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武汉大学《数字图像处理》期末考试试卷及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个选项不属于数字图像处理的范畴？A. 图像增强B. 图像复原C. 图像编码D. 数据挖掘答案：D2. 在数字图像处理中，下列哪个算子不是边缘检测算子？A. 罗伯茨算子B. 拉普拉斯算子C. 高斯算子D. 中值滤波器答案：D3. 下列哪个颜色模型不是设备无关的？A. RGBB. CMYKC. HSVD. Lab答案：B4. 以下哪种图像采样方法会导致图像失真？A. 最近邻插值B. 双线性插值C. 双三次插值D. 上述都不会导致图像失真答案：D5. 以下哪个算法不属于图像分割的方法？A. 阈值分割B. 区域生长C. 水平集方法D. 快速傅里叶变换答案：D二、填空题（每题2分，共20分）6. 数字图像处理的主要任务包括：________、________、________。
答案：图像增强、图像复原、图像编码7. 图像增强的目的是使图像的________增强，改善图像的________。
答案：视觉效果、视觉效果8. 在图像处理中，________算子可以用于边缘检测。
答案：Sobel算子9. RGB颜色模型中的R、G、B分别代表________、________、________。
答案：红色、绿色、蓝色10. 图像编码的目的是________。
答案：减少图像数据量，便于存储和传输三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述图像增强的目的是什么？请列举三种常见的图像增强方法。
答案：图像增强的目的是使图像的视觉效果增强，改善图像的质量。
常见的图像增强方法有：直方图均衡化、对比度增强、锐化处理。
12. 简述图像复原的目的是什么？请列举两种常见的图像复原方法。
答案：图像复原的目的是从退化图像中恢复出原始图像。
常见的图像复原方法有：逆滤波、维纳滤波。
13. 简述图像分割的目的是什么？请列举三种常见的图像分割方法。
答案：图像分割的目的是将图像划分为若干具有相似特性的区域。
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。
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。
×5. 平滑和锐化操作实现了一种邻域操作，即处理后图像的某个像素点的灰度不仅和未处理前该点灰度值有关，还与其未处理前邻接点的灰度值有关。
√6.旋转后的图像尺寸也许会变大。
√7.中值滤波是一种典型的低通滤波器。
×8. 锐化模板在边缘检测中很有用。
√9.锐化模板可看成是一个高通滤波器； √10.锐化处理将使得图像的边缘更加突出；√11.设红色的值为200，则反色后的值为55；√12.设蓝色的值为100，则反色后的值为155； √13.设绿色的值为260，则反色后的值为55；×14. 当不是真彩色模式下时，位图中的数据只是对应调色板中的一个索引值；√15.当反色处理时，我们只需要将调色板中的颜色反转，形成新调色板，而位图数据不用动，就能够实现反色。
√16．灰度图是一种特殊的伪彩色图，只不过调色板中的R 、G 、B 值 都是一样的而已；√17. 二值位图一定是黑白色的；×18.通过变换矩阵，可以将灰度图完整地还原为彩色图；×19. 灰度扩展的意思就是把你所感兴趣的灰度范围拉开，使得该范围内的象素，亮的越亮，暗的越暗，从而达到了增强对比度的目的。
√20. 削波(cliping)可以看作是对比度扩展的一个特例；√21.经过阈值化处理后的图象变成了黑白二值图；√22.直方图均衡化可以用来增大对比度； √23. 使用结构元素B 对图像进行腐蚀，假设B 是对称的，其对称集表示为vB ，则X 被B 腐蚀和X 被v B 腐蚀的结果是一样的。
24.真彩图是不带调色板的。
√25. 真彩图中的每个像素是由3个字节表示。
×26.利用形态学对物体集合结构的分析过程就是主、客体相互逼近的过程。
√27.对图像进行分析可以不提取物体几何结构特征。
×28.数学形态学方法比其他空域或频域图像处理和分析方法有一些优势。
√29.基于数学形态学的边缘信息提取处理优于基于微分运算的边缘提取方法。
√30.结构元必须在几何上比原图像简单，且有界，结构元的凸性不是很重要。
×三、计算和论述题1.1设图像的模板是1. 00 1⎡⎤⎢⎥⎣⎦，原图像是1 1 1 1 12 2 2 2 23 3 3 3 34 4 4 4 4⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，则做平滑后的图像是？答案：1.2设图像的模板是1. 00 1⎡⎤⎢⎥⎣⎦，原图像是2 2 2 2 23 3 3 3 34 4 4 4 41 1 1 1 1⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，则做平滑后的图像是？答案：xxxxxxxx5555777755551.3设图像的模板是1. 00 1⎡⎤⎢⎥⎣⎦，原图像是4 4 4 4 42 2 2 2 23 3 3 3 31 1 1 1 1⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，则做平滑后的图像是？答案：xxxxxxxx4444555566661.4设图像的模板是1 2 112 4 2161 2 1⎡⎤⎢⎥⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦，原图像是2 2 2 23 2 3 34 6 4 55 6 6 6⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，则做平滑后的图像是？解：2.1设原图像是-1 1 -1 1 -111111 - - 333330 0 0 0 01 -1 1 -1 1⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，[]1Box 1 1 13⨯模板为， []11 2 14⨯高斯模板为，，请分别使用Box 模板，高斯模板及中值滤波对上面的原图像进行处理。
解：Box 模板处理： 高斯模板处理为： 中值处理为： 2.2设原图像是0 0 0 1 1 1120 01 133130 01 1440 0 0 1 1 1⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，[]1Box 1 1 13⨯模板为， []11 2 14⨯高斯模板为，，请分别使用Box 模板，高斯模板及中值滤波对上面的原图像进行处理。
解： Box 模板处理： 高斯模板处理为：中值处理为：2.3设原图像是1 2 10 2 11 3 11 3 11 2 10 2 1⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，[]1Box 1 1 13⨯模板为， []1 1 2 14⨯高斯模板为，请分别使用Box 模板，高斯模板及中值滤波对上面的原图像进行处理。
解：Box 模板处理：高斯模板处理为： 中值处理为：计算题例子：2.4： 设图像矩阵为⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡5347820765161126981，结构元为⎥⎦⎤⎢⎣⎡1111。
分别用结构元对图像矩阵进行膨胀、腐蚀操作，得出处理后的图像矩阵。
（结构元中心是：（size(图像矩阵)+1）/2） 53343334557255812.5：设有一个二值图像矩阵为⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000001110011100111000000，结构元为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡111111111，请分别用结构元对图像矩阵进行膨胀、腐蚀操作，得出处理后的图像矩阵。
⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡0000001110011100111000000。
