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图像编码与解码技术考试（答案见尾页）一、选择题1. 图像编码技术中，以下哪种编码方式属于有损压缩？A. JPEGB. PNGC. GIFD. BMP2. 在数字图像处理中，以下哪种变换可以增强图像的视觉效果？A. 对图像进行裁剪B. 对图像进行缩放C. 对图像进行旋转D. 对图像进行平滑滤波3. 图像编码过程中，以下哪个参数不会影响压缩比？A. 编码位数B. 压缩算法C. 图像分辨率D. 量化参数4. 在图像解码过程中，以下哪个步骤不是必须的？A. 解码B. 逆变换C. 图像重建D. 图像显示5. 在视频编码中，以下哪种帧率适用于实时传输？A. 1fpsB. 2fpsC. 3fps6. 图像压缩中，以下哪种方法可以保证最高的压缩比？A. 霍夫曼编码B. LZW编码C. LZ77编码D. DIY自定义编码7. 在数字图像处理中，以下哪种操作可以用于去除图像中的噪声？A. 池化B. 滤波C. 高斯模糊D. 锐化8. 视频编解码中，以下哪种格式支持最高级别的压缩比？A. H.261B. H.264C. MPEG-2D. AVI9. 图像编码中，以下哪种编码标准适用于网页图片传输？A. JPEGB. PNGC. GIFD. BMP10. 在图像解码过程中，以下哪个步骤可以用来验证解码后的图像质量？A. 图像显示B. 图像打印C. 图像比较D. 图像分析11. 图像编码技术中，以下哪个选项是常见的编码标准？B. PNGC. BMPD. GIF12. 在数字图像处理中，关于图像变换的描述，以下哪个是不正确的？A. 图像缩放可能会改变图像的宽度和高度B. 图像旋转不会改变图像的宽度和高度C. 图像平移不会改变图像的宽度和高度D. 图像缩放不改变图像的像素值13. 图像编码中，以下哪个选项不属于预测编码方法？A. 基于像素值的预测B. 基于纹理的预测C. 基于运动的预测D. 基于颜色的预测14. 在JPEG图像编码中，以下哪个参数会影响压缩比？A. 缩放因子B. 颜色深度C. 快速扫描顺序D.量化表15. 图像解码中，以下哪个步骤不是必要的？A. 逆变换B. 逆量化C. 图像重建D. 图像显示16. 在图像处理中，以下哪个操作可以增强图像的边缘信息？A. 池化B. 滤波C. 微分D. 高斯模糊17. 在JPEG图像编码中，以下哪个参数会影响图像的质量？A. 缩放因子B. 颜色深度C. 快速扫描顺序D. 量化表18. 图像解码中，以下哪个选项是用于解压缩的？A. 解码函数B. 解压函数C. 图像重建D. 图像显示19. 在数字图像处理中，以下哪个操作可以用于去除图像中的噪声？A. 池化B. 滤波C. 阈值分割D. 高斯平滑20. 在JPEG图像编码中，以下哪个参数会影响压缩后的图像文件大小？A. 缩放因子B. 颜色深度C. 快速扫描顺序D. 量化表21. 图像编码技术中，以下哪个选项是常见的编码标准？A. JPEGB. MP3C. GIFD. PNG22. 在数字图像处理中，以下哪种变换可以增强图像的视觉效果？A. 对图像进行缩放B. 对图像进行旋转C. 对图像进行滤波D. 对图像进行锐化23. 图像编码过程中，以下哪个参数用于控制编码效率？A. 码率B. 分辨率C. 编码格式D. 量化系数24. 在图像解码过程中，以下哪个步骤用于恢复原始图像数据？A. 解码B. 压缩C. 显示D. 传输25. 图像编码中，以下哪个选项不属于有损编码？A. JPEGB. H.264C. MPEG-1D. DWV26. 在数字图像处理中，以下哪个操作可以用于去除图像中的噪声？A. 滤波B. 膨胀C. 阈值分割D. 二值化27. 图像解码时，以下哪个参数用于指定解码器的输出格式？A. MIME类型B. 编码格式C. 解码参数D. 图像大小28. 在图像编码中，以下哪个选项可以实现无损压缩？A. JPEGB. H.264C. MPEG-1D. DWV29. 数字图像处理中，以下哪个操作可以用于调整图像的对比度和亮度？A. 灰度转换B. 直方图均衡化C. 色彩平衡D. 图像标准化30. 图像解码后，以下哪个步骤用于显示图像？A. 打印B. 显示器显示C. 存储到硬盘D. 通过互联网传输31. 图像编码技术中常用的方法有哪些？A. JPEGB. PNGC. GIFD. BMP32. 在数字图像处理中，什么是JPEG编码？A. 一种有损压缩方法B. 一种无损压缩方法C. 一种同时具有有损和无损压缩的方法33. 