最新数字图像处理第三章答案

3.1首先，对原图像进行处理，使其最小像素值为0，即用f （x,y ）减去原图像的最小像素值，形式如下：g(x,y) = f(x,y)-f min ，f min 为最小像素值其次，对g （x,y ）的像素值进行归一化处理，即用g （x ，y ）除以像素中的最大值g1(x,y)=g(x,y)/max (g),max(g)代表g(x,y)中像素的最大值。

最后，映射灰度进行变换G2(x,y)=(L-1)g1(x,y)=(L-1)g(x,y)/max(g)=(L-1)[f(x,y)-f min ]/m ax(f(x,y)-f min )3.2 (a)从图中得最大值为A ，在r=0时，T(r)=A ，可设通用形式s=T(r)=Ae -ar2.如图中所示在r=L 0时，T(r)=A/3联立，解得a=ln2/L 02=1.099/ L 02则s=Ae -1.099r2/L02（b ）从图中得知曲线最大值为B ，最小值为0，可设s= s=T(r)=B(1-e -ar2),从图中可知，r=L 0时，T(r)=B/4解得，a=0.288/ L 02s=T(r)=B(1-e -0.288 r2/ L02)（c ）图是（b ）图沿y 轴平移得到，所以（c ）图的表达式 C r L C D r T s e K +--==-)1)(()(220 3.3 (a)根据官网提供的答案为s=T(r)=1/(1+(m/r)E )(b)根据条件m=L/4，即s=T(r)=1/(1+(L/4r)E )在matlab中进行画图实现，情况如下。

程序：%%%习题3.3b%作者:褚凯%日期：2015.07.31%L=255%%x=1:1:255;figure;y1= 1./(1+(255./(4.*x)).^1);y2= 1./(1+(255./(4.*x)).^2);y3= 1./(1+(255./(4.*x)).^5);y4= 1./(1+(255./(4.*x)).^10);y5= 1./(1+(255./(4.*x)).^20);y6= 1./(1+(255./(4.*x)).^100);y7= 1./(1+(255./(4.*x)).^150);y8= 1./(1+(255./(4.*x)).^200);plot(x,y1,x,y2,x,y3,x,y4,x,y5,x,y6,x,y7,x,y8);legend('e=1','e=2','e=5','e=10','e=20','e=100','e=150','e=2 00');结果：（c）如题所述，像(b)函数那样有效地执行，如上图所示，即当r<m 时，s=0；r>m时，s=1；r=m时，s=0.5.因此，找到符合该条件的参数即可。

（a ）由2)(KrAer T s -==，3/2A AeKL =-得：)3/1ln(20=-KL ，20/0986.1L K = 220986.1)(rL Ae r T s -==（b ）、由， 4/)1(20B e KL =--B 得：)4/3ln(20=-KL ,20/2877.0L K =)1()(222877.0rL e B r T s --==（c ）、逐次查找像素值，如（x ，y ）=（0，0）点的f （x ，y ）值。

若该灰度值的4比特的第0位是1，则该位置的灰度值全部置1，变为15；否则全部置0，变为0。

因此第7位平面[0,7]置0，[7,15]置1，第6位平面[0,3]，[4,7]置0，[8,11]，[12,15]置15。

依次对图像的全部像素进行操作得到第0位平面，若是第i 位平面，则该位置的第i 位值是0还是1，若是1，则全置1，变为15，若是0，则全置0设像素的总数为n ，是输入图像的强度值，由，rk 对应sk ，所以，由 和得由此得知，第二次直方图均衡化处理的结果与第一次直方图均衡化处理的结果相同，这里我们假设忽略不计四舍五入的误差。

3.11题、由dw w p z G v zz )()(0⎰==,⎩⎨⎧=<<-5.00415.044)( w ww wz w p{5.00215.0221022)()(<<<<+-===⎰z zz z z zz dw w p z G v令v s =得所以⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎩⎪⎨⎧==-<<+-±<<--+-±±-±-5.0102215.0121)2(25.022125.0122)(r r r r r r vv v G z3.12题、第k 个点邻域内的局部增强直方图的值为：P r (r k )=n k /n (k=0,1,2,……K-1)。

