大学数字图像处理模拟试卷及答案 (1)模板

模拟试卷一1.对将一个像素宽度的8通路转换到4通路提出一种算法。

2.（A）试提出一种过程来求一个邻域的中值？（B）试提出一种技术，逐像素地移动领域的中心来更新中值。

（会了）3.证明如式所示的拉普拉斯变换是各向同性的（旋转不变）。

需要下列轴旋转角的坐标方程：其中为非旋转坐标，而为旋转坐标。

4.获得对应于式子到式子的带阻滤波器的带通滤波器的等式。

5.给定的图象，那么一个级金字塔是减少还是增加了表示图象所需的数据量？压缩或扩展率是多少？6.考虑灰度级数据{12，12，13，13，10，13，57，54}的一条8像素的线。

这条线已经经过精度为6比特的均匀量化。

构造它的3位IGS编码。

7.一个零记忆高斯信源率失真函数如下：请绘制出这个函数的曲线。

8.证明二元表达式的正确性。

模拟试卷一参考答案1.2.（A）在数字上拣取为的值，它的中值是的最大值。

（B）一旦值已经被分类一次，我们仅仅是删除在缓慢移动向附近的轨迹的值，插入首要移动的值到分类排列的最恰当位置。

3.4.带通滤波器是从1减去带阻滤波器获得的：然后：（a）理想的带通滤波器：（b） Butterworth带通滤波器：（c）高斯带通滤波器：5.数据的数量在这个级金字塔中是被限定在4/3之内的：又因为 ,因此我们可以得到以下的结果:6.7.8.模拟试卷二1.考虑以下所示的图像分割：（A）令并计算p和q间的4，8，m通路的最短长度。

如果在这两点间不存在特殊通路，请解释原因。

（B）对重复上题。

2.使用式给出的拉普拉斯变换的定义，证明将一幅图像减去其相应拉普拉斯图像等同于对图像做反锐化掩模处理。

3.证明式子的正确性。

4.说明二维正弦函数的傅里叶变换是共轭脉冲对：提示：用式的连续傅里叶变换并以指数项描述正弦。

5.给定的图像，那么一个级金字塔是减少还是增加了表示图像所需的数据量？压缩或扩展率是多少？6.考虑灰度级数据{12，12，13，13，10，13，57，54}的一条8像素的线。

数字图像处理试题及答案一、选择题1. 数字图像处理是指对图像进行数字化表示，并在计算机中进行处理和分析。

下面哪个选项是数字图像处理的主要目标？A. 提高图像的分辨率B. 压缩图像的存储空间C. 增强图像的质量D. 以上都是答案：D. 以上都是2. 在数字图像处理中，下面哪种滤波器用于平滑图像并降低图像中噪声的影响？A. 锐化滤波器B. 高通滤波器C. 低通滤波器D. 带通滤波器答案：C. 低通滤波器3. 在数字图像处理中，下面哪个选项描述了图像的亮度？A. 图像的红色通道值B. 图像的绿色通道值C. 图像的蓝色通道值D. 图像的灰度值答案：D. 图像的灰度值4. 数字图像处理中的阈值处理常用于图像分割，下面哪个选项描述了图像分割的目标？A. 将图像分成相似的区域B. 将图像转化为黑白二值图像C. 将图像进行几何变换D. 将图像进行色彩的增强答案：B. 将图像转化为黑白二值图像5. 数字图像处理中的直方图均衡化是一种用于增强图像对比度的方法。

下面哪个选项描述了直方图均衡化的基本原理？A. 将像素值映射到一个更大的范围B. 将像素值映射到一个更小的范围C. 根据像素值的概率分布进行映射D. 根据像素值的灰度级别进行映射答案：C. 根据像素值的概率分布进行映射二、简答题1. 请简要描述数字图像处理中的图像平滑技术，并举例说明。

答：图像平滑技术是一种降低图像中噪声和细节的方法。

常用的图像平滑技术包括均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。

以均值滤波为例，该方法通过取邻域像素的平均值来平滑图像。

具体而言，对于每个像素点，将其周围的像素灰度值取平均后作为新的像素值。

这样可以减小图像中的噪声，并使图像变得更加平滑。

例如，对于一张包含椒盐噪声的图像，使用均值滤波可以去除部分噪声，提高图像的观看效果。

2. 请简要说明数字图像处理中的图像增强技术，并举例说明。

答：图像增强技术是一种通过调整图像的亮度、对比度和色彩等参数来改善图像质量的方法。

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。

（注：以下两套模拟题仅供题型参考，请重点关注选择填空以及判断题、名词解释，蓝色下划线内容肯定不考）《数字图像处理》模拟试卷（A 卷）一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题前的括号内。

