数字图像处理技术作业解答
选择题答案：
1：bc ，2：adhij ，3：abde ，4：ahikl ，becfj ，dg ，mno ，5：ad ，（第一章） 1（6）：acd ，2：abd ，3：abd ，4：abc ，5：bc ，6：acd ，7：abce ，8：c 9：acd ，10：bd ，11：ac ，12：b ，13：abcde ，14：bd ，（第二章）1：（20）ad ，2：ade ，3：abd ，4：abcd ，（第四章）1：（24）abcde ，2：abcde ，3：abce ，4：abd ，5：ab （第五章）
1：abc ，2：abcd ，3：acde ，4：abcde ，5：bcde ，6：acdefhj ，7：bc （第六章） 1：acd ，2：acdef ，3：c ，4：abcef ，5：acde ，6：ade ，7：ad （第七章） 1：abcdfi （第十章）1：bcfg ，2：bcd ，3：abcd ，4：abc ，5：abcd ，6：abc ，7：abd(第十二章) 1：acd(第十六章) 第二章：
2.1：1400/72*25.4=49
3.89毫米 2.2：几何结构如下图所示：
h
12M
照片中物体的高度h=12/95*50=6.316mm
像素点个数=6.316/25.4*4000=995
2.5：二值图像的每个像素需要占用1bit ，所以该幅图像占用比特数为4000*3000=1.2*107bit 。2.6：8位深度占用的存储空间为3*8*640*480=7.3728*106bit 10位深度占用的存储空间为3*10*640*480=9.216*106bit
12位深度占用的存储空间为3*12*640*480=1.10592*107bit 14
位深度占用的存储空间为3*14*640*480=1.29024*107bit 第四章：
1. 灰度直方图图形化显示时的纵横坐标分别是什么？
答：灰度直方图图形化显示时的横坐标表示灰度值，纵坐标表示像素个数或者像素个数百分比。
2. 假设有一个包含强度值从0~255的8位灰度图像的直方图信息，请描述如何利用该
直方图信息计算图像像素的平均值，最小值，最大值和中间值。
答：假设直方图信息存储在h0,h1,h2,h3,……,h255中，其中hi 中存储的是灰度值为i 的
像素在图像中的个数。
则图像像素的总个数为：
∑=255
i hi
图像像素灰度值之和为：
∑=255
)*(i hi i
图像像素的平均值为：
∑=2550
)*(i hi i / ∑=255
i hi
图像像素的最小值为大于0的hi 中，最小的i 图像像素的最大值为大于0的hi 中，最大的i
图像像素的中间值为满足条件)21(255
00
∑∑==>=i k
i hi hi 的最小K 。
第五章：
1. 灰度图像经过修正的自动对比度算法调整后的图像的像素的灰度值种类和源图像
的像素的灰度值种类一样多吗？为什么？答：不一样多。
由上图可知修正的自动对比度算法将左边和右边的黄色区域灰度值统一映射为a min 和a max ，灰度值种类减少。
2. 直方图均衡化后的图像的直方图是严格均衡的吗？为什么？灰度图像经过直方图
均衡化后的图像的像素的灰度值种类和源图像的像素的灰度值种类一样多吗？为什么？
答：不是严格均衡的。因为灰度值是离散的，在均衡化过程中不可避免需要做一些近似处理，所以结果并不能达到理论上的严格均衡。在均衡化过程中灰度值会发生合并，所以灰度值种类会减少。3. 课后练习5.4
a)直方图均衡化对已经具有均匀分布的图像不产生任何改变。证：均衡化公式
当图像为均匀分布时，H(a)=MN ×a/(K-1)，故f eq (a)=a 。
b)对一幅图像重复应用直方图均衡化并不会对其产生任何改变。证：b=H(a)*(K-1)/MN
经过均衡化后H(b)=b*MN/(k-1) 对均衡化后的图像进行再次均衡化 c=H(b)*(k-1)/MN=b
所以不变化。
课后练习5.5
证明线性直方图均衡化知识直方图规定化的一个特例
证明：将一幅M×N,灰度等级为K的给定图像I A直方图均衡化的公式如下：
f hs(a)=H(a)×(k-1)/(M×N)
取P R(x)= x / (K-1)
则P R-1(x)= x×(K-1)
f hs(a)= P R-1(H(a)/(MN))= P R-1(P A(a))
上式即为直方图规定化的公式。
4.
