下载文档原格式
1《数字图像处理》 习题参考答案第1章概述1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4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1.8,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。
1.5 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t+W<住《l 塁希碎«IUIMEH 鼻爭■图1.8数字图像处理系统结构图处理工具箱（Image Processing Tool box ）。
数字图像处理-期中考试《数字图像处理》期中考试试题1.⼀幅分辨率为1024*768的真彩⾊图像（每个像素⽤RGB三个字节表⽰），其所占的存储空间为多少MB？若考虑4字节对齐，分辨率为1022*768的真彩⾊图像，所占的存储空间为多少MB？1024*768*3 = 2304 KB若按4字节对齐，则每⾏的字节数为：(int)(1022 * 3 + 3)/ 4 = 767所占的空间为：767*768 =2.简述位图⽂件的存储格式。
位图⽂件格式由四部分组成，分别是位图⽂件头、位图信息头、调⾊板以及位图像素数据，其中调⾊板信息为可选信息，只有当每个像素的⽐特数⼩于或等于8（BITMAPINFOHEADER.biBitCount<=8）时才存在，即为⼀个颜⾊查找表。
3.简述直⽅图均衡化的基本过程。
若⼀幅图像具有如表1所⽰的概率分布，给出直⽅图均衡化后的灰度级对应关系以及均衡化后的直⽅图分布。
表14. 阐述基于双线性插值的图像缩放的主要原理。
对于如下的灰度图像，给出放⼤2倍后的灰度图像。
（1）反向映射设缩放的⽐例为k ，对于缩放后图像中的每个像素(',')x y ，求其在原始图像中的坐标(,)x y ：'/'/x x ky y k =??=?（2）双线性插值反向映射得到原始图像中的(,)x y 的坐标是浮点数，⽽在离散数字图像中，每个像素的坐标都是整数，因此可以通过双线性插值的⽅法得到最后的颜⾊值。
⾸先得到原始图像中与(,)x y 最近的四个像素点的坐标00(int)(int)x x y y =??=?，10101x x y y =+??=?，202011x x y y =+??=+?，30301x x y y =??=+? ⾸先在x ⽅向进⾏差值得到：110010()()P P x x P P =+--223023()()P P x x P P =+--然后在y ⽅向进⾏插值得到最终的颜⾊值：112211(0)()P P y y P P =+--放⼤后的图像：图像边界处的图像随处理⽅法的不同，可能会有不同。
《数字图像处理》期中测试题（1-6章）一、填空题（每小题1分，共15分）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__________。
2. 数字图像处理可以分为三个层面：一是从图像到图像，称为___________；二是从图像到符号，称为________________；三是从图像到语义，称为________________。
3. 图像因其表现方式的不同，可以分为________________和离散图像两大类。
4. 图像的量化可以分为均匀量化和________________两大类。
5. 对应于不同的场景内容，一般数字图像可以分为二值图像、______________和彩色图像三类。
6. 图像的几何坐标变换包括图像的平移、____________及旋转。
7. 人在区分颜色时常用三种基本特征量，它们是：亮度、____________和____________。
8. 国际照明委员会于1931年规定了三种基本色的波长，并将其称为三基色，它们分别是红色、蓝色和________________。
红色和蓝色的二次色称为___________。
9. 所谓图像变换，是指将图像信号从______________变换到另外的域上（如频域）进行分析的手段。
10. 理想低通滤波器对图像的处理会有__________效应，这种效应通过_____________滤波器可以减轻或消除。
二.选择题（每小题2分，共20分）1. 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、都不对2. 一幅256*256的图像，若灰度级数为16，则该图像的大小是：（）A、128KBB、32KBC、1MBD、2MB3. 中值滤波器可以：（）A、消除孤立噪声B、检测出边缘C、进行模糊图像恢复D、模糊图像细节4. 下图1是一幅标准测试图像Lena图，对图像进行处理后，形成的结果图像如图2所示。