答案选错或未作选择者，该题不得分。

每小题1分，共10分）( d )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为：a. 0b.255c.6d.8( b )2.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( d )3.下列算法中属于局部处理的是：a.灰度线性变换b.二值化c.傅立叶变换d.中值滤波( b )4.下列算法中属于点处理的是：a.梯度锐化b.二值化c.傅立叶变换d.中值滤波( ) 5.一曲线的方向链码为12345，则曲线的长度为a.5b.4c.5.83d.6.24( c )6. 下列算法中属于图象平滑处理的是：a.梯度锐化b.直方图均衡c. 中值滤波placian增强( )7.下列图象边缘检测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［-1 1］主要检测____方向的边缘。

a.水平b.45°c.垂直d.135°( d )9.二值图象中分支点的连接数为：a.0b.1c.2d.3( a )10.对一幅100´100像元的图象，若每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit，则图象的压缩比为：a.2:1b.3:1c.4:1d.1:2二、填空题（每空1分，共15分）1.图像锐化除了在空间域进行外，也可在频率域进行。

2.图像处理中常用的两种邻域是4-邻域和8-邻域。

3.直方图修正法包括直方图均衡和直方图规定化两种方法。

4.常用的灰度差值法有最近邻元法、双线性内插法和三次内插法。

《数字图像处理》试题及答案1、如图所示,A和B的图形完全一样,其背景与目标的灰度值分别标注于图中, 请问哪一个目标人眼感觉更亮一些？为什么？〔10分答：B感觉更亮一些。

<5分,给出相对亮度概念即可给分>因为目标比背景暗,所以越大,感觉越暗,所以A更暗,即B更亮一些。

〔5分2、给出一维连续图像函数傅里叶变换的定义,并描述空间频率的概念。

〔10分答：1一维连续图像函数的傅立叶变换定义为：〔5分2空间频率是指单位长度内亮度作周期变化的次数。

〔2分对于傅立叶变换基函数,考虑的最大值直线在坐标轴上的截距为,则表示空间周期,即为空间频率。

〔3分3、已知的图像数据如图所示,请计算：〔15分a 、的离散傅里叶变换；b、的哈德玛变换。

题3图答：1令,则,〔5分2〔3分则哈德玛变换为〔3分4、写出频域拉普拉斯算子的传递函数,并说明掩模矩阵对图像的卷积与拉普拉斯算子对图像运算结果之间的关系。

〔15分答：1F＝F＝F＝F＋F〔6分2相当于原图像与拉普拉斯算子运算之差〔3分。

因为拉式算子：〔2分所以：＝－〔4分5、如图为一幅16级灰度的图像。

请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器；说明这两种滤波器各自的特点；并写出两种滤波器对下图的滤波结果〔只处理灰色区域,不处理边界。

〔15分题5图答：均值滤波：〔2分中值滤波：〔2分均值滤波可以去除突然变化的点噪声,从而滤除一定的噪声,但其代价是图像有一定程度的模糊；中值滤波容易去除孤立的点、线噪声,同时保持图像的边缘。

〔5分均值滤波：〔3分中值滤波：〔3分6、写出图像退化/复原的总体模型；利用线性系统的相关知识,推导线性空不变条件下连续图像函数的退化模型。

〔10分答：〔5分线性系统中：其中为系统H的冲激响应。

又空不变系统,则〔5分7、如图,X是待处理图像,黑点代表目标,白点代表背景；B是结构元素,原点在中心。

试分别给出B对X做开运算和闭运算的结果〔在图中涂黑目标点即可。

〔10分〔开运算和闭运算各5分题7图8、设一幅灰度图像,其目标和背景的像素点灰度呈正态分布,灰度直方图如图所示。

（完整word版）数字图像处理试卷集及答案数字图像处理习题集1.图像的概念及分类学科定义：给定条件下被摄⽬标电磁波性质（反射、辐射、透射）的⼀种表现形式⼴义上：图像是对所表⽰物体的信息描述分类：1）、⼆值图像：图像中只能取值为0或1。