图像解码过程中，哪个步骤是至关重要的？A. 传输图像数据B. 压缩图像数据C. 解析图像数据34. 在图像编码中，哪个参数决定了图像的质量？A. 码率B. 分辨率C. 编码格式35. 以下哪种图像格式支持透明背景？A. JPEGB. PNGC. GIF36. 在无损图像压缩中，哪种算法被广泛应用？A. LZWB. JPEGC. ZIP37. 在图像编码过程中，哪个步骤可以去除图像中的噪声？A. 滤波B. 膨胀C. 深度学习38. 以下哪种图像格式被广泛用于网页中的图标和小型图片？A. GIFB. PNGC. JPEG39. 在图像解码中，哪个步骤可以恢复图像的原始尺寸？A. 解析像素数据B. 调整图像大小C. 应用滤镜效果40. 以下哪种图像格式支持动画效果？A. GIFB. PNGC. BMP二、问答题1. 什么是图像编码？它的主要目的是什么？2. 常见的图像编码标准有哪些？它们的区别是什么？3. 什么是解码？它在图像处理中的重要性是什么？4. 描述一下H./AVC编码和解码过程的基本原理。
第4章变换域处理方法实践练习问题：采用landsat5_image.dat进行主成分正变换并采用前3个主成分分量进行反变换，要求记录主要操作步骤。
操作步骤：（1）加载数据启动ENVI，在菜单栏中选择File > Open加载遥感数据landsat5_image.dat，采用真彩色显示图像（图1）。
图1（2）主成分分析在菜单栏中选择Transform > PCA Rotation >Forward PC Rotation New Statistics and Rotate，弹出Principal Components Input File对话框,在该对话框中选择landsat5_image.dat数据，点击OK。
图2（3）计算主成分正变换参数在Forward PC Parameters对话框中，填写正变换参数：1）点击“Stats Subset”按钮可以基于一个空间子集或感兴趣区计算统计信息。
该统计将被应用于整个文件或文件的空间子集。
2）在“Stats X/Y Resize Factor”文本框中键入小于1的调整系数，用于计算统计值时的数据二次采样。
键入一个小于1的调整系数，将会提高统计计算速度。
3）使用箭头切换按钮，选择是根据“Covariance Matrix”（协方差矩阵）还是根据“Correlation Matrix”(相关系数矩阵)计算主成分波段。
4）在“Output Data Type”菜单中，选择所需的输出文件数据类型为“Floating Point”，如图3。
图3点击OK之后，输出forward_pc.dat数据，图4是生成的第一主成分，同时也会弹出PC Eigenvalues对话框，可以看出各主成分的特征值（图5）。
图 4图 5。
数字图像处理实验报告（五个实验全）实验⼀ Matlab图像⼯具的使⽤1、读图I=imread(＇lena.jpg＇);imshow(I);2、读⼊⼀幅RGB图像，变换为灰度图像和⼆值图像，并在同⼀个窗⼝内分成三个⼦窗⼝来分别显⽰RGB图像和灰度图像。
a=imread(＇lena.jpg＇)i = rgb2gray(a)I = im2bw(a,0.5)subplot(3,1,1);imshow(a);subplot(3,1,2);imshow(i);subplot(3,1,3);imshow(I);原图像灰度图像⼆值图像实验⼆图像变换1、对⼀幅图像进⾏平移，显⽰原始图像与处理后图像，分别对其进⾏傅⾥叶变换，显⽰变换后结果，分析原图的傅⾥叶谱与平移后傅⾥叶频谱的对应关系。
s=imread(＇beauty.jpg＇);i=rgb2gray(s)i=double(i)j=fft2(i);k=fftshift(j); 原图像原图的傅⾥叶频谱l=log(abs(k));m=fftshift(j);RR=real(m);II=imag(m);A=sqrt(RR.^2+II.^2);A=(A-min(min(A)))/(max(max(A)))*255;b=circshift(s,[800 450]);b=rgb2gray(b)b=double(b) 平移后的图像平移后的傅⾥叶频谱c=fft2(b);e=fftshift(c);l=log(abs(e));f=fftshift(c);WW=real(f);ZZ=imag(f);B=sqrt(WW.^2+ZZ.^2);B=(B-min(min(B)))/(max(max(B)))*255;subplot(2,2,1);imshow(s);subplot(2,2,2);imshow(uint8(b));subplot(2,2,3);imshow(A);subplot(2,2,4);imshow(B);2、对⼀幅图像进⾏旋转，显⽰原始图像与处理后图像，分别对其进⾏傅⾥叶变换，显⽰变换后结果，分析原图的傅⾥叶谱与旋转后傅⾥叶频谱的对应关系。
