数字图像处理与分析习题及答案
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《数字图像处理》试题及答案1、如图所示,A和B的图形完全一样,其背景与目标的灰度值分别标注于图中, 请问哪一个目标人眼感觉更亮一些?为什么?〔10分答:B感觉更亮一些。
<5分,给出相对亮度概念即可给分>因为目标比背景暗,所以越大,感觉越暗,所以A更暗,即B更亮一些。
〔5分2、给出一维连续图像函数傅里叶变换的定义,并描述空间频率的概念。
〔10分答:1一维连续图像函数的傅立叶变换定义为:〔5分2空间频率是指单位长度内亮度作周期变化的次数。
〔2分对于傅立叶变换基函数,考虑的最大值直线在坐标轴上的截距为,则表示空间周期,即为空间频率。
〔3分3、已知的图像数据如图所示,请计算:〔15分a 、的离散傅里叶变换;b、的哈德玛变换。
题3图答:1令,则,〔5分2〔3分则哈德玛变换为〔3分4、写出频域拉普拉斯算子的传递函数,并说明掩模矩阵对图像的卷积与拉普拉斯算子对图像运算结果之间的关系。
〔15分答:1F=F=F=F+F〔6分2相当于原图像与拉普拉斯算子运算之差〔3分。
因为拉式算子:〔2分所以:=-〔4分5、如图为一幅16级灰度的图像。
请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器;说明这两种滤波器各自的特点;并写出两种滤波器对下图的滤波结果〔只处理灰色区域,不处理边界。
〔15分题5图答:均值滤波:〔2分中值滤波:〔2分均值滤波可以去除突然变化的点噪声,从而滤除一定的噪声,但其代价是图像有一定程度的模糊;中值滤波容易去除孤立的点、线噪声,同时保持图像的边缘。
〔5分均值滤波:〔3分中值滤波:〔3分6、写出图像退化/复原的总体模型;利用线性系统的相关知识,推导线性空不变条件下连续图像函数的退化模型。
〔10分答:〔5分线性系统中:其中为系统H的冲激响应。
又空不变系统,则〔5分7、如图,X是待处理图像,黑点代表目标,白点代表背景;B是结构元素,原点在中心。
试分别给出B对X做开运算和闭运算的结果〔在图中涂黑目标点即可。
〔10分〔开运算和闭运算各5分题7图8、设一幅灰度图像,其目标和背景的像素点灰度呈正态分布,灰度直方图如图所示。
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 xm 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。
[题目]数字图像[参考答案]为了便于用计算机对图像进行处理,通过将二维连续(模拟)图像在空间上离散化,也即采样,并同时将二维连续图像的幅值等间隔地划分成多个等级(层次),也即均匀量化,以此来用二维数字阵列表示其中各个像素的空间位置和每个像素的灰度级数(灰度值)的图像形式称为数字图像。
图像处理[参考答案]是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。
题目]数字图像处理[参考答案]是指利用计算机技术或其他数字技术,对一图像信息进行某此数学运算及各种加工处理,以改善图像的视觉效果和提高图像实用性的技术。
一、绪论(名词解释,易,3分)[题目]图像[参考答案]是指用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的、可以直接或间接作用于人的视觉系统而产生的视知觉的实体。
一、绪论(简答题,难,6分)[题目]什么是图像?如何区分数字图像和模拟图像?[参考答案]“图”是物体透射或反射光的分布,是客观存在的。
“像”是人的视觉系统对图在大脑中形成的印象或认识,是人的感觉。
图像是图和像的有机结合,既反映物体的客观存在,又体现人的心理因素;图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述,或者说图像是客观对象的一种可视表示,它包含了被描述对象的有关信息。
模拟图像是空间坐标和亮度(或色彩)都连续变化的图像;数字图像是空间坐标和亮度(或色彩)均不连续的、用离散数字(一般是整数)表示的图像。