接着计算映射对：
0映射为floor(7*7/36)=floor(1.36)=1
1映射为floor((7+5)*7/36)=floor(2.33) =2
2映射为floor((7+5+2)*7/36)=floor(2.72) =2
3映射为floor((7+5+2+10)*7/36)=floor(4.67) =4
4映射为floor((7+5+2+10+3)*7/36)= floor(5.25)=5
5映射为floor((7+5+2+10+3+1)*7/36)= floor(5.44)=5
6映射为floor((7+5+2+10+3+1+3)*7/36)= floor(6.03)=6
7映射为floor((7+5+2+10+3+1+3+5)*7/36)=7
最后点运算后的结果为
第六章：
1.求图像经过3*3箱式滤波处理后的结果。边界采用6.5.2节中方法3-B的处理方法。
计算后的数值四舍五入。滤波器的“热点”取滤波矩阵的中心位置。
答：边界扩展后的图像为：
2. （一）课后练习6.2
答：最大值：255*5，最小值-255*5
（二）课后练习6.6
答：5*5非分离线性滤波器单个像素计算次数：（乘法25次+加法24次）。
5*5 x/y 分离线性滤波器单个像素计算次数：（乘法10次+加法8次）。 11*11非分离线性滤波器单个像素计算次数：（乘法11*11次+加法11*11-1次）。 11*11 x/y 分离线性滤波器单个像素计算次数：（乘法22次+加法20次）。25*25非分离线性滤波器单个像素计算次数：（乘法25*25次+加法25*25-1次）。 25*25 x/y 分离线性滤波器单个像素计算次数：（乘法50次+加法48次）。51*51非分离线性滤波器单个像素计算次数：（乘法51*51次+加法51*51-1次）。51*51 x/y 分离线性滤波器单个像素计算次数：（乘法102次+加法100次）。（三）课后练习6.9
答：图像往左偏移一个像素。
3. 求图像中值滤波后的结果。权值矩阵采用W 。边界采用6.5.2节中方法3-D 的处理
方法。滤波器的“热点”取权值矩阵的中心位置。
W(i,j)=
111121111
答：边界扩展后的图像为：
5为中值则结果为：
6为中值则结果为：
5,6的平均值再四舍五入为中值则结果为：
4.课后练习6.7
答：经过加权中值滤波后，由于中间元素的权重大于其余像素权重之和，所以中值始终取被处理点，像素值不变，无意义。
5.分别求图像经过3*3正方形窗口范围的最小值滤波和最大值滤波的结果。边界采用
6.5.2节中方法2的处理方法。滤波器的“热点”取3*3正方形窗口范围的中心位
置。
答：最小值滤波：
6.比较线性滤波器和中值滤波器在图像平滑任务上的效果差别。
答：
线性滤波器：容易使图像模糊，不能彻底去除噪声。
中值滤波：能相对保持图像边缘，速度较线性滤波慢。
7.比较同等尺寸的中值滤波器和线性滤波器的时间复杂度哪个大。
答：中值滤波时间复杂度大。
第七章：
1.作业7.1
答：梯度X分量的滤波矩阵为0.5[-1,0,1]
梯度Y分量的滤波矩阵为0.5[-1,0,1]T
边界不作处理，则梯度为：
(-3.5, 2) (1.5, -2) (-0.5, 5) (3.5, -0.5)
(3, 9) (6, 3) (-1, 2.5) (-10, 4.5)
(-2, 2) (-5, 1.5) (1, -3.5) (-0.5, 1.5)
(3.5, -8.5) (0.5, -2) (-1, -5) (-2.5, 1.5)
取拉普拉斯滤波器为
边界不做处理，拉普拉斯滤波后的结果为：
17 11 15 18
4 8 -47 9
-38 9 13 -14
-6 -5 -18 10
2.结合滤波器的可分离性解释为什么Prewitt和Sobel算子的抗噪性能较简单梯度滤
波器（如式7.6）要好。
答：Prewitt和Sobel滤波器可分离为一个线性平滑滤波器和一个一阶微分滤波器的卷积。
即可以理解为再求微分之前先进行了平滑。所以其抗噪性能能强于简单梯度滤波器。
3.作业7.3
4.图像平滑、边缘检测、边缘锐化均可以由图像与一个滤波矩阵的卷积得到。分析一
下在以上三个应用方向，滤波矩阵各自在数值上有什么特点？以下这些滤波矩阵如
果与图像进行卷积运算，效果是图像平滑的是哪些滤波矩阵，效果是边缘检测的是
哪些滤波矩阵，效果是边缘锐化的是哪些滤波矩阵？
答：图像平滑：滤波矩阵系数之和为1，系数全为正数。边缘检测：滤波矩阵系数之和为0，系数有正有负。边缘锐化：滤波矩阵系数之和为1，系数有正有负。图像平滑：
边缘检测：
边缘锐化：
第十章：
1. （a ）是图像，（b ）是结构元素，每个小格子代表像素，阴影的格子表示点集中的
点，“+”表示原点位置。求用结构元素对图像进行膨胀后的图像和进行腐蚀后的图像。
答：
腐蚀膨胀
2. （a ）是图像，（b ）是结构元素，每个小格子代表像素，阴影的格子表示点集中的
点，“+”表示原点位置。求用结构元素对图像进行连续4次开运算后的图像和连续进行4次闭运算后的图像。
11110111181
----010141010??