2）、灰度图像: 单⾊图像，只包含亮度信息。

3）、彩⾊图像：3波段单⾊图像，每波段代表不同颜⾊，通常为红⾊、绿⾊、蓝⾊。

2.决定图像质量的主要因素有哪些？被摄⽬标性质，成像的条件，⼲扰条件3.图像可⽤数学函数I= f (x, y, z, λ, t)表⽰，请解释函数中各参量的含义。

(x,y,z)为空间坐标，λ为波长，t为时间，I为光点的强度。

4.说明图像技术的层次，并叙述各层次的主要研究内容；图像技术包含三个层次:图像处理-从图像到图像的过程；利⽤计算机把原始图像（或图像信息）处理成期望图像（或图像信息）的过程。

图像处理是对图像进⾏分析、加⼯、和处理，使其满⾜视觉、⼼理以及其他要求的技术。

图像处理是信号处理在图像域上的⼀个应⽤。

图像分析－从图像到数据的过程；图像分析要求对图像中感兴趣的⽬标进⾏检测和测量，以获得它们的客观信息，从⽽帮助我们建⽴对图像的描述。

图像理解－图像解释与知识推理；以图像为对象，知识为核⼼，研究图像中有什么⽬标、⽬标之间的相互关系、图像是什么场景以及如何应⽤场景的⼀门技术。

5.简述图像处理的主要⽬的及主要处理技术；数字图像处理⽬的;改善图像质量;增强图像定位精度;提⾼信息传输效率;减少图像信息存贮容量;建⽴图像信息库1. 图像增强:2、图像复原3、⼏何处理:4、图像压缩与编码:5、图像重建:6、图像分割7、图像描述8、图像匹配6.什么是彩⾊三要素，解释各要素的含义；彩⾊三要素：亮度，⾊调和饱和度。

亮度，指彩⾊光作⽤于⼈眼时引起⼈眼视觉的明暗程度；⾊调，是⼀种颜⾊区别于另外⼀种颜⾊的特征。

饱和度，指⾊调的纯洁程度。

7.简述三基⾊原理；1) ⾃然界⾥的⼤多数彩⾊光可以分解为三种基⾊成份，⽽这三种基⾊也可以按⼀定⽐例混合得到不同的彩⾊光。

一、判断题（10分）（正确√，错误×）1.图像处理就是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理和实际应用的要求（√）2.在MATLAB中，uint8是无符号8位整数（√）3.在MATLAB中，uint16是无符号16位整数（√）4.图像的点运算与代数运算不相同（√）5.点运算也叫灰度级变换（√）6.线性点运算可以改变数字图像的对比度（√）7.图像的几何变换也叫图像的点运算（×）8.图像的平滑操作实际上是邻域操作（√）9.傅立叶变换后的矩阵处在频域上（√）10.傅立叶变换后的矩阵处在空域上（×）11.傅立叶变换，人们可以在空域和频域中同时思考问题（√）12.像素深度是指存储每个像素所用的位数（√）13.图像经过变换后，图像的大部分能量都集中在中、高频段（×）14.图像经过变换后，图像的大部分能量都集中在低频段（√）15.直方图均衡化也是一种非线性点运算（√）16.仿射变换是空间变换（√）17.空间变换是频域变换（×）18.边缘检测是将边缘像元标识出来的一种图像分割技术（√）19.灰度直方图能反映一幅图像各灰度级像元占图像的面积比（√）20.直方图均衡是一种点运算，图像的二值化则是一种局部运算（×）21.双边滤波法可用于边缘增强（×）22.均值平滑滤波器可用于锐化图像边缘（×）23.拉普拉斯算子可用于图像的平滑处理（×）24.高频加强滤波器可以有效增强图像边缘和灰度平滑区的对比度（√）25.应用傅立叶变换的可分离性可以将图像的二维变换分解为行和列方向的一维变换（√）26.图像分割可以依据图像的灰度、颜色、纹理等特性来进行（√）27.图像增强有空域和变换域两类（√）28.加大、减小对比度分别会使图像发生亮处更亮，暗处更暗的直观变化（√）29.加大、减小亮度分别会使图像发生亮处更亮，暗处更暗的直观变化（×）30.二值图像就是只有黑白两个灰度级（√）31.一般来说，图像采样间距越大，图像数据量越大，质量越好；反之亦然（×）32.用Matlab开辟一个图像窗口的命令是imshow（×）33.图像尺寸为400*300是指图像的宽为400毫米，高为300毫米（×）34.一般而言，对于椒盐噪声，均值滤波的效果好于中值滤波（×）35.与高斯低通滤波器相比，理想低通滤波低通滤波器在图像处理过程中更容易出现振铃(rings)（√）二、填空题（20分，1分/空）1.一般来说，图像采样间距越小，图像数据量_____，质量_____；反之亦然（大，高）2.若采样4个数，大小分别为4.56 0.23 7.94 16.55。