[题目]简述研究图像恢复的基本思路。
[参考答案]基本思路是,从图像退化的数学或概率模型出发,研究改进图像的外观,从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面日,从而获得与景物真实面貌相像的图像。
一、绪论(简答题,易,5分)[题目]简述研究图像变换的基本思路。
[参考答案]基本思路是通过数学方法和图像变换算法对图像的某种变换,以便简化图像进一步处理的过程,或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。
一、绪论(简答题,易,5分)[题目]简述一个你所熟悉的图像处理的应用实例。
《数字图像处理》试题及答案1、如图所示,A和B的图形完全一样,其背景与目标的灰度值分别标注于图中,请问哪一个目标人眼感觉更亮一些?为什么?(10分)答:B感觉更亮一些。
(5分,给出相对亮度概念即可给分)因为目标比背景暗,所以越大,感觉越暗,所以A更暗,即B更亮一些。
(5分)2、给出一维连续图像函数傅里叶变换的定义,并描述空间频率的概念。
(10分)答:1一维连续图像函数的傅立叶变换定义为:(5分)2空间频率是指单位长度内亮度作周期变化的次数。
(2分)对于傅立叶变换基函数,考虑的最大值直线在坐标轴上的截距为,则表示空间周期,即为空间频率。
(3分)3、已知的图像数据如图所示,请计算:(15分)a、的离散傅里叶变换;b、的哈德玛变换。
题3图答:1令,则,(5分)2(3分)则哈德玛变换为(3分)4、写出频域拉普拉斯算子的传递函数,并说明掩模矩阵对图像的卷积与拉普拉斯算子对图像运算结果之间的关系。
(15分)答:1F =F=F=F +F(6分)2相当于原图像与拉普拉斯算子运算之差(3分)。
因为拉式算子:(2分)所以:=-(4分)5、如图为一幅16级灰度的图像。
请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器;说明这两种滤波器各自的特点;并写出两种滤波器对下图的滤波结果(只处理灰色区域,不处理边界)。
(15分)题5图答:均值滤波:(2分)中值滤波:(2分)均值滤波可以去除突然变化的点噪声,从而滤除一定的噪声,但其代价是图像有一定程度的模糊;中值滤波容易去除孤立的点、线噪声,同时保持图像的边缘。
(5分)均值滤波:(3分)中值滤波:(3分)6、写出图像退化/复原的总体模型;利用线性系统的相关知识,推导线性空不变条件下连续图像函数的退化模型。
(10分)答:(5分)线性系统中:其中为系统H的冲激响应。
又空不变系统,则(5分)7、如图,X是待处理图像,黑点代表目标,白点代表背景;B是结构元素,原点在中心。
试分别给出B对X做开运算和闭运算的结果(在图中涂黑目标点即可)。
图像处理与分析考试试题及答案一、选择题1. 在图像处理中,以下哪种滤波方法常用于平滑图像?a) 高通滤波器b) 低通滤波器c) 均值滤波器d) 中值滤波器答案:c) 均值滤波器2. 图像二值化的目的是什么?a) 减少图像的大小b) 提取出物体的轮廓c) 增加图像的对比度d) 去除图像的噪声答案:b) 提取出物体的轮廓3. 图像灰度直方图是用来描述图像中灰度级别的分布情况的,以下哪种情况对应的直方图曲线较陡峭?a) 图像亮度均匀分布b) 图像对比度较低c) 图像有大量细节d) 图像偏暗或偏亮答案:c) 图像有大量细节4. 在图像处理中,以下哪种操作属于形态学处理?a) 高斯滤波b) 边缘检测c) 膨胀d) 直方图均衡化答案:c) 膨胀5. 在数字图像处理中,以下哪个领域应用最广泛?a) 医学影像b) 工业检测c) 图像识别d) 地震勘探答案:a) 医学影像二、填空题1. 图像的分辨率是指图像中的单位面积内包含的_________数目。
答案:像素2. 图像的边缘是指像素值发生______________的地方。
答案:急剧变化3. 图像的直方图是一种统计图,用来表示图像中不同______________的像素数量。
答案:灰度级别4. 图像处理中,对图像进行灰度转换可以实现对图像的______________。
