数字图像处理(冈萨雷斯)-2 数字图像处理基础
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1. 数字数据传输通常用波特率度量,其定义为每秒钟传输的比特数。
通常的传输是以一个开始比特,一个字节(8 比特)的信息和一个停止比特组成的包完成的。
基于这个概念回答以下问题:(a) 用56K 波特的调制解调器传输一幅1024×1024、256 级灰度的图像需要用几分钟?(b) 以750K 波特[这是典型的电话DSL(数字用户线)连接的速度]传输要用多少时间?解:(a)T=M/56000=(1024×1024)×(8+2)/56000=187.25s=3.1min(b) T=M/56000=(1024×1024)×(8+2)/750000=14s2.两个图像子集S1和S2图下图所示。
对于V={1},确定这两个子集是(a)4-邻接,(b)8-邻接,(c)m-邻接。
a) S1 和S2 不是4 连接,因为q 不在N4(p)集中。
(b) S1 和S2 是8 连接,因为q 在N8(p)集中。
(c) S1 和S2 是m 连接,因为q 在集合N D(p)中,且N4(p)∩ N4(q)没有V 值的像素3. 考虑如下所示的图像分割(a) 令V={0,1}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,试解释原因。
(b) 对于V={1,2}重复上题。
解:(a) 当V={0,1}时,p 和q 之间不存在4 邻接路径,因为不同时存在从p 到q 像素的4 毗邻像素和具备V 的值,如图(a)p 不能到达q。
8 邻接最短路径如图(b),最短长度为4。
m邻接路径如图(b)虚线箭头所示,最短长度为5。
这两种最短长度路径在此例中均具有唯一性。
(b) 当V={1, 2}时,最短的4 邻接通路的一种情况如图(c)所示,其长度为6,另一种情况,其长度也为6;8 邻接通路的一种情况如图(d)实线箭头所示,其最短长度为4;m 邻接通路的一种情况如图(d)虚线箭头所示,其最短长度为6.或解: (1) 在V={0,1}时,p和q之间通路的D4距离为∞,D8距离为4,Dm距离为5。
数字图像处理(冈萨雷斯版,第二版)课后习题及解答(部分)Ch 22.1使用2.1节提供的背景信息,并采用纯几何方法,如果纸上的打印点离眼睛0.2m 远,估计眼睛能辨别的最小打印点的直径。
为了简明起见,假定当在黄斑处的像点变得远比视网膜区域的接收器(锥状体)直径小的时候,视觉系统已经不能检测到该点。
进一步假定黄斑可用1.5mm × 1.5mm 的方阵模型化,并且杆状体和锥状体间的空间在该阵列上的均匀分布。
解:对应点的视网膜图像的直径x 可通过如下图题2.1所示的相似三角形几何关系得到,即()()220.20.014d x = 解得x =0.07d 。
根据2.1节内容,我们知道:如果把黄斑想象为一个有337000个成像单元的正方形传感器阵列,它转换成一个大小580×580成像单元的阵列。
假设成像单元之间的间距相等,这表明在总长为1.5 mm 的一条线上有580个成像单元和579个成像单元间隔。
则每个成像单元和成像单元间隔的大小为s =[(1.5 mm)/1159]=1.3×10-6 m 。
如果在黄斑上的成像点的大小是小于一个可分辨的成像单元,在我们可以认为改点对于眼睛来说不可见。
换句话说,眼睛不能检测到以下直径的点:x =0.07d<1.3×10-6m ,即d <18.6×10-6 m 。
下图附带解释:因为眼睛对近处的物体聚焦时,肌肉会使晶状体变得较厚,折射能力也相对提高,此时物体离眼睛距离0.2 m ,相对较近。
而当晶状体的折射能力由最小变到最大时,晶状体的聚焦中心与视网膜的距离由17 mm 缩小到14 mm ,所以此图中选取14mm(原书图2.3选取的是17 mm)。
图 题2.12.2 当在白天进入一个黑暗的剧场时,在能看清并找到空座位时要用一段时间适应,2.1节(视觉感知要素)描述的视觉过程在这种情况下起什么作用?解:根据人眼的亮度适应性,1)由于户外与剧场亮度差异很大,因此当人进入一个黑暗的剧场时,无法适应如此大的亮度差异,在剧场中什么也看不见;2)人眼不断调节亮度适应范围,逐渐的将视觉亮度中心调整到剧场的亮度范围,因此又可以看见、分清场景中的物体了。