《数字图像处理》模拟练习题得分评卷人一、名词解释（4小题，每题5分，共20分）1、 马赫带效应.(4 points)2、 CMY色彩空间 (4 points)3、 灰度直方图(4 points)4、 拉普拉斯滤波器 (4 points)得分评卷人二、正、误判断题（10小题，每小题2分，共20分）5、眼对红光的敏感度高于对蓝光的敏感度。

（）6、对图像进行DCT变换及量化处理后再进行Huffman编码，以上编码是可逆的。

（）7、图像信源的熵指的是信源的平均信息量，熵值越大可用于编码得效率越高。

（）8、度图像进行直方图均衡化处理后，其各灰度级的概率分布基本相同。

（）9、在JPEG标准中，对图像各子块进行DCT变换后，对其DC、AC系数按相同的方法进行后续处理。

（）10、与理想低通滤波器相比较，巴特沃思滤波器对图像的平滑处理效果更理想，关键在它有效的克服了前者的振铃效应。

（）11、用HSI彩色空间描述图像，像素的饱和度越大，则其掺的白光的成分越少。

（）12、丢失了高频成分的图像给人的感觉是比较模糊。

（）13、在图像的退化模型中，影响其非线性失真（如运动模糊）的主要原因是外加的加性噪声。

（）14、1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.加权邻域平均的平滑方法对图像复原有效，特别是对有附有热噪声（如高斯噪声）的图像。

（）3、 三、简答题：（4小题，共30分）得分评卷人15、 以下是一种Butterworth滤波器的传输函数，该滤波器在图像处理领域有什么特点？.（7points）16、 给出以下图像系统退化模型的输出表达式，并解释该模型各部分的物理含义。

（8 points）图16 amodel of the image degradation17、 请解释差分映射变换可以用于图像压缩的原因?（7points）18、 以下图-18为一受噪声污损的图像及其局域子图的直方图，请找出一种去除以下图像的噪声的方法。

数字图像处理试卷及答案YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020《数字图像处理》模拟试卷（A 卷）一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题前的括号内。

答案选错或未作选择者，该题不得分。

每小题1分，共10分）( )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为：a. 0( )2.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( )3.下列算法中属于局部处理的是：a.灰度线性变换b.二值化c.傅立叶变换d.中值滤波( )4.下列算法中属于点处理的是：a.梯度锐化b.二值化c.傅立叶变换d.中值滤波( ) 5.一曲线的方向链码为12345，则曲线的长度为)6. 下列算法中属于图象平滑处理的是：a.梯度锐化b.直方图均衡c. 中值滤波增强( )7.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是：a.梯度算子算子算子d. Laplacian算子( )8.采用模板［-1 1］主要检测____方向的边缘。

a.水平 ° c.垂直 °( )9.二值图象中分支点的连接数为：( )10.对一幅100´100像元的图象，若每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit，则图象的压缩比为：:1 :1 :1 :2二、填空题（每空1分，共15分）1.图像锐化除了在空间域进行外，也可在进行。

2.图像处理中常用的两种邻域是和。

3.直方图修正法包括和两种方法。

4.常用的灰度内插法有、和。

5.多年来建立了许多纹理分析法，这些方法大体可分为和结构分析法两大类。

6.低通滤波法是使受到抑制而让顺利通过，从而实现图像平滑。

7.检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为和。

8.一般来说，采样间距越大，图象数据量，质量；反之亦然。

三、名词解释（每小题3分，共15分）1.数字图像2.图像锐化3.灰度共生矩阵4.细化5.无失真编码四、判断改错题（下列命题是否正确，正确的就在题号前的括弧内打“√”，错误的打“×”并改正。

数字图像处理模拟题及参考答案电科08级数字图像处理模拟题及参考答案⼀、填空题1. ⼀般来说，对模拟图像数字化时采样间距越⼤，图像数据越少_,图像质量越_差_______ 2．若灰度图象每像素⽤8位表⽰，则灰度值可以取_0~255 包括0和255间的数值。

3. 在⼏何变换的3×3矩阵___________[p q]______________可以使图像实现平移变换4.⼆值形态学中，腐蚀运算的集合⽅式定义为____}|{XxSxSX?+=Θ____。

