下载文档原格式
第一章引言一.填空题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_像素_。
2. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作：一是从图像到图像的处理，如图像增强等；二是_从图像到非图像的一种表示_，如图像测量等。
3. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作：一是_从图像到图像的处理_，如图像增强等；二是从图像到非图像的一种表示，如图像测量等。
4. 图像可以分为物理图像和虚拟图像两种。
其中，采用数学的方法，将由概念形成的物体进行表示的图像是虚拟图像_。
5. 数字图像处理包含很多方面的研究内容。
其中，_图像重建_的目的是根据二维平面图像数据构造出三维物体的图像。
二.简答题1. 数字图像处理的主要研究内容包含很多方面，请列出并简述其中的5种。
①图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。
主要包括采样和量化两个过程。
②图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图像的可观察性。
③图像的几何变换：改变图像的大小或形状。
④图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。
⑤图像识别与理解：通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。
2. 什么是图像识别与理解？图像识别与理解是指通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。
比如要从一幅照片上确定是否包含某个犯罪分子的人脸信息，就需要先将照片上的人脸检测出来，进而将检测出来的人脸区域进行分析，确定其是否是该犯罪分子。
4. 简述数字图像处理的至少5种应用。
①在遥感中，比如土地测绘、气象监测、资源调查、环境污染监测等方面。
②在医学中，比如B超、CT机等方面。
③在通信中，比如可视电话、会议电视、传真等方面。
④在工业生产的质量检测中，比如对食品包装出厂前的质量检查、对机械制品质量的监控和筛选等方面。
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。
数字图像处理试题及答案一、选择题1. 数字图像的基本属性包括：A. 分辨率B. 颜色深度C. 存储格式D. 所有以上答案：D2. 在数字图像处理中，灰度化处理的目的是：A. 减少数据量B. 增强图像对比度C. 转换彩色图像为黑白图像D. 以上都是答案：A3. 下列哪个不是图像的几何变换？A. 平移B. 旋转C. 缩放D. 噪声滤除答案：D二、简答题1. 简述数字图像的采样过程。
答案：数字图像的采样过程是将连续的模拟图像转换为离散的数字图像。
这个过程包括两个步骤：空间采样和量化。
空间采样是按照一定的间隔在图像上取样，量化则是将采样点的连续值转换为有限的离散值。
2. 描述边缘检测在图像处理中的作用。
答案：边缘检测在图像处理中的作用是识别图像中物体的边界。
它是图像分割、特征提取和图像理解的基础。
通过边缘检测，可以将图像中的不同区域区分开来，为进一步的图像分析提供重要信息。
三、计算题1. 给定一幅数字图像，其分辨率为1024×768，颜色深度为24位，计算该图像的存储大小（以字节为单位）。
答案：图像的存储大小 = 分辨率的宽度× 高度× 颜色深度 / 8。
所以，1024 × 768 × 24 / 8 = 2,097,152 字节。
2. 如果对上述图像进行灰度化处理，存储大小会如何变化？答案：灰度化处理后，颜色深度变为8位（每个像素一个灰度值），所以存储大小变为1024 × 768 × 8 / 8 = 786,432 字节。
四、论述题1. 论述数字滤波器在图像去噪中的应用及其优缺点。
答案：数字滤波器在图像去噪中起着至关重要的作用。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
低通滤波器可以去除图像中的高频噪声，保留低频信息，但可能会导致图像细节丢失。
高通滤波器则可以增强图像的边缘和细节，但可能会放大噪声。
带通滤波器则可以同时保留图像的某些频率范围，但设计复杂度较高。
数字图像处理考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、以下哪个是数字图像处理的主要研究内容？（）A 图像增强B 图像压缩C 图像分割D 以上都是2、图像数字化的过程不包括（）A 采样B 量化C 编码D 滤波3、灰度直方图反映了图像中（）A 灰度级的分布情况B 像素的分布情况C 图像的清晰度D 图像的对比度4、中值滤波的主要作用是（）A 去除噪声B 增强边缘C 平滑图像D 锐化图像5、图像旋转后出现的空白区域通常采用（）方法进行填充。