这里n k 是灰度级为r k 的像素个数，n 是邻域内像素的总个数，k 是图像中可能的灰度级总数。

1《数字图像处理》 习题参考答案第1章概述1.1连续图像和数字图像如何相互转换？答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。

这样，数字图像可以用二维矩阵表示。

将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像 （连续图像）信号，再由模拟 /数字转化器（ADC ）得到原始的数字图像信号。

图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。

在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。

1.2采用数字图像处理有何优点？答：数字图像处理与光学等模拟方式相比具有以下鲜明的特点：1 •具有数字信号处理技术共有的特点。

（1）处理精度高。

（2）重现性能好。

（3）灵活性高。

2•数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。

3•数字图像处理技术适用面宽。

4 •数字图像处理技术综合性强。

1.3数字图像处理主要包括哪些研究内容？答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的 图像。

1.4讨论数字图像处理系统的组成。

列举你熟悉的图像处理系统并分析它们的组成和功能。

答：如图1.8,数字图像处理系统是应用计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的 信息系统。

图像处理系统包括图像处理硬件和图像处理软件。

图像处理硬件主要由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机） 、图像存储器、图像输出设备等组成。

软件系统包括操作系统、控制软件及应用软件等。

1.5 常见的数字图像处理开发工具有哪些？各有什么特点？答.目前图像处理系统开发的主流工具为 Visual C++ （面向对象可视化集成工具）和 MATLAB 的图像t+W<住《l 塁希碎«IUIMEH 鼻爭■图1.8数字图像处理系统结构图处理工具箱（Image Processing Tool box ）。

数字图像处理（岗萨雷斯第三版）课后习题答案第3章3.6原题：试解释为什么离散直⽅图均衡技术⼀般不能得到平坦的直⽅图？答：假设有⼀副图像，共有像素个数为n=MN（M⾏N列），像素灰度值取值范围为（0～255），那么该图像的灰度值的个数为L=256，为了提⾼图像的对⽐度，通常我们都希望像素的灰度值不要都局促到某⼀个狭窄的范围，也就是我们通常说的图像灰度值的动态分布⼩。

最好是在有效灰度值取值范围上，每个灰度值都有MN/L个像素，这个时候我们就可以得到⼀张对⽐度最理想的图像，也就是说像素的取值跨度⼤，像素灰度值的动态范围⼤。

因为直⽅图是PDF（概率密度函数）的近似，⽽且在处理中，不允许造成新的灰度级，所以在实际的直⽅图均衡应⽤中，很少见到完美平坦的直⽅图。

因此，直⽅图均衡技术不能保证直⽅图的均匀分布，但是却可以扩展直⽅图的分布范围，也就意味着在直⽅图上，偏向左的暗区和偏向右的亮区都有像素分布，只是不能保证每个灰度级上都有像素分布。

（百度答案：）由于离散图像的直⽅图也是离散的，其灰度累积分布函数是⼀个不减的阶梯函数。

如果映射后的图像仍然能取到所有灰度级，则不发⽣任何变化。

如果映射的灰度级⼩于256，变换后的直⽅图会有某些灰度级空缺。

即调整后灰度级的概率基本不能取得相同的值，故产⽣的直⽅图不完全平坦。

3.8原题：在某些应⽤中，将输⼊图像的直⽅图模型化为⾼斯概率密度函数效果会是⽐较好的，⾼斯概率密度函数为：其中m和σ分别是⾼斯概率密度函数的均值和标准差。

具体处理⽅法是将m和σ看成是给定图像的平均灰度级和对⽐度。

对于直⽅图均衡，您所⽤的变换函数是什么？答：直⽅图均衡变换函数的⼀般表达式如下：在回答这个问题时，有两点⾮常重要，需要学⽣表达清楚。

第⼀，这个表达式假定灰度值r只有正值，然⽽，⾼斯密度函数通常的取值范围是-∞～∞，认识到这点是⾮常重要的，认识到这点，学⽣才能以多种不同的⽅式来解决问题。

对于像标准差这样的假设，好的答案是，需要⾜够⼩，以便于当r为⼩于0时，在p r(r)曲线下的⾯积可以被忽略。

23887《数字图像处理（第3版）》习题解答（上传）（1）胡学龙编著《数字图像处理（第 3 版）》思考题与习题参考答案⽬录第1章概述 (1)第2章图像处理基本知识 (4)第3章图像的数字化与显⽰ (7)第4章图像变换与⼆维数字滤波 (10)第5章图像编码与压缩 (16)第6章图像增强 (20)第7章图像复原 (25)第8章图像分割 (27)第9章数学形态学及其应⽤ (31)第10章彩⾊图像处理 (32)第1章概述1.1连续图像和数字图像如何相互转换？答：数字图像将图像看成是许多⼤⼩相同、形状⼀致的像素组成。