5.根据图像编码原理可以将图像编码分为_熵编码__、预测编码、__变换编码__和混合编码6. 图像与灰度直⽅图间的对应关系是_____多对⼀___7. 常⽤的灰度内插法有最近邻域法和 __双线性插值法_。

8.⼀幅图象的分辩率为512×512×8是指_图像的⾼和宽都为512像素，每个像素⽤8位表⽰,该图像⼤⼩约___2048KB9.检测边缘的Sobel算⼦对应的模板形式为_：-1 0 1 -2 0 2 -1 0 1 -1 -2 -10 0 01 2 110．分辩率是⽤来描述图象__清晰程度, ⼀幅图象的分辩率为512×512×8是指_图象宽和⾼都为512象素，每个象素⽤8位表⽰____, 电视摄象机的分辩率为480线是指__⼀副画⾯从上到下扫描⼀遍共有480⾏_________, 激光打印机分辩率为300dpi是指______每英⼨有300个点打印精度。

11.图象直⽅图表⽰：图像上各个灰度级上的像素数⽬。

灰度级01234567像素数33038984532121013.影像数字化包括抽样和量化两过程。

14.图象平滑既可在空间域中进⾏，也可在频率域中进⾏。

边缘检测算⼦对应的模板是：-1-1-1-101000-101111-10117.依据图象的保真度，图象编码可分为⽆失真（⽆损）编码和有失真（有损）编码两种。

18.图像处理中常⽤的两种邻域是 4-邻域和 8—邻域。

[题目]数字图像[参考答案]为了便于用计算机对图像进行处理，通过将二维连续（模拟）图像在空间上离散化，也即采样，并同时将二维连续图像的幅值等间隔地划分成多个等级（层次），也即均匀量化，以此来用二维数字阵列表示其中各个像素的空间位置和每个像素的灰度级数（灰度值）的图像形式称为数字图像。

图像处理[参考答案]是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。

题目]数字图像处理[参考答案]是指利用计算机技术或其他数字技术，对一图像信息进行某此数学运算及各种加工处理，以改善图像的视觉效果和提高图像实用性的技术。

一、绪论(名词解释，易，3分)[题目]图像[参考答案]是指用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的、可以直接或间接作用于人的视觉系统而产生的视知觉的实体。

一、绪论(简答题，难，6分)[题目]什么是图像？如何区分数字图像和模拟图像？[参考答案]“图”是物体透射或反射光的分布，是客观存在的。

“像”是人的视觉系统对图在大脑中形成的印象或认识，是人的感觉。

图像是图和像的有机结合，既反映物体的客观存在，又体现人的心理因素；图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述，或者说图像是客观对象的一种可视表示，它包含了被描述对象的有关信息。

模拟图像是空间坐标和亮度(或色彩)都连续变化的图像；数字图像是空间坐标和亮度(或色彩)均不连续的、用离散数字(一般是整数)表示的图像。

[题目]简述研究图像恢复的基本思路。

[参考答案]基本思路是，从图像退化的数学或概率模型出发，研究改进图像的外观，从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面日，从而获得与景物真实面貌相像的图像。

一、绪论(简答题，易，5分)[题目]简述研究图像变换的基本思路。

[参考答案]基本思路是通过数学方法和图像变换算法对图像的某种变换，以便简化图像进一步处理的过程，或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。

一、绪论(简答题，易，5分)[题目]简述一个你所熟悉的图像处理的应用实例。

数字图像处理技术试题答案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 t10.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 aC ．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 -1B ．-1 -1 -1-1 -9 -1-1 -1 -1C ．-1 -1 -1-1 8 -1-1 -1 -1D ．-1 -1 -1-1 6 -1-1 -1 -112.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：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。

（注：以下两套模拟题仅供题型参考，请重点关注选择填空以及判断题、名词解释，蓝色下划线内容肯定不考）《数字图像处理》模拟试卷（A 卷）一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题前的括号内。

答案选错或未作选择者，该题不得分。

每小题1分，共10分）( d )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为：a. 0b.255c.6d.8( b )2.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( d )3.下列算法中属于局部处理的是：a.灰度线性变换b.二值化c.傅立叶变换d.中值滤波( b )4.下列算法中属于点处理的是：a.梯度锐化b.二值化c.傅立叶变换d.中值滤波( ) 5.一曲线的方向链码为12345，则曲线的长度为a.5b.4c.5.83d.6.24( c )6. 下列算法中属于图象平滑处理的是：a.梯度锐化b.直方图均衡c. 中值滤波placian增强( )7.下列图象边缘检测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［-1 1］主要检测____方向的边缘。

a.水平b.45°c.垂直d.135°( d )9.二值图象中分支点的连接数为：a.0b.1c.2d.3( a )10.对一幅100´100像元的图象，若每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit，则图象的压缩比为：a.2:1b.3:1c.4:1d.1:2二、填空题（每空1分，共15分）1.图像锐化除了在空间域进行外，也可在频率域进行。