答案:亮度调整5. 图像的二值化是将图像转换成只包含______________的图像。
答案:黑白像素三、简答题1. 什么是图像处理?图像处理是指对数字图像进行各种算法和操作,以改善图像质量、提取图像信息、实现图像分析和理解的过程。
通过图像处理技术,可以对图像进行滤波、增强、分割、特征提取等操作,从而达到对图像的理解和利用的目的。
2. 图像处理中常用的滤波方法有哪些?常见的图像滤波方法包括均值滤波、中值滤波、高斯滤波等。
均值滤波通过计算邻域像素的平均值来平滑图像,适用于去除噪声。
中值滤波则是用邻域像素的中值代替当前像素值,对于椒盐噪声等随机噪声有较好效果。
《数字图像处理》试题及答案1、如图所示,A和B的图形完全一样,其背景与目标的灰度值分别标注于图中,请问哪一个目标人眼感觉更亮一些?为什么?(10分)答:B感觉更亮一些。
(5分,给出相对亮度概念即可给分)因为目标比背景暗,所以越大,感觉越暗,所以A更暗,即B更亮一些。
(5分)2、给出一维连续图像函数傅里叶变换的定义,并描述空间频率的概念。
(10分)答:1一维连续图像函数的傅立叶变换定义为:(5分)2空间频率是指单位长度内亮度作周期变化的次数。
(2分)对于傅立叶变换基函数,考虑的最大值直线在坐标轴上的截距为,则表示空间周期,即为空间频率。
(3分)3、已知的图像数据如图所示,请计算:(15分)a、的离散傅里叶变换;b、的哈德玛变换。
题3图答:1令,则,(5分)2(3分)则哈德玛变换为(3分)4、写出频域拉普拉斯算子的传递函数,并说明掩模矩阵对图像的卷积与拉普拉斯算子对图像运算结果之间的关系。
(15分)答:1F =F=F=F +F(6分)2相当于原图像与拉普拉斯算子运算之差(3分)。
因为拉式算子:(2分)所以:=-(4分)5、如图为一幅16级灰度的图像。
请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器;说明这两种滤波器各自的特点;并写出两种滤波器对下图的滤波结果(只处理灰色区域,不处理边界)。
(15分)题5图答:均值滤波:(2分)中值滤波:(2分)均值滤波可以去除突然变化的点噪声,从而滤除一定的噪声,但其代价是图像有一定程度的模糊;中值滤波容易去除孤立的点、线噪声,同时保持图像的边缘。
(5分)均值滤波:(3分)中值滤波:(3分)6、写出图像退化/复原的总体模型;利用线性系统的相关知识,推导线性空不变条件下连续图像函数的退化模型。
(10分)答:(5分)线性系统中:其中为系统H的冲激响应。
又空不变系统,则(5分)7、如图,X是待处理图像,黑点代表目标,白点代表背景;B是结构元素,原点在中心。
试分别给出B对X做开运算和闭运算的结果(在图中涂黑目标点即可)。
[题目]数字图像[参考答案]为了便于用计算机对图像进行处理,通过将二维连续(模拟)图像在空间上离散化,也即采样,并同时将二维连续图像的幅值等间隔地划分成多个等级(层次),也即均匀量化,以此来用二维数字阵列表示其中各个像素的空间位置和每个像素的灰度级数(灰度值)的图像形式称为数字图像。
图像处理[参考答案]是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。
题目]数字图像处理[参考答案]是指利用计算机技术或其他数字技术,对一图像信息进行某此数学运算及各种加工处理,以改善图像的视觉效果和提高图像实用性的技术。
一、绪论(名词解释,易,3分)[题目]图像[参考答案]是指用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的、可以直接或间接作用于人的视觉系统而产生的视知觉的实体。
一、绪论(简答题,难,6分)[题目]什么是图像?如何区分数字图像和模拟图像?[参考答案]“图”是物体透射或反射光的分布,是客观存在的。
“像”是人的视觉系统对图在大脑中形成的印象或认识,是人的感觉。
图像是图和像的有机结合,既反映物体的客观存在,又体现人的心理因素;图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述,或者说图像是客观对象的一种可视表示,它包含了被描述对象的有关信息。
