数字图像处理-图像分割复习过程

【关键字】复习题31 利用3*3滤波器，证明在空域中原图像减去平滑滤波的结果可得到锐化滤波的结果32 保真度准则有哪些？客观保真度标准：图像压缩过程对图像信息的损失能够表示为原始图像与压缩并解压缩后图像的函数。

一般表示为输出和输入之差：两个图像之间的总误差：均方根误差：主观保真度标准：通过视觉比较两个图像，给出一个定性的评价，如很粗、粗、稍粗、相同、稍好、较好、很好等，可以对所有人的感觉评分计算平均感觉分来衡量33画出如下6×6灰度图像的直方图，对其进行直方图均衡化处理，并画出均衡化后的图像和它的直方图（要求有具体的1 2 3 4 5 66 4 3 2 2 11 6 6 4 6 63 4 5 6 6 61 4 6 62 31 3 6 4 6 634对其进行哈夫曼编。

30 10 20 40 20 3020 40 0 20 30 1020 20 30 30 10 020 40 40 20 10 2010 0 20 20 10 4030 20 0 40 10 30符号0 10 20 30 40概率4/36 7/36 12/36 7/36 6/36码字100 00 11 01 101114/36 22/367/36 7/36 10/36 12/364/36 6/36用哈夫曼编码为：35现有来源于三色系统的图像数据源：aabbbbcaabcc，对其进行LZW编码。

字符串索引a 0Hb 1Hc 2HLZW_CLEAR 3HLZW_EOI 4H序号输入数据S2 S1+S2 输出结果S1 生成新字符及索引36的大概取值范围（图像大小为320×280），。

图1是进行哈夫变换之前的边缘检测图，图1是二值化图像，标为黑色的点是我们要找的侯选边界点，通过这些边界点来定位上眼睑图137什么是均值滤波器？用你熟悉的语言写出均值滤波器的源代码（假设图像大小为100*100，用二维数组表示每个像素点对应的灰度）38 用你熟悉的语言写出用迭代法得到基本全值阈值算法的源代码39、写出下面图像在不同条件下的灰度共生矩阵：1）d=1,=0 ;2）d=1, =45; 3)d=1, =90;0 1 0 3 0 01 0 1 12 02 0 2 13 23 1 0 0 0 21 2 3 2 2 00 2 2 3 0 1视觉监视、公安：银行防盗，人脸识别等。

数字图像处理复习资料数字图像处理基本概念1．什么叫数字图像？答：数字图像，又称为数码图像或数位图像，是二维图像用有限数字数值像素的表示。

数字图像是由模拟图像数字化得到的、以像素为基本元素的、可以用数字计算机或数字电路存储和处理的图像。

像素是其最小的单位。

2．数字图像处理包括哪些内容？答：图像数字化；图像变换；图像增强；图像恢复；图像压缩编码；图像分割；图像分析与描述；图像的识别分类。

3．数字图像处理系统包括哪些部分？答：输入（采集）；存储；输出（显示）；通信；图像处理与分析。

4．从“模拟图像”到“数字图像”要经过哪些步骤？答：图像信息的获取；图像信息的存储；图像信息处理；图像信息的传输；图像信息的输出和显示。

5．什么叫数字图像的“空间分辨率”和“幅度分辨率”？各由数字化哪个过程决定？答：空间分辨率是指图像可辨认的临界物体空间几何长度的最小极限；幅度分辨率是指幅度离散，每个像素都有一个强度值，称该像素的灰度，一般量化采用8bit。

6．数字图像1600⨯1200什么意思？灰度一般取值范围0~255，其含义是什么？答：数字图像1600x1200表示空间分辨率为1600x1200像素；灰度范围0~255指示图像的256阶灰阶，就是通过不同程度的灰色来来表示图像的明暗关系，8bit 的灰度分辨率。

