数字图像处理期末考题

数字图像处理 一、填空题 1、数字图像的格式有很多种，除GIF格式外，还有 jpg 格式、 tif 格式。 2、图像数据中存在的有时间冗余、空间冗余、结构冗余、信息熵冗余、 知识冗余、 视觉 冗余。 3、 在时域上采样相当于在频域上进行___延拓 。 4、 二维傅里叶变换的性质___分离性 、 线性 、周期性与共轨对称性、__位移性 、尺度变换、旋转性、 平均值 、卷积。（不考） 5、 图像中每个基本单元叫做 图像元素 ；在早期用picture表示图像时就称为 像素 。 6、 在图象处理中认为线性平滑空间滤波器的模板越大,则对 噪声的压制越好 ;但使 图像边缘和细节信息 损失越多; 反之, 则对 噪声的压制不好 ,但对 图像的细节等 信息保持好。模板越平,则对 噪声的压制越好 ,但对 图像细节 的保持越差;反之,则对 噪声的 压制不好,但对 图像细节和边缘 保持较好。 7、 *

8、 哈达玛变换矩阵包括___+1 和___—1 两种矩阵元素。（不要） 9、 对数变换的数学表达式是 t = Clog ( 1 + | s | ) 。

10、 傅里叶快速算法利用了核函数的___周期性 和__对称性 。（不要） 11、 直方图均衡化的优点是能自动地增强整个图像的 对比度 。（不要）

二、选择题 ( d )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为： a. 0 .255 c 】 ( c )2.采用模板［-1 1］主要检测____方向的边缘。

a.水平 b.45? c.垂直 ( c )3. 下列算法中属于图象平滑处理的是： a.梯度锐化 b.直方图均衡 c. 中值滤波 增强 ( b )4.图象与灰度直方图间的对应关系是： a.一一对应 b.多对一 c.一对多 d.都不对 ( a )5.对一幅图像采样后，512*512的数字图像与256*256的数字图像相比较具有 的细节。 a.较多 b.较少 c.相同 d.都不对 ！ ( b )6.下列算法中属于点处理的是：

a.梯度锐化 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( d )7.二值图象中分支点的连接数为： .1 c ( a )8.对一幅100?100像元的图象，若每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit，则图象的压缩比为： :1 :1 c.4:1 :2 ( d )9.下列算法中属于局部处理的是： a.灰度线性变换 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 — ( b )10.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是：

a.梯度算子 算子 算子d. Laplacian算子

三、简答题 1.图像锐化与图像平滑有何区别与联系 答：图象锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图象清晰； 图象平滑用于去噪，对图象高频分量即图象边缘会有影响。 都属于图象增强，改善图象效果。 (

2. 将M幅图像相加求平均可以起到消除噪声的效果，用一个nn的模板进行平滑滤波也可以起到消除噪声的效果，试比较这两种方法的消噪效果。 答：将M幅图像相加求平均利用了M幅图像中同一个位置的M个像素的平均值，用一个nn的模板进行平滑滤波选用了同一幅图像中的nn个像素的平均值。因为参与的像素个数越多，消除噪声的能力越强，所以如果Mnn，则前者消除噪声的效果较好，反之后者消除噪声的效果较好。

3.如何仅利用逻辑运算提取图像中一个长方形的轮廓（不要这道题） 答：将所给图像分别向上，下，左，右各移动一个像素，得到4幅平移图像，将这4幅图像分别与所给图像进行“异或”运算，得到各个方向的边界，再对这些边界图进行“与”运算，就得到轮廓。

!

4.客观保真度准则和主观保真度准则各有什么特点 答：客观保真度准则提供了一种简单和方便的评估信息损失的方法，它用编码输入图与解码输出图的函数表示图像压缩所损失的信息量。它不受观察者主观因素的影响。 因为很多解压图最终是供人看的，所以在这种情况下用主观的方法来测量图像的质量常更为合适。主观保真度准则就是观察者用以评价图像质量的标准，它直接与应用目的相联系。

四、计算题 $ 1. 如果f（0）=0，f（1）=1，f（2）=1，f（3）=2，

（1）求沃尔什变换； （2）求哈达玛变换。（重点）

解： （1） W(0)=1,W(1)= 1/2,(2)1/2,(3)0WW;

（2） (1)1/2,(2)1/2,(3)0HHH。（写出计算过程） / 2. 设24(,)612fxy，分别借助沃尔什变换的1-D变换核和2-D基本函数计算它的沃尔什变换。（重点） 解：

分解(,)fxy=12124()()3fxfy,利用

(0,0)1,(0,1)1,(1,0)1,(0,0)1gggg，得到112(0)(0)(1)/22Wff,112(1)(0)(1)/21Wff,

222(0)(0)(1)/23Wff,222(1)(0)(1)/21Wff。利用

12(,)()()fxyfxfy，则它们的沃尔什变换为12(,)()()WuvNWuWv，得到

12(0,0)2(0)(0)22312WWW，12(0,1)2(0)(1)22(1)4WWW，

12(1,0)2(1)(0)2(1)36WWW，12(1,1)2(1)(1)2(1)(1)2WWW。

借助N=2时的沃尔什变换的基本函数直接计算，有(0,0)(0,0)(0,1)(1,0)(1,1)/212Wffff，

(0,1)(0,0)(0,1)(1,0)(1,1)/24Wffff，

(1,0)(0,0)(0,1)(1,0)(1,1)/26Wffff，

(1,1)(0,0)(0,1)(1,0)(1,1)/22Wffff。

& 五、程序题 1、改变图像的空间分辨率 % function test imagae read write and display

imageyin=double(imread('')); subplot(121); imagesc(imageyin); ; colormap(gray); [xsize ysize]=size(imageyin) sample_image=imageyin(1:2:xsize,1:2:ysize); subplot(122); imagesc(sample_image); ￥ colormap(gray);

imwrite(uint8(sample_image),''); % other display image format : imshow % data format imshow : uint8 % data format imagesc: double 【

2、直方图均衡化和获取直方图（这个只考读图，不编写程序） % calculate histogram of images image=double(imread('')); imageshow=image; : imageshow(1,1)=0;

imageshow(1,2)=255;

subplot(321); imagesc(imageshow); colormap(gray); drawnow; nr=zeros(1,256); ] r=0:255;

% for normalization number=0;

[m,n]=size(image); number=m*n;

for i=1:m

for j=1:n nr(image(i,j)+1)=nr(image(i,j)+1)+1; end end

l=max(max(image)); $ subplot(322);

%hist(nr); plot(nr) drawnow;

nr=nr/number; s=zeros(size(nr)); <

for i=0:255 for j=0:i s(1+i)=s(1+i)+nr(j+1); end end

gimage=size(image); %

for i=1:m for j=1:n gimage(i,j)=s(image(i,j)+1); end end gimage=gimage*255.;

$ subplot(323);

imagesc(gimage); colormap(gray); drawnow;

nr=zeros(1,256);