数字图像处理实验(MATLAB版)数字图像处理(MATLAB版)实验指导书(试用版)湖北师范学院教育信息与技术学院2009年4月试行目录实验一、数字图像获取和格式转换 2 实验二、图像亮度变换和空间滤波 6 实验三、频域处理7 实验四、图像复原9 实验五、彩色图像处理10１实验六、图像压缩11 实验七、图像分割13 教材与参考文献14２《数字图像处理》实验指导书实验一、数字图像获取和格式转换一、实验目的1掌握使用扫描仪、数码相机、数码摄像级机、电脑摄像头等数字化设备以及计算机获取数字图像的方法；2修改图像的存储格式；并比较不同压缩格式图像的数据量的大小。
二、实验原理数字图像获取设备的主要性能指标有x、y方向的分辨率、色彩分辨率（色彩位数）、扫描幅面和接口方式等。
各类设备都标明了它的光学分辨率和最大分辨率。
分辨率的单位是dpi，dpi是英文Dot Per Inch的缩写，意思是每英寸的像素点数。
扫描仪扫描图像的步骤是:首先将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者图纸照片；然后启３动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源开始扫描原稿。
为了均匀照亮稿件，扫描仪光源为长条形，并沿y方向扫过整个原稿；照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成沿x方向的光带，又经过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜，经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的RGB三条彩色光带分别照到各自的CCD 上，CCD将RGB光带转变为模拟电子信号，此信号又被A/D变换器转变为数字电子信号。
至此，反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后通过串行或者并行等接口送至计算机。
扫描仪每扫一行就得到原稿x方向一行的图像信息，随着沿y方向的移动，在计算机内部逐步形成原稿的全图。
扫描仪工作原理见图1.1。
４图1.1扫描仪的工作原理在扫描仪的工作过程中，有两个元件起到了关键的作用。
一个是CCD，它将光信号转换成为电信号；另一个是A/D变换器，它将模拟电信号变为数字电信号。
DISP11、说明图象数字化与图象空间分辨率之间的关系。
答：图像数字化包括两个过程：采样和量化。
而图像的空间分辨率是在图像采样过程中选择和产生的。
空间分辨率用来衡量数字图像对模拟图像空间坐标数字化的精度。
2、说明图象数字化与图象灰度分辨率之间的关系。
答：图像数字化包括两个过程：采样和量化。
而图像灰度分辨率是在图像量化过程中选择和产生的。
灰度分辨率是只对应同一模拟图像的亮度分布进行量化操作所采用的不同量化级数，也就是说可以用不同的灰度级数来表示同一图像的灰度分布。
3、看图说明伪彩色图象采集卡的工作原理，并说明LUT的原理和作用。
答：模拟图像数据由摄像头采集后，经A/D转换器处理，转化成数字信号，传给帧处理器经过其处理后，然后查询LUT表，经过D/A转换器输出RGB三色。
LUT(显示查找表)实际上就是一张像素灰度值的映射表，它将实际采样到的像素灰度值经过一定的变换，变成了另外一个与之对应的灰度值，这样可以很容易根据需求得到相应的颜色，它的优点在于易于调整、起到突出图像的有用信息、增强图像的光对比度的作用。
DISP21、粗略画出下列图象的傅立叶变换图象：变换后的图像如下：（从左至右）2、证明付里叶变换的可分离性及快速算法可行性。
答：可分离性：对于二维傅里叶变换，若把y看成一个常数，则可得到沿x方向的u=0,1,……，N－1的一维傅里叶变换，再将y看成一个变量，x不变，则可得到y方向上v=0,1,……，N－1的一维傅里叶变换，因此二维傅里叶变换可分离。