模拟图像是空间坐标和亮度(或色彩)都连续变化的图像;数字图像是空间坐标和亮度(或色彩)均不连续的、用离散数字(一般是整数)表示的图像。
[题目]简述研究图像恢复的基本思路。
[参考答案]基本思路是,从图像退化的数学或概率模型出发,研究改进图像的外观,从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面日,从而获得与景物真实面貌相像的图像。
一、绪论(简答题,易,5分)[题目]简述研究图像变换的基本思路。
[参考答案]基本思路是通过数学方法和图像变换算法对图像的某种变换,以便简化图像进一步处理的过程,或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。
一、绪论(简答题,易,5分)[题目]简述一个你所熟悉的图像处理的应用实例。
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。
何东健数字图像处理课后答案【篇一:数字图像处理课后参考答案】>1.1解释术语(2)数字图像:为了便于用计算机对图像进行处理,通过将二维连续(模拟)图像在空间上离散化,也即采样,并同时将二维连续图像的幅值等间隔的划分成多个等级(层次)也即均匀量化,以此来用二维数字阵列并表示其中各个像素的空间位置和每个像素的灰度级数的图像形式称为数字图像。
(3)图像处理:是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。
1.7 包括图像变化、图像增强、图像恢复、图像压缩编码、图像的特征提取、形态学图像处理方法等。
彩色图像、多光谱图像和高光谱图像的处理技术沿用了前述的基本图像处理技术,也发展除了一些特有的图像处理技术和方法。
1.8基本思路是,或简单地突出图像中感兴趣的特征,或想方法显现图像中那些模糊了的细节,以使图像更清晰地被显示或更适合于人或及其的处理与分析。
1.9基本思路是,从图像退化的数学或概率模型出发,研究改进图像的外观,从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面目,从而获得与景物真实面貌相像的图像。
1.10基本思路是,,在不损失图像质量或少损失图像质量的前提下,尽可能的减少图像的存储量,以满足图像存储和实时传输的应用需求。
1.11基本思路是,通过数学方法和图像变换算法对图像的某种变换,以便简化图像进一步处理过程,或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。
1.12基本目的是,找出便于区分和描述一幅图像中背景和目标的方法,以方便图像中感兴趣的目标的提取和描述。
第二章2.1解释下列术语(18)空间分辨率:定义为单位距离内可分辨的最少黑白线对的数目,用于表示图像中可分辨的最小细节,主要取决于采样间隔值的大小。
(19)灰度分辨率:是指在灰度级别中可分辨的最小变化,通常把灰度级数l称为图像的灰度级分辨率。
(20)像素的4邻域:对于图像中位于(x,y)的像素p来说,与其水平相邻和垂直相邻的4个像素称为该像素的4邻域像素,他们的坐标分别为(x-1,y)(x,y-1)(x,y+1)(x+1,y)。
1. 数字图像处理的主要研究容包含很多方面,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。
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。
3. 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。
4.一个数字图像处理系统由哪几个模块组成?答:一个基本的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5.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。
6.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。