7. 图像的数字化包括哪两个过程？它们对数字化图像质量有何影响？答：采样；量化采样是将空间上连续的图像变换成离散的点，采样频率越高，还原的图像越真实。

量化是将采样出来的像素点转换成离散的数量值，一幅数字图像中不同灰度值得个数称为灰度等级，级数越大，图像越是清晰。

8. 数字化图像的数据量与哪些因素有关？答：图像分辨率；采样率；采样值。

9．什么是灰度直方图？它有哪些应用？从灰度直方图中你可可以获得哪些信息？答：灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的频率之间的关系；它可以用于：判断图像量化是否恰当；确定图像二值化的阈值；计算图像中物体的面积；计算图像信息量。

数字图像处理复习整理第一章1，什么是图像，模拟图像处理和数字图像处理主要区别。

图像是对客观对象的一种相似性的，生动性的描述或写真。

模拟图像：空间坐标和亮度（或色彩）都是连续性变化的图像；数字图像：空间坐标和灰度均不连续的，用离散数字（一般用整数）表示的图像。

利用光学，照相机方法对模拟图像的处理称为模拟图像处理，精度不高，稳定性差，设备笨重，操作不方便和工艺水平不高；利用计算机对数字图像进行系列操作称为数字图像处理，或计算机图像处理。

2，数字图像处理由哪些模块组成。

狭义图像处理图像分析图像理解3，数字图像处理的应用生物医学航空遥感工业应用军事公安其他第二章1，什么事图像对比度图像中最大亮度与最小亮度之比2，数字图像处理包括哪两个过程？对质量有何影响？数字图像的数据量和哪些因素有关？采样量化采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率低，质量差，严重时出现棋盘格效应。

采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率高，图像质量越好，但数据量大；量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率越高，质量越好，但数据量大。

量化等级越少，图像层次欠丰富，灰度分辨率低，质量变差。

会出现伪轮廓现象。

采样间隔量化等级3，连续图像f(x,y)与数字图像I(r,c)中各量的含义是什么？它们有何联系和区别？答：f(x,y)表示二维图像在空间（x,y）上的幅值，数字图像I(r,c)表示位于图像矩阵上第r行，第c列的元素幅值。

I(r,c)是通过对f(x,y)抽样和量化得来的。

f(x,y)各量是连续的，I(r,c)各量是离散的。

4，什么事灰度直方图？它有哪些应用？能从中获得图像的哪些信息？灰度直方图反应的是一幅图像中各灰度级像素出现的概率之间的关系。

应用：判断图像量化知否恰当；确定图像二值化阈值；计算图像中物体的面积；计算图像信息量H（熵）灰度范围，灰度级的分布，整幅图像的平均亮度。

5，熵的计算公式，灰度范围[0,L-1]6，什么是点处理？举例说明。

第七章图像的锐化、分割一.填空题1. 图像微分增强了边缘和其它突变的信息。

（填“增强”或“削弱”）2. 图像微分削弱了灰度变化缓慢的信息。

（填“增强”或“削弱”）3. 图像微分算子能用在边缘检测中。

（填“能”或“不能”）4. 依照分割时所依据的图像特性不同，图像分割方法大致可以分为阈值分割、边界分割方法和区域提取方法三大类。

5. 所谓聚类方法，是采用模式识别中的聚类思想，以类内保持最大相似性以及类间保持最大距离为目标，通过迭代优化获得最佳的图像分割阈值。

二.简答题1. 图像中的细节特征大致有哪些？一般细节反映在图像中的什么地方？答：. 图像的细节是指画面中的灰度变化情况，包含了图像的孤立点、细线、画面突变等。

孤立点大都是图像的噪声点，画面突变一般体现在目标物的边缘灰度部分。

2. 一阶微分算子与二阶微分算子在提取图像的细节信息时，有什么异同？答：一阶微分算子获得的边界是比较粗略的边界，反映的边界信息较少，但是所反映的边界比较清晰；二阶微分算子获得的边界是比较细致的边界。