数字图像处理冈萨雷斯引言数字图像处理是指对数字图像进行各种操作和处理的技术和方法的总称。
冈萨雷斯是指冈萨雷斯的数字图像处理体系结构,该体系结构包含了图像增强、图像滤波、图像变换等多个模块,可以对数字图像进行全方位的处理和分析。
本文将详细介绍数字图像处理冈萨雷斯的核心方法和技术。
图像增强图像增强是数字图像处理中的重要环节,旨在提高图像的质量和观感。
冈萨雷斯提供了多种图像增强方法,包括直方图均衡化、灰度变换、空域滤波等。
直方图均衡化直方图均衡化是一种通过重新分配图像像素值来增强图像对比度的方法。
它可以增强图像的细节和边缘,并提高图像的视觉效果。
冈萨雷斯提供了直方图均衡化的算法和实现,用户可以通过简单的调用来对图像进行直方图均衡化处理。
灰度变换灰度变换是一种通过对图像的灰度级进行调整来改变图像对比度和亮度的方法。
冈萨雷斯提供了多种灰度变换函数,包括线性变换、非线性变换等。
用户可以根据自己的需求选择适合的灰度变换函数,并通过简单的调用来实现图像的灰度变换。
空域滤波空域滤波是一种通过对图像进行局部像素操作来增强图像的方法。
冈萨雷斯提供了多种空域滤波算法,包括均值滤波、中值滤波、高斯滤波等。
用户可以根据图像的特点选择适合的滤波算法,并通过简单的调用来实现图像的空域滤波。
图像滤波图像滤波是指对数字图像进行平滑或增强处理的方法。
冈萨雷斯提供了多种图像滤波算法,包括线性滤波和非线性滤波。
线性滤波线性滤波是一种通过对图像进行卷积运算来实现的滤波方法。
冈萨雷斯提供了多种线性滤波算法,包括均值滤波、拉普拉斯滤波、Sobel滤波等。
用户可以根据图像的特点选择适合的线性滤波算法,并通过简单的调用来实现图像的线性滤波。
非线性滤波非线性滤波是一种通过对图像进行非线性操作来实现的滤波方法。
冈萨雷斯提供了多种非线性滤波算法,包括中值滤波、最大值滤波、最小值滤波等。
用户可以根据图像的特点选择适合的非线性滤波算法,并通过简单的调用来实现图像的非线性滤波。
1. 数字数据传输通常用波特率度量,其定义为每秒钟传输的比特数。
通常的传输是以一个开始比特,一个字节(8 比特)的信息和一个停止比特组成的包完成的。
基于这个概念回答以下问题:(a) 用56K 波特的调制解调器传输一幅1024×1024、256 级灰度的图像需要用几分钟?(b) 以750K 波特[这是典型的电话DSL(数字用户线)连接的速度]传输要用多少时间?解:(a)T=M/56000=(1024×1024)×(8+2)/56000=187.25s=3.1min(b) T=M/56000=(1024×1024)×(8+2)/750000=14s2.两个图像子集S1和S2图下图所示。
对于V={1},确定这两个子集是(a)4-邻接,(b)8-邻接,(c)m-邻接。
a) S1 和S2 不是4 连接,因为q 不在N4(p)集中。
(b) S1 和S2 是8 连接,因为q 在N8(p)集中。
(c) S1 和S2 是m 连接,因为q 在集合N D(p)中,且N4(p)∩ N4(q)没有V 值的像素3. 考虑如下所示的图像分割(a) 令V={0,1}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,试解释原因。
(b) 对于V={1,2}重复上题。
解:(a) 当V={0,1}时,p 和q 之间不存在4 邻接路径,因为不同时存在从p 到q 像素的4 毗邻像素和具备V 的值,如图(a)p 不能到达q。
8 邻接最短路径如图(b),最短长度为4。
m邻接路径如图(b)虚线箭头所示,最短长度为5。
这两种最短长度路径在此例中均具有唯一性。
(b) 当V={1, 2}时,最短的4 邻接通路的一种情况如图(c)所示,其长度为6,另一种情况,其长度也为6;8 邻接通路的一种情况如图(d)实线箭头所示,其最短长度为4;m 邻接通路的一种情况如图(d)虚线箭头所示,其最短长度为6.或解: (1) 在V={0,1}时,p和q之间通路的D4距离为∞,D8距离为4,Dm距离为5。