数字图像处理试题及答案一、选择题1. 数字图像处理中，用于减少图像噪声的常用方法是什么？A. 锐化B. 滤波C. 边缘增强D. 色彩调整答案：B. 滤波2. 在数字图像处理中，以下哪种变换属于空域变换？A.傅里叶变换B.小波变换C.拉普拉斯变换D.直方图均衡化答案：D. 直方图均衡化3. 对于灰度图像，以下哪种操作可以提高图像的对比度？A. 增加亮度B. 减小对比度C. 增加饱和度D. 应用低通滤波答案：A. 增加亮度4. 在图像分割中，Otsu's方法是基于什么原则来自动确定阈值的？A. 最大类间方差B. 最小类内方差C. 最大熵原则D. 最小误差率答案：A. 最大类间方差5. 下面哪种格式不是用于存储数字图像的常见文件格式？A. JPEGB. PNGC. RAWD. MP3答案：D. MP3二、填空题1. 在数字图像处理中，__________是指图像中像素点的灰度值或者颜色值。
答案：像素2. 使用中值滤波器处理图像可以有效地去除__________噪声。
答案：椒盐3. 在图像处理中，__________是指通过计算像素点之间的差异来突出图像中的特定结构或特征。
答案：边缘检测4. __________变换可以将图像从空间域转换到频率域，便于分析图像的频率成分。
答案：傅里叶5. 直方图是表示图像中__________的分布情况。
答案：像素强度三、简答题1. 简述数字图像处理的基本步骤。
答：数字图像处理的基本步骤通常包括图像获取、预处理（如去噪、增强）、图像分割、特征提取和图像识别等。
2. 说明数字图像滤波的主要作用。
答：数字图像滤波的主要作用包括去除噪声、平滑图像、边缘检测、图像锐化等，以改善图像质量，为后续的图像分析和处理提供更好的图像数据。
3. 描述直方图均衡化的原理及其作用。
答：直方图均衡化是一种提高图像对比度的方法。
它通过调整图像中像素值的分布，使其更加均匀，从而使图像的对比度在整个范围内得到增强。
数字图像处理技术试题库一、单项选择题：(本大题 小题, 2分/每小题,共 分)1.自然界中的所有颜色都可以由（）组成A.红蓝绿B.红黄绿C.红黄蓝绿D.红黄蓝紫白 2. 有一个长宽各为200个象素，颜色数为16色的彩色图，每一个象素都用R(红)、G(绿)、B(蓝)三个分量表示，则需要（）字节来表示A.100B.200C.300D. 4003.颜色数为16种的彩色图，R(红)、G(绿)、B(蓝)三个分量分别由1个字节表示，则调色板需要（）字节来表示A.48B.60C.30D. 404.下面哪一个不属于bmp 文件的组成部分A ．位图文件信息头 B. 位图文件头 C.调色板 D. 数据库标示5.位图中，最小分辨单元是A.像素B.图元C.文件头D.厘米6.真彩色的颜色数为A.888⨯⨯B. 161616⨯⨯C.128128128⨯⨯D.256256256⨯⨯7.如果图像中出现了与相邻像素点值区别很大的一个点，即噪声，则可以通过以下方式去除A.平滑B.锐化C. 坐标旋转D. 坐标平移8.下面哪一个选项不属于图像的几何变换()A.平移B.旋转C. 镜像D. 锐化9.设平移量为x x t t (,)，则平移矩阵为()A .1 0 00 1 0 1x y t t ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦ B. 1 0 00 -1 0 1x y t t ⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦ C. 1 0 00 1 0 - 1x y t t ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦D.1 0 00 1 0 - -1x y t t ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦10.设旋转角度为a ，则旋转变换矩阵为()A ．cos() sin() 0sin() cos() 00 0 1a a a a -⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦B ．cos() sin() 0sin() cos() 00 0 1a a a a ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦C ．