，其灰度直方圖見右圖，請(qǐng)回答：

1、從像素角度，解釋整幅圖像偏暗的原因。

2、怎樣解決上述問題？

八、試寫出空間域中卷積的計(jì)算公式，并用模板h(x,y)對(duì)下面圖像f(x,y)進(jìn)行卷

積，給出計(jì)算結(jié)果，并說明模板的作用。(25')

'1039

111

9223

h(x.y)=\11f(xy)=

t4876

111

5621

九、計(jì)算下圖的歸一化直方圖。

01234567

12223337

20066551

31212364

44222555

55774445

65222666

71100022

十、對(duì)下面圖像分別進(jìn)行3*3的中值濾波和3*3的拉普拉斯濾波，拉普拉斯模板中心為+4。

（數(shù)值四舍五入；模板中心距離圖像邊緣不小于1個(gè)像素I（16分）

643A/1

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2