7.数字图像处理主要包括哪些研究容?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。
第二章数字图像表示及其处理什么是量化噪声,它是什么引起的?语言信号采样量化过程中导致的噪声。
如:A/D转换(模拟到数字)。
在语言编码通信中,解调后信号和原传递信号的差异是因幅度和时间的量化而产生的,这种失真称为量化失真。
因为这种失真和杂乱的干扰一样,听起来和元件产生的热噪声相似,所以叫做量化噪声。
1.当在白天进入一个黑暗剧场时,在能看清并找到空座位时需要适应一段时间,试述发生这种现象的视觉原理。
答:人的视觉绝对不能同时在整个亮度适应围工作,它是利用改变其亮度适应级来完成亮度适应的。
即所谓的亮度适应围。
同整个亮度适应围相比,能同时鉴别的光强度级的总围很小。
因此,白天进入黑暗剧场时,人的视觉系统需要改变亮度适应级,因此,需要适应一段时间,亮度适应级才能被改变。
2.图像的数字化包含哪些步骤?简述这些步骤。
图像的数字化主要包含采样、量化两个过程。
采样是将空域上连续的图像变换成离散采样点集合,是对空间的离散化。
经过采样之后得到的二维离散信号的最小单位是像素。
量化就是把采样点上表示亮暗信息的连续量离散化后,用数值表示出来,是对亮度大小的离散化。
经过采样和量化后,数字图像可以用整数阵列的形式来描述。
3.图像量化时,如果量化级比较小会出现什么现象?为什么?如果量化级数过小,会出现伪轮廓现象。
量化过程是将连续变化的颜色划分到有限个级别中,必然会导致颜色信息损失。
当量化级别达到一定数量时,人眼感觉不到颜色信息的丢失。
当量化级数过小时,图像灰度分辨率就会降低,颜色层次就会欠丰富,不同的颜色之间过度就会变得突然,可能会导致伪轮廓现象。
4.简述二值图像与彩色图像的区别。
二值图像是指每个像素不是黑,就是白,其灰度值没有中间过渡的图像。
这种图像又称为黑白图像。
二值图像的矩阵取值非常简单,每个像素的值要么是1,要么是0,具有数据量小的特点。
彩色图像是根据三原色成像原理来实现对自然界中的色彩描述的。
红、绿、蓝这三种基色的的灰度分别用256级表示,三基色之间不同的灰度组合可以形成不同的颜色。
5.简述二值图像与灰度图像的区别。
二值图像是指每个像素不是黑,就是白,其灰度值没有中间过渡的图像。
这种图像又称为黑白图像。
二值图像的矩阵取值非常简单,每个像素的值要么是1,要么是0,具有数据量小的特点。
灰度图像是指每个像素的信息由一个量化后的灰度级来描述的数字图像,灰度图像中不包含彩色信息。
标准灰度图像中每个像素的灰度值是0-255之间的一个值,灰度级数为256级。
6.简述灰度图像与彩色图像的区别。
灰度图像是指每个像素的信息由一个量化后的灰度级来描述的数字图像,灰度图像中不包含彩色信息。
标准灰度图像中每个像素的灰度值是0-255之间的一个值,灰度级数为256级.彩色图像是根据三原色成像原理来实现对自然界中的色彩描述的。
红、绿、蓝这三种基色的的灰度分别用256级表示,三基色之间不同的灰度组合可以形成不同的颜色。
1.设图像的大小为32×32 的图标,每个像素有16 种颜色,共有多少种不同的图标?如果每100 万个可能的图标中有一个有意义,识别一个有意义的图标需要1秒钟,则选出所有有意义的图标需要多长时间?解:1632×32/106 = 161024/106=1.044×101227 s。
可见随机图像的复杂度是非常高的。
2.扫描仪的光学分辨率是600×1200 线,一个具有5000 个感光单元的CCD 器件,用于A4 幅面扫描仪,A4 幅面的纸宽度是8.3 英寸,该扫描仪的光学分辨率是多少d pi?解:(1)600×1200 线,其中前一个数字代表扫描仪的横向分辨率,后一数字则代表纵向分辨率。
(2)dpi 是指单位面积像素的多少,也就是扫描精度,目前国际上都是计算一英寸面积像素的多少。
光学分辨率是扫描仪的光学部件在每平方英寸面积所能捕捉到的实际的光点数,是指扫描仪 CCD 的物理分辨率,也是扫描仪的真实分辨率,它的数值是由 CCD 的像素点除以扫描仪水平最大可扫尺寸得到的数值。