快速算法可行性：假设N是2的L次方，对于有N个点的傅里叶变换，需要完成N*N次复数乘法和N*(N－1)次复数加法，而对于快速算法，则有(N/2)*L个蝶形算法，因此运算量为(N/2)*㏒2N个复乘和N㏒2N个复加，在N较大时，计算量比DFT少很多。
证明:可分离性:F(u,v)=(1/N)∑∑f(x,y)exp[-j2π(ux+vy)/N]其变换核g(x,y,u,v)= exp[-j2π(ux+vy)/N]= exp(-j2πux/N)*exp(-j2πvy/N)所以，F(u,v)=(1/N)∑{[∑f(x,y)exp(-j2πux/N)]exp(-j2πvy/N)}这相当于先对x进行傅里叶变换，再对y进行傅里叶变换，可分离性证毕。
数字图像处理技术练习 1． 图像中每个像素点的灰度值如下图所示：
分别求经过邻域平滑模板、邻域高通模板和中值滤波处理后的结果。其中不能处理的点保持不变如果处理后的值为负数则变为0。邻域平滑模
板01011014010H，邻域高通模板010141010H，中值滤波窗口取3×3矩阵，窗口中心为原点。 2． 图像中每个像素点的灰度值如下图所示：
分别求经过邻域平滑模板、邻域高通模板和中值滤波处理后的结果。其 中不能处理的点保持不变如果处理后的值为负数则变为0。邻域平滑模
板11111018111H，邻域高通模板111181111H，中值滤波窗口取3×3矩阵，窗口中心为原点。 3．设有以下信源符号w1,w2,w3,w4,w5和概率P(w1)=0.3, P(w2)=0.2,
P(w3)=0.2, P(w4)=0.2, P(w5)=0.1。请对此信源进行Huffman编码，并计算熵，平均码长和编码效率。 (log20.3= -1.737,log20.2= -2.322,log20.1=-3.322) 4．设有以下信源符号w1,w2,w3,w4,w5和概率P(w1)=0.5, P(w2)=0.2, P(w3)=0.1, P(w4)=0.1, P(w5)=0.1, 请对此信源进行Huffman编码，并计算熵，平均码 1．DFT的中文全称为___离散傅立叶变换___。 2．图像的数字化过程包括两个重要步骤，其中对空间坐标的离散化称为__采样___，对值域的离散化称为__量化___。 3．有一幅256灰度级的灰度图像，大小为64×64，则存储这幅图像的灰度数据需___4096__字节。 4．在HSI模型中，_____色调___用颜色轮中的角度来标定。 5．灰度直方图中横坐标表示_____灰度值_______。 6．色度包括____色调_____和饱和度。 7．通过某种灰度变换使得各个灰度级别在图像中出现的次数基本相等，该灰度变换称为__直方图均衡化______。 8．DCT的中文全称为___离散余弦变换_______。 9．图像的数字化过程包括两个重要步骤:___采样_____和____量化____。 10．有一幅256灰度级的灰度图像，大小为32×32，则存储这幅图像的灰度数据需____8192_____bit。 11．在HSI模型中，____饱和度____用颜色轮中色点与原点的距离来标定。 12．灰度直方图中纵坐标表示___灰度值出现的概率_________。 13．色度包括色调和___饱和度_________。 14．若x,y表示空间坐标，I表示灰度，则静止灰度图像的数学描述可以为 ______I=f(x,y)______ 。 15．有一幅256灰度级的灰度图像，大小为64×64，则存储这幅图像的灰度数据需_________字节。 16．DFT的中文全称为____离散傅立叶变换______________。 17．几何畸变校正一般分两个步骤___空间变换___和___灰度值插值 。 18．相减混色的三基色是_____黄、青、品红_____________。 19．假定图像尺寸为M、N,每个像素所具有的离散灰度级数为2k,那么存储这幅图像所需的位数是：___M*N*K_____。 20．二维傅里叶变换可以通过两次一维变换来实现，这利用了二维傅里叶变换的____可分离____性质。 21．FFT全称为__快速傅立叶变换______。 22．从增强的作用域出发,图像增强的两种方法分别为____空间域增强_____ 和频率域增强。 23．完全恢复被压缩信源信息的方法称为____无损____压缩方法。 24．对图像进行编码时，要建立表达图像信息的一系列符号的码本。如果码本不能使每个像素所需的平均比特数最小，则说明存在___编码_____冗余。 25．在数学形态学的定义中，如果设有两个目标A和B，如果A与B的交集为空，则称B___击不中____A。 26．JPEG2000格式中用到了___小波___变换。 27．对比度增强、对比度拉伸或灰度变换都属于____点___运算。