2.图像处理中常用的两种邻域是4-邻域和8-邻域。

3.直方图修正法包括直方图均衡和直方图规定化两种方法。

4.常用的灰度差值法有最近邻元法、双线性内插法和三次内插法。

数字图像办理一、填空题（每题 1 分，共 15 分）1、列举数字图像办理的三个应用领域医学、天文学、军事2、储存一幅大小为1024 1024，256个灰度级的图像，需要8M bit。

3、亮度鉴识实验表示，韦伯比越大，则亮度鉴识能力越差。

4、直方图平衡化合用于增强直方图呈尖峰散布的图像。

5、依照图像的保真度，图像压缩可分为无损压缩和有损压缩6、图像压缩是成立在图像存在编码冗余、像素间冗余、心理视觉冗余三种冗余基础上。

7、关于彩色图像，往常用以差别颜色的特征是色彩、饱和度亮度。

8、关于拉普拉斯算子运算过程中图像出现负值的状况，写出一种标定方法：(g(x, y) g min )*255/( g max g min )二、选择题（每题 2 分，共 20 分）1、采纳幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于 1 时，该变换是针对以下哪一类图像进行增强。

（ B ）A 图像整体偏暗B 图像整体偏亮C 图像细节吞没在暗背景中D 图像同时存在过亮和过暗背景2、图像灰度方差说了然图像哪一个属性。

（B）A 均匀灰度B 图像对照度C 图像整体亮度D 图像细节3、计算机显示器主要采纳哪一种彩色模型（A）A、RGBB、 CMY 或 CMYKC、HSI D 、HSV4、采纳模板［ -1 1］T主要检测（ A ）方向的边沿。

A. 水平B.45C.垂直D.1355、以下算法中属于图象锐化办理的是：(C )A. 低通滤波B.加权均匀法C.高通滤波D. 中值滤波6、维纳滤波器往常用于（C）A、去噪B、减小图像动向范围C、还原图像 D 、光滑图像7、彩色图像增强时，C办理能够采纳RGB 彩色模型。