反映的边界信息包括了许多的细节信息，但是所反映的边界不是太清晰。

第八章二值及形态学处理一.填空题1. 对二值图像进行分析时，我们将相互连接在一起的像素值全部为1的像素点的集合称为一个__连通域__。

2. 如果当前点像素值为1，其四近邻像素中至少有一个点像素值为1，即认为存在两点间的通路，称之为__四连接__。

3. 如果当前点像素值为1，其八近邻像素中至少有一个点像素值为1，即认为存在两点间的通路，称之为__八连接__。

4. 形态学处理中最基本的运算是腐蚀与膨胀。

其中，__腐蚀__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。

__膨胀_通常用以填补目标物中存在的某些空洞。

5. 开运算是使用同一个结构元素对图像先__腐蚀__再进行膨胀的运算。

6. 闭运算是使用同一个结构元素对图像先_膨胀_再进行腐蚀的运算。

二.判断题1. 膨胀是将与目标区域接触的背景点合并到该目标物中，使目标边界向外扩张的处理。

数字图像处理复习笔记整理:1.遥感数字图像处理的主要内容：（1）图像增强（2）图像校正（3）信息提取2.数字图像处理两个观点：（1）离散方法：一幅图像的存储和表示均为数字形式，数字是离散的，因此使用离散方法进行图像处理才是合理的。

与该方法相关的概念是空间域（2）连续方法：图像通常源于物理世界，它们服从可用连续数学描述的规律，因此具有连续性应该使用连续数学方法进行图像处理。

与该方法相关的主要概念是频率域。

频率域基于傅里叶变换，频率域的图像处理是对傅里叶变换后产生的反映频率信息的图像进行处理。

3.数字化的两个过程：（1）采样：将空间上连续的图像变换成离散点（即像素）的操作称为采样。

（2）量化：是将像素的灰度值转换成整灰度级的过程。

4.相干图像：微波遥感所产生的图像。

5.通用遥感图像数据格式：（1）BSQ格式：像素按波段顺序一次排列的数据格式（2）BIL格式：像素先以行为单位分块，在每个块内，按照波段顺序排列像素（3）BIP格式：以像素为核心，保持行的顺序不变，在列的方向上按列分块，每个块内为当前像素不同波段的像素值6.遥感图像可以表示为某一时刻t，在不同波长入和不同极化（偏振）方向p，能够收集到的位于坐标（x，y）的目标物所辐射的电磁波能量7.卷积是空间域上针对特定窗口进行的运算，是图像平滑、锐化中使用的基本的计算方法。

设窗口大小为mXn，（i，j）是中心像素，f（x，y）是图像像素值，g（i，j）是运算结果，h（x，y）是窗口模板（或称为卷积核，kernel），那么，卷积计算的公式为对于整个图像，从左上角开始，由左到右、由上到下按照窗口大小顺序进行遍历，即可完成整个图像的卷积计算。

对于图像边缘，由于无法满足窗口对中心像素的要求，其窗口外部的像素值可以用以下任意一种方法来处理：①设为0值；②按照对称原则从图像中取值；③保留原值，不进行计算8.纹理可分为人工纹理和自然纹理。

人工纹理：是由自然背景上的符号排列组成的，这些符号可以是线条、点、字母、数字等。

数据图像处理期末复习1.1数字图像处理及特点1、什么是数字图像？什么是数字图像处理？数字图像：数字图像是物体的一个数字表示，是以数字格式存放的图像，它传递着物理世界事物状态的信息，是人类获取外界信息的主要途径。

数字图像处理：它指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程，已提高图像的实用性，达到人们所要求的的预期结果。

2、图像处理的目的①提高图像的视觉质量，以达到赏心悦目的目的。

②提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，便于计算机分析。

③对图像数据进行变换、编码和压缩，便于图像的存储和传输。

3、数字图像的特点①处理信息量很大②数字图像处理占用的频带较宽③数字图像中各个像素相关性大1.2数字图像处理系统1、数字图像处理系统的组成（结构）数字图像处理系统由输入设备、输出设备、存储、处理组成。

图像输入设备将图像输入的模拟物理量转变为数字化的电信号，以供计算机处理。

图像输出设备则是将图像处理的中间结果或最后结果显示或打印记录。

图像处理计算机系统是以软件方式完成对图像的各种处理和识别，是数字图像处理系统的核心部分。

由于图像处理的信息量大，还必须有存储设备。

2、数字图像处理的优点①精度高②再现性好③通用性、灵活性强1.3数字图像处理的主要研究内容1、数字图像处理的主要研究内容①图像增强②图像编码③图像复原④图像分割⑤图像分类⑥图像重建1.4数字图像处理的应用和发展1、举例说明数字图像处理有哪些应用和发展？①航天和航空技术方面的应用②生物医学工程方面的应用③通信工程方面的应用④工业和工程方面的应用⑤军事、公安方面的应用⑥文化艺术方面的应用⑦其他方面的应用2、数字图像处理领域的发展方向①图像处理的发展向着高速率、高分辨率、立体化、多媒体化、智能化和标准化方向发展。

