数字图像处理——第三版课后题答案
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(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。
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。
第二章2.1(第二版是0.2和1.5*1.5的矩形,第三版是0.3和1.5圆形)对应点的视网膜图像的直径x 可通过如下图题2.1所示的相似三角形几何关系得到,即()()01702302.x .d =解得x=0.06d 。
根据2.1 节内容,我们知道:如果把中央凹处想象为一个有337000 个成像单元的圆形传感器阵列,它转换成一个大小25327.⨯π成像单元的阵列。
假设成像单元之间的间距相等,这表明在总长为1.5 mm (直径) 的一条线上有655个成像单元和654个成像单元间隔。
则每个成像单元和成像单元间隔的大小为s=[(1.5 mm)/1309]=1.1×10-6 m 。
如果在中央凹处的成像点的大小是小于一个可分辨的成像单元,在我们可以认为改点对于眼睛来说不可见。
换句话说, 眼睛不能检测到以下直径的点:m .d .x 61011060-⨯<=,即m .d 610318-⨯<2.2 当我们在白天进入一家黑暗剧场时,在能看清并找到空座时要用一段时间适应。
2.1节描述的视觉过程在这种情况下起什么作用?亮度适应。
2.3 虽然图2.10中未显示,但交流电的却是电磁波谱的一部分。
美国的商用交流电频率是77HZ 。
问这一波谱分量的波长是多少?光速c=300000km/s ,频率为77Hz 。
因此λ=c/v=2.998 * 108(m/s)/77(1/s) = 3.894*106m = 3894 Km. 2.5根据图2.3得:设摄像机能看到物体的长度为x (mm),则有:500/x=35/14; 解得:x=200,所以相机的分辨率为:2048/200=10;所以能解析的线对为:10/2=5线对/mm. 2.7 假设中心在(x0,y0)的平坦区域被一个强度分布为:])0()0[(22),(y y x x Ke y x i -+--= 的光源照射。
为简单起见,假设区域的反射是恒定的,并等于1.0,令K=255。
第二章(第二版是和*的矩形,第三版是和圆形)对应点的视网膜图像的直径x 可通过如下图题所示的相似三角形几何关系得到,即()()01702302.x .d =解得x=。
根据 节内容,我们知道:如果把中央凹处想象为一个有337000 个成像单元的圆形传感器阵列,它转换成一个大小25327.⨯π成像单元的阵列。
假设成像单元之间的间距相等,这表明在总长为1.5 mm (直径) 的一条线上有655个成像单元和654个成像单元间隔。
则每个成像单元和成像单元间隔的大小为s=[(1.5 mm)/1309]=×10-6 m 。
如果在中央凹处的成像点的大小是小于一个可分辨的成像单元,在我们可以认为改点对于眼睛来说不可见。
换句话说, 眼睛不能检测到以下直径的点:m .d .x 61011060-⨯<=,即m .d 610318-⨯<当我们在白天进入一家黑暗剧场时,在能看清并找到空座时要用一段时间适应。
节描述的视觉过程在这种情况下起什么作用?亮度适应。
虽然图中未显示,但交流电的却是电磁波谱的一部分。
美国的商用交流电频率是77HZ 。
问这一波谱分量的波长是多少?光速c=300000km/s ,频率为77Hz 。
因此λ=c/v= * 108(m/s)/77(1/s) = *106m = 3894 Km.根据图得:设摄像机能看到物体的长度为x (mm),则有:500/x=35/14; 解得:x=200,所以相机的分辨率为:2048/200=10;所以能解析的线对为:10/2=5线对/mm. 假设中心在(x0,y0)的平坦区域被一个强度分布为:])0()0[(22),(y y x x Ke y x i -+--= 的光源照射。
为简单起见,假设区域的反射是恒定的,并等于,令K=255。
如果图像用k 比特的强度分辨率进行数字化,并且眼睛可检测相邻像素间8种灰度的突变,那么k 取什么值将导致可见的伪轮廓? 解:题中的图像是由:()()()()()[]()()[]20202020********y y x x y y x x e .e y ,x r y ,x i y ,x f -+---+--=⨯==一个截面图像见图(a )。