A. 直方图平衡化B. 同态滤波C. 加权均值滤波D. 中值滤波8、 __B__ 滤波器在对图像还原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。

A. 逆滤波B. 维纳滤波C. 拘束最小二乘滤波D. 同态滤波9、高通滤波后的图像往常较暗，为改良这类状况，将高通滤波器的转移函数加上一常数目以便引入一些低频重量。

Digital Image Processing Examination1. Fourier Transform problem.1） F or an image given by the function f(x,y)=(x+y)3 where x,y are continuous varibales; evaluatef(x,y)δ(x-1,y-2) and f(x,y)* δ(x-1,y-2),where δ is the Dorac Delta function.2） F or the optical imaging system shoen below,consisting of an image scaling and two forwardFourier transforms show that the output image is a scale and inverted replica of the original image f(x,y). f(x,y) Scaling f(ax,by) F F g(x,y)_3) three binary images (with value 1 on black areas and value 0 elsewhere) are shown below. Sketch the continuous 2D FT of these images(don’t do this mathematically, try to use instead the convolution theorem and knowledge of FTs of common functions)2. The rate distortion function of a zero memory Gaussian source of arbitary mean and variance σ2 with respect to the mean-square error criterion is⎪⎩⎪⎨⎧≥≤≤=22200log 21)(σσσD D for D D Ra) Plot this functionb) What is D maxc) If a distortion of no mor than 75% of the source’s variance is allowed, what is the maximumcompression that can be achieved?3. The PDF of an image is given by Pr(r) as shown below. Find the transform toconvert the image's PDF to Pr(z). Assume continuity, and find the transform in terms of r and z. Explain the transformation.4. A certain inspection application gathers black & white images of parts as they travel along a con-veyor belt. It is necessary to sort the parts into two categories: parts with holes and parts with-out holes. An example of an image that might be taken by the inspection camera is shown at the right. Propose a method to identify and locate the objects of each category in the image so that they can be picked up by a robotic system and placed in different bins. Assume that the imaging system knows where each image pixel is located on the conveyor belt at every point in time.Provide an annotated flow chart of the algorithm you propose.5.In a given application, an averaging mask is applied to input images to reduce noise and then aLaplacian mask is applied to enhance small details. Would mathematics predict that the result should be the same if the order of the operations were reversed? What practical issues would be encountered in computer implementation?Digital Image Processing Examination1. A preprocessing step in an application of microscopy is concerned with the issue ofisolating individual round particles from similar particles that overlap in groups of two or more.Assuming that all particles are of the same size, propose a morphological algorithm that will produce an image that contains only the isolated (non-overlapping) particles that are not in contact with the boundary of the image.2. An image represented by a continuous function f(x, y) is w = 2 cm wide and h = 3 cm high. The imageis to be converted to an array of pixels by a scanner whose response is zero above 80 lines/centimeter in both the horizontal and vertical directions. The discrete image is represented by an array ˆf(n, m) where n and m take on integer values, 0 ~ n ~ N - 1, 0~ m ~ M-1.(a)Determine suitable values for N and M.(b)Assume that ˆf(n, m) = f(na, mb). Determine the values of a and b.(c)Determine constants A, B, C, D, E such that the DFT of fˆ can be expressed as)(00) ,() , (EvmDuniBnCmemnfAvu F+-==∑∑=(d)Find numbers (P1, P2) such that F(u + jP1, v + kP2) = F(u, v) for any integers j, k, u, v.3. The arithmetic decoding process is the reverse of the encoding procedure. Decode the message 0.23355 given the coding model.4. The gradient of a function f (x) is defined as ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∂∂∂∂=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=∇y f x f G G f y xComputationally, the first derivative is implemented by calculating the difference between adjacent pixels.(a) Is the following a linear operator?2122⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∇y f x f f (b) State how would you implement the above operator using differences between pixels.(c) A Sobel operator uses two masks, Hx and Hy to process an image. Explain why are two masksneeded and what do they measure?(d) Write down the masks Hx and Hy, and identify them in the followingfigures:5. The three images shown were blurred using square averaging masks of sizes n=23, 25 , and 45, respectively. The vertical bars on the left lower part of (a) and (c) are blurred, but a clear separation exists between them. However, the bars have merged in image (b), in spite of the fact that the mask that produced this image is significantly smaller than the mask that produced image (c). explain this.Digital Image Processing Examination1. An image array f(m, n) of size M1 × N1 is to be convolved with a filter array h(m, n) of size M2 × N2 to produce a new image array g(m, n).1)Write a pseudo code program that describes a method to compute g(m, n) throughthe use of Fourier transforms. The result should be the same size as would beachieved with direct convolution.2)Modify the algorithm so that it does the correlation f ~ h rather than theconvolution.2. You have the job of designing an algorithm that will count the number of objects with holes and the number of objects without holes in images of the kind shown here. Assume that the images are binary with 0 corresponding to black and 1 correspondingto white. The imaging system is of low quality and produces images that are corrupted with salt and pepper noise.The objects do not overlap or touch, but may be close to each other in any direction.They may be of any shape or size. The algorithm should not be confused by the salt and pepper noise, and should not count noise pixels as objects.Write a pseudo-code description of your algorithm. You may also include a block diagram and other information to make it understandable to a programmer. State any assumptions you make, such as: “Objects must contain at least 50 pixels.”least 50 pixels.”3. Suppose that an image has the gray-level probability density functions shown. Here, p 1(z) corresponds to objects and p 2(z) corresponds to the background. Assume that p 1=p 2 and find the optimal threshold between object and back ground pixels.4. The Sobel operator computes the following quantity at each location (x, y) in an image array, A:Gx[j,k]=(A[j+1,k+1]+2A[j+1,k]+A[j+1,k-1])-(A[j-1,k+1]+2A[j-1,k]+A[j-1,k-1]) Gy[j,k]=(A[j-1,k-1]+2A[j,k-1]+A[j+1,k-1])-(A[j-1,k+1]+2A[j,k+1]+A[j+1,k+1]) G[j,k] = |Gx[j,k]| + |Gy[j,k]|The position of A[j, k] is column j and row k of the array.The operation is implemented as the convolution of the image array A with two masks, Mx and My followed by the magnitude operation.1) Write a 3 × 3 array for each mask, Mx and My.2) What mathematical operation on an image array is approximated by the Sobeloperator? Show how the Sobel operator is related to the mathematical operation.5. Answer the following questions about morphological image processing.(a) Shown below are two tables with expressions that relate to binary morphological image processing. Associate each expression in the left table with one from the right table.(b) A well-known morphological algorithm uses the following iteration with a structuring element B.(1) Initialize X[p] = 1 for some pixel A p ∈(2) A B X Y )(⊕=(3) If X Y ≠ then set X = Y and repeat (2)An original set A is shown in (A) and an initial pixel p 2 A is shown in (B). The result after one iteration of the algorithm with structuring element⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=010111010Bis shown in (C). Fill in the result of the next two iterations by marking theappropriate pixels for the set Y in (D) and (E). In frame (F) show the result for Y that would be reached after a large number of iterations.Digital Image Processing Examination1. Consider the edge model depicted below. Sketch the gradient and Laplacian of the signal. It is not needed to compute exact numerical values in your answer. Plot of approximate shapes of the responses will be sufficient.2. The white bars in the test pattern shown are 7pixels wide and 210 pixels high. The separation between bars is 17 pixels. What would this image look like after application of .1) A 3*3 arithmetic mean filter?2) A 7*7 median filter.3) A 9*9 contraharmonic mean filter with Q=13. The video coding system introduced in the class utilizes several major components –inter-frame motion estimation, motion compensated prediction, DCT, Huffman coding,and quantization.(a)When an encoded signal can be used to reconstruct the exact value of theoriginal signal, we say the encoding method is lossless; otherwise, it’s calledlossy. A lossy coding technique introduces distortion to the signal.Which component in the above video coding system is lossy?(b)The motion compensation process in the encoder generates a motion vectorand prediction errors for each image block in the video signal. Suppose duringthe transmission of the encoded video stream, one motion vector is lost (e.g.,due to the network erasure error). What will be the visual effects of suchtransmission errors on the decoded image sequence?4.Consider a black-and-white image consisting of round and rectangular objects, as shown in the image below. Assume the sizes of the objects are fixed and known. We also know that the width and length of the rectangles are larger than the diameter of the circles. None of the rectangles are tilted. In general, the objects may overlap with each other.Design a morphological operation based system to automatically detect all the instances of the rounds objects that overlap with rectangular objects.5. An image A, represented by an N × M array of bytes, has a uniform brightnesshistogram. It is desired transform A into an image B in a way that produces a triangular brightness histogram2550,36240][≤≤=k k MNk h bDescribe a process that will accomplish the transformation. If possible, derive an equation for the transformation function. At a minimum, sketch the transformation function and indicate how you would use it in a program to compute the array B.模拟试卷一1.对将一个像素宽度的8通路转换到4通路提出一种算法。