这样，数字图像可以⽤⼆维矩阵表⽰。

将⾃然界的图像通过光学系统成像并由电⼦器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。

图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。

在空间将连续坐标过程称为离散化，⽽进⼀步将图像的幅度值（可能是灰度或⾊彩）整数化的过程称为量化。

1.2采⽤数字图像处理有何优点？答：数字图像处理与光学等模拟⽅式相⽐具有以下鲜明的特点：1．具有数字信号处理技术共有的特点。

（1）处理精度⾼。

（2）重现性能好。

（3）灵活性⾼。

2．数字图像处理后的图像是供⼈观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。

3．数字图像处理技术适⽤⾯宽。

4．数字图像处理技术综合性强。

1.3数字图像处理主要包括哪些研究内容？答：图像处理的任务是将客观世界的景象进⾏获取并转化为数字图像、进⾏增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将⼀幅图像转化为另⼀幅具有新的意义的图像。

1.4 说出图像、视频（video）、图形（drawing）及动画（animation）等视觉信息之间的联系和区别。

答：图像是⽤成像技术形成的静态画⾯；视频⽤摄像技术获取动态连续画⾯，每⼀帧可以看成是静态的图像。

图形是⼈⼯或计算机⽣成的图案，⽽动画则是通过把⼈物的表情、动作、变化等分解后画成许多动作瞬间的画幅，再⽤摄影机连续拍摄成⼀系列画⾯，给视觉造成连续变化的图画。

图像处理及应用第三章作业3.5答：直方图均衡化是重映射直方图，来获得均匀的直方图，它的目的是为了加强像素的强度，而当一幅图像的直方图为平坦直方图时，直方图均衡法不需要再次分配像素，所以不适合直方图均衡化技术。

3.17答：（a）计算掩模Rnew = Rold - C1 + C3，Rold 是上一次的计算结果，C1 是移动时第一列之和，C3 是下一列的和，对于3*3 的滤波器C3 需要计算2 次加法（C1已经在之前被计算），所以计算Rnew 共需要计算4 次加法，当到最后一列时，向下移一行，和之前一样的方法，再从右往左计算。

对于n*n 的滤波器，C3共需要计算n-1 次，所以Rnew 共要计算n+1 次加法。

而按照通常的计算方法，共需要计算n2-1次加法。

（b）(n2-1) / (n+1) = n-13.22答：因为在原图中，竖条的宽度是5 像素，间距是20 像素，所以每25 个像素的灰度值之和都是相同的，当以25*25 的方形掩模时，计算的值是相等的，所以垂直竖条被模糊了。