②图像、图形结合朝着三维成像或多维成像的方向发展③结合多媒体技术，硬件芯片越来越多，把图像处理的众多功能固化在芯片上将会有更加广阔的应用领域④在图像处理领域近年来引入了一些新的理论并提出了一些新的算法，如神经网络。

对于彩色图像，通常用以区别颜色的特性是、和。

数字图像处理，即用对图像进行处理。

直方图均衡化适用于增强直方图呈分布的图像。

直方图修正法包括和两种方法。

行程编码可分为和一般来说，采样间距越大，图像数据量，质量；反之亦然。

图像分割一般可基于像素灰度值的和。

图像的边缘是图像最基本的特征，常见的边缘类型有阶跃型、、和。

图像的几何变换不改变，改变。

常见的熵编码方法有、和。

JPEG允许的编码方式有顺序式DCT方式、、和。

根据图像的保真度，图像压缩可分为和。

从图像质量评价的角度来看，图像复原的目的是为了提高图像的；图像增强的目的是为了提高图像的。

国际照明委员会(CIE)规定的三种基本色的波长为、、。

在RGB彩色空间中，距离原点最远的顶点的三个分量值均为，颜色为。

对一幅图像当量化级数Q一定时，采样点数越多，图像质量越，采样点数越少，图像质量越。

据统计，人类从自然界获取的信息中，视觉信息占。

图像锐化除了在空间域进行外，也可在进行。

图像数字化过程包括三个步骤：、和。

常见的视觉颜色模型有、和。

目前常用的颜色模型按用途可分为计算颜色模型、和。

从处理的作用域出发，图像增强可分为和。

HSI 模型的三个分量分别是色调(H)、 和 。

在CMY 颜色模型中，三原色分别为 、 、 。

作为多媒体元素之一的图像的特点有二维性、 、 和 。

在图像的几何变换中，图像的形状变换有 、 和 。

在图像的几何变换中，图像的位置变换有平移、 和 。

对一幅图像当采样点数一定时，量化级数越 ，图像质量越好；量化级数越 ，图像质量越差。

在RGB 彩色空间的原点，三个分量值均为 ，即原点的颜色为 。

常用的预测编码有 和 。

根据编码原理，图像编码可分为熵编码、 、 和算术编码的两种模式是 、。

根据对压缩编码后的图像进行重建的准确度，常用的编码方法有 、和 。

常见的灰度变换方法有 和 。

图像与直方图之间是一种 的映射关系。

一幅灰度级均匀分布的图像，其灰度范围在[0，511]，则该图像的信息量是 。

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.像增强等；二是从图像到非图像的一种表示，如图像测量等。

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4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。

如傅利叶变换等。

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。

5. 简述图像几何变换与图像变换的区别。

①图像的几何变换：改变图像的大小或形状。

比如图像的平移、旋转、放大、缩小等，这些方法在图像配准中使用较多。

②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。

比如傅里叶变换、小波变换等。

第二章图像的基本概念一.填空题1. 量化可以分为均匀量化和非均匀量化两大类。

2. 采样频率是指一秒钟内的采样次数。

3. 图像因其表现方式的不同，可以分为连续图像和离散图像两大类。

3.5. 对应于不同的场景内容，一般数字图像可以分为二值图像、灰度图像和彩色图像三类。

【复习要点比较杂，比较乱，总结得比较宽泛，需要各人筛选记忆复习】1.什么是模拟图像与数字图像，二者有什么区别？模拟图像:空间坐标和明暗程度连续变化的、计算机无法直接处理的图像，属于可见图像。

三维空间连续，时间上连续，波谱上连续，可见物理图像。

图像上信息是连续变化的模拟量。

数字图像:用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度均不连续，以离散数学原理表达的图像，在计算机内部，数字图像表现为二维矩阵属于不可见图像。