数字图像处理试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 数字图像处理中，图像的数字化过程包括采样和______。

A. 压缩B. 量化C. 增强D. 滤波答案：B2. 在数字图像处理中，灰度级表示的是图像的______。

A. 分辨率B. 颜色C. 亮度D. 对比度答案：C3. 在图像增强中，直方图均衡化是一种______。

A. 空间域增强方法B. 频率域增强方法C. 边缘检测方法D. 噪声滤除方法答案：A4. 对于二值图像，边缘检测的常用算法是______。

A. Sobel算子B. Canny算子C. Laplacian算子D. 所有以上答案：D5. 在数字图像处理中，图像的旋转操作属于______变换。

A. 线性B. 仿射C. 投影D. 非线性答案：B6. 以下哪个不是图像压缩的常用算法？A. JPEGB. PNGC. TIFFD. GIF答案：C7. 在图像分割中，基于区域的方法通常使用______来确定区域的边界。

A. 边缘检测B. 阈值化C. 聚类分析D. 特征提取答案：C8. 以下哪种滤波器不是低通滤波器？A. 均值滤波器B. 高斯滤波器C. 中值滤波器D. Sobel滤波器答案：D9. 在数字图像处理中，图像的缩放操作通常使用______插值。

A. 最近邻B. 双线性C. 双三次D. 所有以上答案：D10. 在图像处理中，霍夫变换常用于检测______。

A. 边缘B. 角点C. 直线D. 纹理答案：C二、多选题（每题4分，共20分）1. 数字图像处理中的图像变换包括______。

A. 旋转B. 缩放C. 增强D. 滤波答案：ABD2. 在图像处理中，以下哪些操作属于频率域增强？A. 直方图均衡化B. 傅里叶变换C. 高通滤波D. 低通滤波答案：BCD3. 以下哪些算法属于图像压缩算法？A. JPEGB. MPEGC. PNGD. TIFF答案：ABC4. 在图像分割中，基于边缘的方法通常使用______。