sin() cos() 0 sin() cos() 0 0 0 1a a a a -⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦D ．cos() sin() 0sin() cos() 00 0 1a a a a -⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦11.下面哪一个选项是锐化模板A ．-1 -1 -1-1 9 -1-1 -1 -1⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦B ．-1 -1 -1-1 -9 -1-1 -1 -1⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦C ．-1 -1 -1-1 8 -1-1 -1 -1⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦D ．-1 -1 -1-1 6 -1-1 -1 -1⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦12.真彩色所能表示的颜色数目是A ．128128⨯B ．256256256 ⨯⨯C ．256D ．605913.设灰度图中每一个像素点由1个字节表示，则可表示的灰度强度范围是A ．128B ．256C ．36D ．9614.下面那一种是正确的彩色图转灰度图公式A ．0.30.590.11Gray R GB =⨯+⨯+⨯ B ．0.80.6Gray R G =⨯-C ．Gray R B G =++D ．0.60.7Gray R G =⨯+⨯15.下面哪个选项是形态学的核心运算：A ．击中与不击中B ．膨胀、腐蚀C ．开、闭运算D ．形态过滤、形态细化二、判断题：(本大题 小题, 2分/每小题,共 分) 1.灰度图表示其调色板内的数值为1或0； ×2.当彩色图调色板内红(R)蓝(B)绿(G)的值相同时，就可形成灰度图； √3. 一般来说， bmp 文件的像素数据是从下到上，从左到右的存放的； √4.通常，做图像平滑时，模板不会超出图像的边界，所以处理后的图像比原图像小。
1．什么是数字图像？（14分）答：一副图像可定义为一个二维函数f(x,y)，当x,y和幅值f为有限的离散数值时，称给图像为数字图像。
2．请解释以下概念：（14分）像素的四邻域、八邻域像素的4-连通性、8-连通性像素的D4距离、D8距离答：对于象素P(x,y) ，q(s,t)象素的四邻域是：P(x,y-1)，P(x,y+1)，P(x-1,y)，P(x+1,y)象素的八邻域是：P(x,y-1)，P(x,y+1)，P(x-1,y)，P(x+1,y)P(x-1,y-1)，P(x+1,y+1)，P(x-1,y+1)，P(x+1,y-1) 象素的4-连通性：处于P的四领域上的点，被称为与点P是4-连通的。
象素的8-连通性：处于P的八领域上的点，被称为与点P是8-连通的。
象素的D4距离：D4 = |x – s| + |y – t|象素的D8距离：D8= max(|x – s|, |y – t|)3．请叙述直方图的定义，以及进行直方图均衡的详细过程。
（14分）答：直方图的定义为：P(r k) = n k / n，其中n是图象中的象素的总数；第k个灰度级的象素个数n k；r k是第k个灰度级的值。
直方图均衡过程如下：●计算原始直方图●计算各灰度级累积直方图●将累积直方图值取整扩展到[0,L-1]●确定灰度映射对应关系●根据映射关系计算均衡化直方图4．简述局部平均法的优缺点。
（14分）答：（1）局部平均法是将窗口内所含的象元灰度取平均作为中心像元的输出值。
（2）优点是计算简单，速度快。
但在降低噪声的同时，使图像产生模糊，特别是在边缘和细节处。
5．给出梯度算子和Laplacian算子，并论述两算子检测边缘的异同点？（14分）（梯度算子）梯度算子是利用阶跃边缘灰度变化的一阶导数特性，认为极大值点对应于边缘点；而Laplacian算子检测边缘是利用阶跃边缘灰度变化的二阶导数特性，认为边缘点是零交叉点。
相同点都能用于检测边缘，且都对噪声敏感。