而当以23*23 和45*45 的方形掩模时，掩模大小与宽度并不一致，所以线条之间的分割仍很清楚。

课后编程题（1）原图像与图像直方图：均衡后图像的直方图：给定的归一化直方图如下：利用上述的直方图进行直方图规定化处理后得到的图像及其直方图：MATLAB代码：r=255;x=0:r;y=(-384*x+49152).*(x<=128)+(384*x-49152).*(x>=129);y=y/sum(y);figure;plot(y);G=[];for i=1:256G=[G sum(y(1:i))];endimg=imread('C:\Users\pretty820722\Desktop\fanye.jpg');img=rgb2gray(img);[m n]=size(img);hist=imhist(img);p=hist/(m*n);figure(2);subplot(1,2,1);imhist(img);subplot(1,2,2);imshow(img); p1=histeq(img); figure;subplot(1,2,1);imhist(p1);subplot(1,2,2);imshow(p1);s=[];for i=1:256s=[s sum(p(1:i))];endfor i=1:256tmp{i}=G-s(i);tmp{i}=abs(tmp{i});[a index(i)]=min(tmp{i});endimgn=zeros(m,n);for i=1:mfor j=1:nimgn(i,j)=index(img(i,j)+1)-1;endendimgn=zeros(m,n); for i=1:m for j=1:nimgn(i,j)=index(img(i,j)+1)-1; end endimgn=uint8(imgn);figure;subplot(1,2,1);imshow(imgn); subplot(1,2,2);imhist(imgn)（2）答：原图片：添加高斯噪声：添加椒盐噪声：高斯噪声后均值滤波：峰值信噪比29.0944 椒盐噪声后均值滤波：峰值信噪比28.4786高斯噪声后中值滤波：峰值信噪比为27.8801 椒盐噪声后中值滤波：峰值信噪比36.4218程序代码：f=imread('C:\Users\pretty820722\Desktop\fanye.jpg'); figure,imshow(f)g1=imnoise(f,'gaussian',0,0.01);figure,imshow(g1)g2=imnoise(f,'salt & pepper',0.05);figure,imshow(g2)w=fspecial('average',[3 3]);g11=imfilter(g1,w);g21=imfilter(g2,w);figure,imshow(g11)figure,imshow(g21)g12=medfilt2(g1,[3 3]);g22=medfilt2(g2,[3 3]);figure,imshow(g12)figure,imshow(g22)f=double(f);g11=double(g11);g21=double(g21);g12=double(g12);g22=double(g22);[p,q]=size(f);mse1=0;for i=1:pfor j=1:qa=(f(i,j)-g11(i,j))^2;mse1=mse1+a;endendmse1=mse1/(256*256);psnr1=10*log10((255*255)/mse1) mse2=0;for i=1:pfor j=1:qa=(f(i,j)-g12(i,j))^2;mse2=mse2+a;endendmse2=mse2/(256*256);psnr2=10*log10((255*255)/mse2) mse3=0;for i=1:pfor j=1:qa=(f(i,j)-g21(i,j))^2;mse3=mse3+a;endendmse3=mse3/(256*256);psnr3=10*log10((255*255)/mse3) mse4=0;for i=1:pfor j=1:qa=(f(i,j)-g22(i,j))^2;mse4=mse4+a;endendmse4=mse4/(256*256);psnr4=10*log10((255*255)/mse4) for i=1:pfor j=1:qa=(f(i,j)-g22(i,j))^2;mse4=mse4+a;endendmse4=mse4/(256*256);psnr4=10*log10((255*255)/mse4)。

数字图像处理每章课后题参考答案第一章和第二章作业：1.简述数字图像处理的研究内容。

2.什么是图像工程？根据抽象程度和研究方法等的不同，图像工程可分为哪几个层次？每个层次包含哪些研究内容？3.列举并简述常用表色系。

1.简述数字图像处理的研究内容？答：数字图像处理的主要研究内容，根据其主要的处理流程与处理目标大致可以分为图像信息的描述、图像信息的处理、图像信息的分析、图像信息的编码以及图像信息的显示等几个方面，将这几个方面展开，具体有以下的研究方向：1.图像数字化，2.图像增强，3.图像几何变换，4.图像恢复，5.图像重建，6.图像隐藏，7.图像变换，8.图像编码，9.图像识别与理解。

2.什么是图像工程？根据抽象程度和研究方法等的不同，图像工程可分为哪几个层次？每个层次包含哪些研究内容？答：图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的新的交叉科学。

根据抽象程度、研究方法、操作对象和数据量等的不同，图像工程可分为三个层次：图像处理、图像分析、图像理解。

图像处理着重强调在图像之间进行的变换。

比较狭义的图像处理主要满足对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果。

图像处理主要在图像的像素级上进行处理，处理的数据量非常大。

图像分析则主要是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建立对图像的描述。

图像分析处于中层，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描述。

图像理解的重点是进一步研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系，并得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释，从而指导和规划行为。

图像理解主要描述高层的操作，基本上根据较抽象地描述进行解析、判断、决策，其处理过程与方法与人类的思维推理有许多相似之处。

第三章图像基本概念1.图像量化时，如果量化级比较小时会出现什么现象？为什么？答：当实际场景中存在如天空、白色墙面、人脸等灰度变化比较平缓的区域时，采用比较低的量化级数，则这类图像会在画面上产生伪轮廓（即原始场景中不存在的轮廓）。