1．以下模板中具有图像平滑功能的为（ A ）。 A．01011115010 B．11111818111 C．10111013101
D．10111717101 2．以下模板中具有图像边缘检测功能的为（ B、C ）。 A．01011115010 B．11111818111 C．10111013101
D．10111717101 3．有四个图像的直方图分别如下所示，则从左往右哪一幅直方图所对应的图像的对比度最高？ （ D ） A．第一幅 B．第二幅 C．第三幅 D. 第四幅 4．一个灰度变换形式如下图所示，该灰度变换的作用是（ B ）。
A．灰度反转 B．二值化 C．灰度均衡 D．对比度增强 5．一个灰度变换形式如下图所示，该灰度变换的作用是（ A ）。
A．灰度反转 B．二值化 C．灰度均衡 D．对比度增强 6．一个三段线性变换如下图所示,横轴表示原始灰度，纵轴表示变换后灰度。以下关于该变换的说法错误的是（ A ）。
A．(0,80)区间的灰度对比度增强 B．（80，130）区间的灰度对比度增强 C．(130,255)区间的灰度对比度降低 D．变换后的灰度的区间还是（0，255） 7．将灰度或单一波段的图像变换为彩色图像，从而把人眼不能区分的微小的灰度差别显示为明显的彩色差异。这种处理方法称为（ C ）。 A．真彩色增强 B．假彩色增强 C．伪彩色增强 D．彩色图像灰度化 8．灰度图像的高帽变换的定义为THT()()fffg，该变换的作用是
0 8130 255
3
20255 （ A ）。 A．检测图像的亮细节 B．检测图像的暗细节 C．平滑图像 D．检测图像的边缘 9．灰度图像的低帽变换的作用是（ B ）。 A．检测图像的亮细节 B．检测图像的暗细节 C．平滑图像 D．检测图像的边缘 10．傅里叶频谱图中，高频分量主要取决于（ C ）。 A．平坦区域 B．高亮度区域 C．边缘和噪声等细节 D．暗区域 11．傅里叶频谱图中，低频分量主要取决于（ A ）。 A．平坦区域 B．高亮度区域 C．边缘和噪声等细节 D．暗区域 12．以下是图像中沿某一方向的灰度变化曲线，从左往右哪个曲线表示脉冲状边缘。（ C ）
A．第一个 B．第二个 C．第三个 D. 第四个 13．如果一幅数字图像尺寸为200×300，每个像素点的离散灰度级数为16级，则存储这幅图像所需( A ）位。 A．200×300×4 B．200×300×5 C．200×300×8 D．200×300×16 14．可以通过微分算子实现图像锐化。以下属于二阶微分算子的是（ D ）。 A． Sobel算子 B．Prewitt算子 C．Isotropic算子 D．拉普拉斯算子 15．下列说法错误的是（ B ）。 A．维纳滤波的主要操作均是在频率域完成的。 B．一般情况下逆滤波的效果比维纳滤波效果好。 C．维纳滤波中噪声与原图像的功率谱一般未知，可以用常数K代替两者相除的结果。 D．逆滤波可以看作是维纳滤波的特例。 16．常常以矩阵的形式表示图像。一幅灰度图像可以表示成如下矩阵形式：
)1,1()1,1()0,1()1,1()1,1()0,1()1,0()1,0()0,0(NMfMfMfNfffNfff
。
以下关于该表示方法说法错误的是（ D ）。 A． 矩阵中的每一个元素代表一个像素 B． f函数的定义域为空间坐标 C． f函数的值域为灰度幅值 D． 该灰度图像的大小为N×N 17．以下不属于点运算的是（ D ）。 A．对比度增强 B．对比度拉伸 C．灰度变换 D．几何变换 18．以下属于有损压缩编码的是（ C ）。 A．算术编码 B．Huffman编码 C．分形编码 D．游程编码
1．K－L变换是在均方误差意义下的最佳变换。 （ √ ） 2．对于一幅输入图像，经过点运算将产生一幅输出图像，输出图像上每个像素的灰度值仅由相应输入像素的灰度值决定，而与像素点所在的位置无关。 （ √ ） 3．无损压缩指可以完全恢复被压缩信源信息的压缩方法，又被称为无失真压缩法。 （ √ ） 4．JPEG2000采用DCT变换。 （ × ） 5．霍夫变换只能检测直线。 （ × ） 6．对二值图像做多次开运算与做一次开运算的结果是一样的。 （ √ ） 7．二值形态学中开闭运算的结果与结构元素的原点位置无关。 （ √ ） 8．不同的图像可以具有相同的直方图。 （ √ ） 9．通过直方图可以直接计算图像中的最大亮度、最小亮度、平均亮度、对比度