区别：模拟图像连续可见，不便于用计算机处理,也不便于图像的储存、传输；数字图像不连续不可见。

2.数字图像处理包括哪几个层次？各层次之间有何区别和联系？数字图像处理层次：①狭义的图像处理；②图像识别与分析；③图像理解。

区别：狭义的图像处理:主要在图像像素级上进行的，是低级处理，处理的数据量非常大，输入输出均为图像，是图像—图像的过程，如图像缩放、图像平滑、对比度增强；图像识别与分析: 通过分割和特征提取把原来以像素描述的图像转变成比较简洁的非图形式的描述，是中级处理，输入图像，输出提取的特征，是图像—数值或符号的过程，如区域分割、边界检测；图像理解: 根据较抽象的描述进行解析、判断、决策，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处，是高级处理，输入为图像，输出为规则，是图像—描述及解释的过程，如无人驾驶，自动机器人、模式识别。

联系：随着抽象程度的提高，数据量是逐渐减少的。

具体说来，原始图像数据经过一系列的处理过程，逐步转化为更有组织和用途的信息。

在这个过程中，语义不断引入，操作对象也逐步发生变化。

另外，高层操作对低层操作有指导作用，能提高低层操作的效能，完成复杂的任务。

3.数字图像处理系统由哪些模块组成？各模块起何作用？模块组成：数字图像处理系统由图像输入,图像存储,图像输出,图像通信,图像处理和分析5个模块组成。

各模块作用:图像输入模块：图像输入也称图像采集或图像数字化,它是利用图像采集设备(如数码照相机,数码摄像机等)来获取数字图像,或通过数字化设备(如图像扫描仪)将要处理的连续图像转换成适于计算机处理的数字图像。

数字图像处理考试复习资料第⼀章：图像的概念: 图像是对客观存在的物体的⼀种相似性的、⽣动的写真或描述。

图像处理：对图像进⾏⼀系列操作，达到预期⽬的处理。

数字图像处理的三个层次：(1)狭义的图像处理：(图像——图像的过程)指对图像进⾏各种操作以改善图像的视觉效果或进⾏压缩编码减少存储空间和传输时间等。

(2)图像识别与分析：(图像——数值或符号的过程)对图像中感兴趣的⽬标进⾏检测和测量，建⽴对图像的描述。

(3)图像理解：(图像——描述及解释)在图像处理与识别的基础上，基于⼈⼯智能和认知理论，研究图像中各⽬标的性质和它们之间的相互联系，对图像内容的含义加以理解以及对原来景观场景加以描述，从⽽指导和规划⾏动。

数字图像处理的特点：（1）精度⾼：对于⼀幅图像⽽⾔，数字化时不管是⽤4⽐特还是8⽐特和其它⽐特表⽰，只需改变计算机中程序的参数，处理⽅法不变。

所以从原理上讲不管对多⾼精度的数字图像进⾏处理都是可能的。

⽽在模拟图像处理中，要想使精度提⾼⼀个数量级，就必须对装置进⾏⼤幅度改进。

（2）再现性好：不管是什么数字图像，均⽤数组或数组集合表⽰。

在传送和复制图像时，只在计算机内部进⾏处理，这样数据就不会丢失或遭破坏，保持了完好的再现性。

⽽在模拟图像处理过程中，就会因为各种⼲扰因素⽽⽆法保持图像的再现性。

（3）通⽤性、灵活性强：不管是可视图像还是X光图像、热红外图像、超声波图像等不可见光图像，尽管这些图像⽣成体系中的设备规模和精度各不相同，但当把这些图像数字化后，对于计算机来说，都可同样进⾏处理，这就是计算机处理图像的通⽤性。

第⼆章图像数字化是将⼀幅画⾯转化成计算机能处理的形式——数字图像的过程。

采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。

采样间隔和采样孔径的⼤⼩是两个很重要的参数。

量化：将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化。

⼀幅数字图像中不同灰度值的个数称为灰度级数，⽤G表⽰。

图像数字化⼀般采⽤均匀采样和均匀量化⽅式。