A 最近邻插值B 双线性插值C 均值插值D 零值填充6、以下哪种图像压缩算法是无损压缩？（）A JPEGB MPEGC Huffman 编码D 小波变换7、在图像分割中，阈值分割法是基于图像的（）特征。
A 灰度B 纹理C 形状D 颜色8、边缘检测算子中，对噪声比较敏感的是（）A Roberts 算子B Sobel 算子C Prewitt 算子D Canny 算子9、图像的几何变换不包括（）A 平移B 旋转C 缩放D 傅里叶变换10、以下哪个指标用于评价图像增强的效果？（）A PSNRB MSEC SNRD 以上都是二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、数字图像可以用矩阵来表示，矩阵中的元素值对应图像的______。
2、图像的分辨率越高，包含的______越多。
3、图像锐化是为了增强图像的______。
4、常见的彩色模型有 RGB、HSV 和______。
5、图像平滑处理中，均值滤波的窗口越大，平滑效果越______，但同时也会导致图像细节丢失越多。
6、图像的傅里叶变换将图像从______域转换到______域。
7、基于区域的图像分割方法通常依据图像的______特性来划分区域。
8、图像压缩的目的是减少图像的______，以便于存储和传输。
9、形态学图像处理中的膨胀操作可以使图像中的目标______。
10、图像的对比度是指图像中______的差异程度。
三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、简述图像增强的目的和常用方法。
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。
一、填空题（每题1分，共15分）1、列举数字图像处理的三个应用领域 医学 、天文学 、 军事2、存储一幅大小为10241024⨯，256个灰度级的图像，需要 8M bit 。
3、亮度鉴别实验表明，韦伯比越大，则亮度鉴别能力越 差 。
4、直方图均衡化适用于增强直方图呈 尖峰 分布的图像。
5、依据图像的保真度，图像压缩可分为 无损压缩 和 有损压缩6、图像压缩是建立在图像存在 编码冗余 、 像素间冗余 、 心理视觉冗余 三种冗余基础上。
7、对于彩色图像，通常用以区别颜色的特性是 色调 、 饱和度 亮度 。
8、对于拉普拉斯算子运算过程中图像出现负值的情况，写出一种标定方法：m i n m a x m i ((,))*255/()g x y g g g -- 二、选择题（每题2分，共20分） 1、采用幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于1时，该变换是针对如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 图像细节淹没在暗背景中D 图像同时存在过亮和过暗背景 2、图像灰度方差说明了图像哪一个属性。
（ B ）A 平均灰度B 图像对比度C 图像整体亮度D 图像细节3、计算机显示器主要采用哪一种彩色模型（ A ）A 、RGB B 、CMY 或CMYKC 、HSID 、HSV4、采用模板［-1 1］T主要检测（ A ）方向的边缘。
A.水平B.45︒C.垂直D.135︒ 5、下列算法中属于图象锐化处理的是：( C )A.低通滤波B.加权平均法C.高通滤波D. 中值滤波 6、维纳滤波器通常用于（ C ）A 、去噪B 、减小图像动态范围C 、复原图像D 、平滑图像 7、彩色图像增强时， C 处理可以采用RGB 彩色模型。
A. 直方图均衡化B. 同态滤波C. 加权均值滤波D. 中值滤波8、__B__滤波器在对图像复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. 约束最小二乘滤波D. 同态滤波9、高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。
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。
…………试卷装
订线………………装订
线内不要答题，不要填写考生信息………………试卷装订线…………姓
名
学
号
专
业
班
级
学
院
武汉理工大学考试试卷（A卷）
数字图像处理课程闭卷
时间120分钟，32学时，2学分，总分100分，占总评成绩70%2015年6月日
题号一二三四五六七八九十合计任课
教师满分10403020100
得分
本试卷共8页，采用双语命题，注意英文试题应该用英文回答，否则将被扣分。
一、填空题（每小题1分，共10分）
（1）We perceive electromagnetic energy having wavelengths in the range400-700nm as______________________.