每一个感光单元对应一个像素。
由于C CD 感光单元个数为5000,5000/8.3=602 (dpi)第三章图像增强5.空间滤波的平滑滤波器和锐化滤波器的相同点、不同点及系。
低通滤波器是保留小于截止频率的信号,而高通滤波器是保留大于截止频率的信号解答:相同点:都能减弱或消除傅立叶空间的某些分量,而不影响或较少影响其他分量,从而达到增强某些频率分量的效果。
不同点:平滑滤波器减弱或消除傅立叶空间的高频分量,所以达到了增强低频分量、平滑图像中细节的效果。
锐化滤波器减弱或消除傅立叶空间的低频分量,所以达到了增强高频分量、锐化图像中细节的效果。
联系:两者效果相反,互为补充,从原图像中减去平滑滤波器的结果得到锐化滤波器的效果,从原图像中减去锐化滤波器的结果可得到平滑滤波器的结果1 图像增强的目的是什么,它包含那些容?解:图像增强是指对图像的某些特征,如边缘、轮廓、对比度等进行强调或锐化,以便于显示、观察或进一步分析与处理。
图像增强所包含的主要容如书图4.1。
2 图像增强的目的是什么?答:图像增强目的是要改善图像的视觉效果,针对给定图像的应用场合,有目的地强调图像的整体或局部特性,将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征,扩大图像中不同物体特征之间的差别,抑制不感兴趣的特征,使之改善图像质量、丰富信息量,加强图像判读和识别效果,满足某些特殊分析的需要。
3.图像增强与图像复原的联系与区别?答:(1)二者的目的都是为了改善图像的质量。
(2)图像增强不考虑图像是如何退化的,而是试图采用各种技术来增强图像的视觉效果。
因此,图像增强可以不顾增强后的图像是否失真,只要看得舒服就行。
(3)而图像复原就完全不同,需知道图像退化的机制和过程等先验知识,据此找出一种相应的逆处理方法,从而得到复原的图像。
(4)如果图像已退化,应先作复原处理,再作增强处理4、什么是直方图均衡化?答:将原图象的直方图通过变换函数修正为均匀的直方图,然后按均衡直方图修正原图象。
图象均衡化处理后,图象的直方图是平直的,即各灰度级具有相同的出现频数,那么由于灰度级具有均匀的概率分布,图象看起来就更清晰了。
5. 图像锐化滤波的几种方法。
答:(1)直接以梯度值代替;(2)辅以门限判断;(3)给边缘规定一个特定的灰度级;(4)给背景规定灰度级;(5)根据梯度二值化图像。
6、图像锐化与图像平滑有何区别与联系?答:区别:图像锐化是用于增强边缘,导致高频分量增强,会使图像清晰;图像平滑用于消除图像噪声,但是也容易引起边缘的模糊。
联系:都属于图像增强,改善图像效果。
7.简述直方图均衡化的基本原理。
答:直方图均衡化方法的基本思想是,对在图像中像素个数多的灰度级进行展宽,而对像素个数少的灰度级进行缩减。
从而达到清晰图像的目的。
因为灰度分布可在直方图中描述,所以该图像增强方法是基于图像的灰度直方图。
直方图均衡化是将原图象的直方图通过变换函数修正为均匀的直方图,然后按均衡直方图修正原图象。
图象均衡化处理后,图象的直方图是平直的,即各灰度级具有相同的出现频数,那么由于灰度级具有均匀的概率分布,图象看起来就更清晰了。
直方图均衡化实质上是减少图象的灰度级以换取对比度的加大。
在均衡过程中,原来的直方图上频数较小的灰度级被归入很少几个或一个灰度级,故得不到增强。
若这些灰度级所构成的图象细节比较重要,则需采用局部区域直方图均衡。
对离散图像的直方图均衡化是不能产生完全平坦的直方图的。
理由是:(1)直方图是近似概率密度函数,(2)简并现象的存在使处理的灰度级总是要减少的,这是像素灰度有限的必然结果。
均衡化只是近似的,其结果只能是产生近似均匀的直方图。
对一副图像进行直方图均衡化处理,然后在进行一次直方图均衡化处理,结果不会发生变化。
理由是:(1)对于不同的图像,只要具有相同的灰度分布情况,其对应的灰度直方图是一致的;(2)任意一副图像都有唯一的与其对应的一个灰度直方图。
对一副灰度级为2的n次方且已经直方图均衡化的图像能否用变长编码方法进行压缩?效果如何?答:能。
因为直方图均衡化并不能消除图像中的冗余信息和不相干信息。