《数字图像处理》习题参考答案第1 章概述1.1 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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 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1.8，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1.8 数字图像处理系统结构图11.5 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。
数字图像处理试题及答案一、选择题1. 数字图像处理中，用于减少图像噪声的常用方法是什么？A. 锐化B. 模糊C. 边缘增强D. 色彩平衡答案：B. 模糊2. 在数字图像处理中，下列哪种变换属于空域变换？A.傅里叶变换B.离散余弦变换C. 拉普拉斯变换D. 直方图均衡化答案：D. 直方图均衡化3. 对于灰度图像，以下哪种方法可以用于图像的对比度增强？A. 线性拉伸B. 非线性拉伸C. 双边滤波D. 所有选项都正确答案：D. 所有选项都正确4. 在图像处理中，使用中值滤波的主要目的是什么？A. 提高图像分辨率B. 增强图像边缘C. 减少图像噪声D. 改变图像色彩答案：C. 减少图像噪声5. 对于彩色图像，YCbCr色彩空间中的Y分量代表什么？A. 蓝色B. 亮度C. 色度D. 饱和度答案：B. 亮度二、填空题1. 在数字图像处理中，__________是指将图像数据转换为更适合分析或解释的形式。
答案：图像增强2. __________变换能够将图像从空间域转换到频率域，常用于分析图像的频率成分。
答案：傅里叶3. 图像的__________是指图像中从最暗到最亮像素的灰度级范围。
答案：动态范围4. 通过__________可以改变图像的颜色和亮度，使其更适合人眼观察或满足特定的处理需求。
答案：色彩调整5. 在图像压缩中，__________是一种无损压缩技术，可以减少文件大小而不丢失图像信息。
答案：行程编码三、简答题1. 简述数字图像处理的主要应用领域。
答：数字图像处理的应用领域非常广泛，包括医学成像、卫星遥感、工业检测、安防监控、图像识别与分类、虚拟现实、多媒体娱乐、数据压缩与存储等。
在医学成像中，数字图像处理技术用于增强图像质量，以便更准确地诊断疾病。
在卫星遥感中，它用于分析地表特征和环境变化。
在工业检测中，图像处理技术用于自动化检测和质量控制。
安防监控中，图像处理技术用于目标跟踪和行为分析。
图像识别与分类则广泛应用于自动驾驶、人脸识别和生物特征识别等领域。
数字图像处理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 数字图像处理中，图像的灰度变换不包括以下哪一项？A. 对数变换B. 幂律变换C. 直方图均衡化D. 图像锐化答案：D2. 在数字图像处理中，边缘检测的目的是：A. 提取图像中的纹理信息B. 提取图像中的边缘信息C. 增强图像的对比度D. 改变图像的颜色分布答案：B3. 下列哪种滤波器用于平滑图像？A. 高通滤波器B. 低通滤波器C. 带通滤波器D. 带阻滤波器答案：B4. 在数字图像处理中，图像的几何变换不包括以下哪一项？B. 缩放C. 剪切D. 颜色变换答案：D5. 在数字图像处理中，以下哪种方法用于图像分割？A. 阈值处理B. 边缘检测C. 直方图分析D. 颜色量化答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）6. 数字图像处理中的图像增强技术包括：A. 直方图均衡化B. 锐化C. 噪声滤除D. 图像压缩答案：ABC7. 在数字图像处理中，以下哪些是空间域的图像增强方法？A. 直方图均衡化B. 中值滤波C. 拉普拉斯算子D. 傅里叶变换8. 数字图像处理中，以下哪些是频域的图像增强方法？A. 低通滤波B. 高通滤波C. 带通滤波D. 傅里叶变换答案：ABC9. 在数字图像处理中，以下哪些是图像的几何变换？A. 旋转B. 缩放C. 平移D. 颜色变换答案：ABC10. 数字图像处理中，以下哪些是图像分割的方法？A. 阈值处理B. 边缘检测C. 区域生长D. 颜色量化答案：ABC三、简答题（每题5分，共20分）11. 简述数字图像处理中边缘检测的基本原理。
答案：边缘检测的基本原理是识别图像中亮度变化剧烈的区域，这些区域通常对应于物体的边界。
通过应用边缘检测算子，如Sobel算子、Prewitt算子或Canny算子，可以突出图像中的边缘，从而为后续的图像分析和处理提供重要信息。
12. 描述数字图像处理中直方图均衡化的目的和效果。
答案：直方图均衡化的目的是改善图像的对比度，使图像的直方图分布更加均匀。