(2)Number of pixels at each grey-level or in range of grey levels is called
________________.
(3)The primary colors can be added to produce the secondary colors of light,magenta
is red plus blue,cyan is green plus blue,and yellow is__________________.
(4)In CMYK color model,C means cyan,M means magenta,Y means yellow,and K means
_______.
(5)In HSI color model,hue is a color attribute that describes a pure color,
____________gives a measure of the degree to which a pure color is diluted by white light.
（6）形态学处理中最基本的运算是腐蚀与膨胀。
其中，___________通常在去除小颗粒以及消除目标物之间的粘连是非常有效的。
（7）人在区分颜色时常用的三种基本特征量为色调、饱和度和亮度。
其中，____________是与混合光谱中主要光波长相联系的，表示了感官上感受到的不同的颜色。
（8）常用的灰度插值法有最近邻法、____________________、三次内插法。
（9）对于“盐粉”噪声，采用逆谐波均值滤波器进行滤波，应该选择滤波器的阶数Q为_____________。
(10)在Matlab环境下，实现对图像进行中值滤波的滤波函数是____________。
得分
二、分析题（第1，2小题，每小题5分，第3，4，5小题，每小题10
得分
分，共40分）
1.When you enter a dark theater on a bright day,it takes an appreciable interval of time before you can see well enough to find an empty seat.Which of the visual processes is in this situation?
2.对于如下图像块：
1326
1234
2402
4223
请用下列sobel模版进行锐化处理，计算用模板处理除边界外的中间4个像素的结果值，要求写出计算过程。
-101
-202
-101
5.设某个图像为：
请完成：①求该图像的灰度直方图。
②对该图像进行直方图均衡化处理，写出过程和结果。
…………试卷装订线………………装订线内
不要答题，不要填写考生信息………………试卷装订线…………
三、计算题（每小题10分，共30分）
1.A 4×4,4bits/pixel original image passes through a distortion process,resulting in
a distorted image,as shown pute the mean absolute error (MAE),the mean squared error (MSE)and the peak signal-to-noise ratio (PSNR)between the original and the distorted images.
original image distorted image
得分
0107502912422610
3
9
15
2.A 4×4,4bits/pixel image passes through a point-wise intensity transformation given by
s=T(r)=αlog2(1+r)+β
where αand βare unknown parameters.Only a few pixels are available in the input and the output images,as shown below.(a)Find αand β.
(b)What’s the value of the pixel with the “?”mark in the output image.(c)What’s the value of the pixel with the “?”mark in the input image.
input image
output
image
3
15?1
3
5
118?
5
3.设图像矩阵为
I=
对其计算Huffman 编码，给出编码过程和码字，并计算平均码字长、信息熵、编码效率和压缩比。
33333331333333313
4444431345554313425243134555431344444313
3
3
3
3
3
3
1
四、程序设计题(本题20分，共2小题，每小题10分)
1、对下面的matlab程序段中加有标号（标号为（1）~（10））的10条语句，给予注释说明其作用。
（1）I=imread('lena.bmp');
figure,imshow(I);
（2）I1=fftshift(fft2(I));
（3）[M,N]=size(I1);
（4）n=2;d0=80;
（5）n1=floor(M/2);n2=floor(N/2);
for i=1:M
for j=1:N
（6）d=sqrt((i-n1)^2+(j-n2)^2);
（7）H=exp(((-1)*d/d0).^n);
（8）I2(i,j)=H*I1(i,j);
end
end
（9）I2=ifftshift(I2);
（10）I3=real(ifft2(I2));
figure,imshow(I3,[]);
2、用Matlab编写程序，完成如下功能。
（1）读取一幅RGB图像，并显示；
（2）取出其红色分量图像，并显示；
（3）对该红色分量图像，进行迭代法求阈值处理，求出其阈值，并显示阈值；
（4）以求出的阈值，对红色分量图像进行分割（二值化）处理，并显示分割之后的图像。