数字图像处理知到章节测试答案智慧树2023年最新武汉科技大学第一章测试1.一个图像处理和分析系统的基本组成结构通常包括（）、（）、（）、（）、（）和（）。

____，____，____，____，____，____。

参考答案:null2.图像的种类很多，根据人眼的视觉特性可将图像分为（）和（）两类。

____，____。

参考答案:null3.数字图像处理学所包含的内容是相当丰富的。

根据抽象程度不同，数字图像可分为三个层次：（）、（）和（）。

____，____，____。

参考答案:null4.对图像进行一系列的操作，以达到预期目的的技术称为图像处理。

图像处理分为（）和（）两种方式。

____，____。

参考答案:null5.同模拟图像处理相比，数字图像处理有很多优点。

主要表现在：（）、（）、（）和（）四个方面。

____，____，____，____。

null第二章测试1.对于一个大小为2560×1440的图像，如果其灰度范围为0到255，不对图像进行压缩的情况下，大约需要多少KB（1KB=1024Bytes）来存储这样一幅图像？（）参考答案:3600KB；2.通过你对光子能量频谱图的理解，以下哪个关于图像采集的表述是正确的？（）参考答案:可见光频段很窄，大部分频段的光信号都是不可见的；3.以下关于人类眼球结果的表述哪一个是正确的？（）参考答案:每只眼球中的锥状细胞的数量大概是6-7百万个，分布在视网膜的中心区域，他们对色彩非常敏感；4.对一幅连续图像进行数字化处理的过程中，一般来说，采样间隔越大，图像的空间分辨率越（）；量化等级越多，图像的灰度分辨率越（）。

____，____。

null5.在对图像数字化时，采样间隔太大会画面出现（）效应；而量化等级太低时画面会出现（）：____，____。

参考答案:null6.图像成像模型的表达式为（）。

包含的三项分别表示（）、（）、（）。

____，____，____，____。

数字图像处理课后答案1. 什么是数字图像处理？数字图像处理是指利用计算机对图像进行处理的一门学科。

它是图像处理领域的一个重要分支，主要目标是通过一系列数学算法和统计方法，对数字图像进行分析和处理，从而达到改善图像质量、提取图像特征、实现图像识别等目的。

2. 数字图像处理的主要内容数字图像处理包含了很多内容，主要可以分为以下几个方面：2.1 图像增强图像增强是指通过一系列的算法和处理技术，改善图像的质量，使得图像更加清晰、明亮、对比度更强、噪声更少等。

常见的图像增强技术包括直方图均衡化、滤波、锐化等。

2.2 图像压缩图像压缩是指通过一定的算法和技术，对图像进行编码和解码，从而减少图像的存储空间和传输带宽。

常见的图像压缩算法包括JPEG、PNG、GIF等。

2.3 图像分割图像分割是指将一张图像分成若干个区域，每个区域具有一定的相似性和一致性。

通过图像分割可以提取出图像中的物体或者感兴趣的区域，为图像分析和识别提供基础。

常见的图像分割方法有阈值分割、区域生长法等。

2.4 特征提取特征提取是指从图像中提取出有代表性的特征，用于图像分类、目标识别等应用。

常见的特征提取方法包括边缘检测、纹理特征提取、形状描述等。

2.5 图像恢复图像恢复是指通过一系列的算法和技术，对受损或者退化的图像进行修复，使得图像更加清晰、完整。

常见的图像恢复方法包括去噪、去模糊、去抖动等。

3. 数字图像处理的应用领域数字图像处理在很多领域中都有广泛的应用，以下是一些典型的应用领域：3.1 医学影像处理在医学领域，数字图像处理应用非常广泛。

它可以用于CT 扫描、MRI、X光片等医学图像的分析、特征提取和诊断。

3.2 无人驾驶数字图像处理在无人驾驶领域也有重要的应用。

通过摄像头采集到的图像，利用图像处理算法和技术，可以实现车辆的感知、障碍物检测、车道识别等功能。

3.3 图像识别图像识别是数字图像处理的一个重要应用领域。

通过图像处理和模式识别的技术，可以实现人脸识别、字符识别、目标识别等功能。