--010101010
----010151010
0010001110111110111000100131
001-0001-1-1-01-1-131-1-01-1-1-0001-00
--------111181111
答：由幂等性可知连续多次开运算或者闭运算和1次开运算或者闭运算的结果一致。由平移不变性可知，结构元素原点位置与结果无关。所以结果如下：
开运算闭运算
3. 一个8级灰度图像如下（a ）所示，结构元素如（b ），求该图像进行腐蚀、膨胀和
开运算、闭运算的4个结果。计算结果需要限制像素值范围，且不能正常处理的像素保持原值。
（b ）答：
腐蚀
膨胀开运算
闭运算第十二章
1. 简述什么是2D 颜色直方图。
答：取 RGB 中的任意两维，统计图像中像素同时取得该二维值的个数。
2.描述一下如何从CIE XYZ得到CIE色度示意图。即下两张图之间的关系。
答：CIE XYZ图中的三维圆锥形结构与平面X+Y+Z=1相交得到一个截面，将该截面在xy 平面上投影得到CIE色度图。
第十六章
1.简述仿射变换的形式和性质
答：
这个映射将直线变换为直线，三角形变换为三角形，矩形变换为平行四边形。平行直线保持平行，直线上点之间的距离比保持不变。
2.简述投影变换的形式和性质
答：
直线在这个变换的作用下还是直线，投影变换一般不会将平行直线映射为平行直线，也不会保持直线上点之间的距离比例。
3.简述数字图像几何变换的步骤。
答：包括两个基本操作
（1）空间变换：重新安排像素位置
（2）插值：对变换后图像中的像素赋值
4.图像中有相邻的四个点A、B、C和D，其灰度值分别为20、100、60和80。试根据双
线性插值法确定其内部位置（x’,y’）处的灰度值。其中A点的位置为（100，200），x’=100.2，
y’=200.8 。
g(F)=g(C)×0.8+g(D)×0.2=64
g(P)= g(F)×0.8+g(E)×0.2=58.4
数字图像处理 第一章 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）。 （21）像素的8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8个像素称为该像素的8邻域像素，他们的坐标分别为（x-1,y-1）（x-1,y）（x-1,y+1）（x,y-1）（x,y+1）（x+1,y-1）（x+1,y）（x+1,y+1）。（28）欧氏距离：坐标分别位于（x,y）和（u,v）处的像素P和像素q之间的欧氏距离定义为：D e（p,q）=[（x-u）2+（y-v）2]1/2 （29）街区距离：欧氏距离：坐标分别位于（x,y）和（u,v）处的像素P和像素q之间的街区距离定义为：D4（p,q）=|x-u|+|y-v|。 （30）棋盘距离：欧氏距离：坐标分别位于（x,y）和（u,v）处的像素P和像素q之间的欧氏距离定义为：D8（p,q）=max（|x-u|，|y-v|）。 （33）调色板：是指在16色或者256色显示系统中，将图像中出现最频繁的16种或者256种颜色组成的一个颜色表，并将他们分别编号为0~15或0~255，这样就使每一个4位或者8位的颜色编号或者颜色表中的24位颜色值相对应。这种4位或者8位的颜色编号称为颜色的索引号，由颜色索引号及对应的24位颜色值组成的表称为颜色查找表，即调色板。 2.7对图像进行描述的数据信息一般应至少包括： （1）图像的大小，也即图像的宽和高 （2）表示每个像素需要的位数，当其值为1时说明是黑白图像，当其值为4时说明是16色或16灰度级图像，当其值为8时说明是256色或256灰度级图像，当其值为24是说明是真彩色图像。 同时，根据每个像素的位数和调色板的信息，可进一步指出是16色彩色图像还是16灰度级图像；是256色彩色图像还是256灰度级图像。 （3）图像的调色板信息。
第一章 1.连续图像中，图像为一个二维平面，(x,y)图像中的任意一点，f（x,y）为图像于(x,y)于处的值。 连续图像中，(x,y)的取值是连续的，f(x,y)也是连续的 数字图像中，图像为一个由有限行有限列组成的二维平面，（i,j)为平面中的任意一点，g（i,j)则为图像在（i,j)处的灰度值，数字图像中，（i,j) 的取值是不连续的，只能取整数，对应第i行j列,g（i,j) 也是不连续的，表示图像i行j列处图像灰度值。 联系：数字图像g(i,j)是对连续图像f(x,y)经过采样和量化这两个步骤得到的。其中 g(i,j)=f(x,y)| x=i,y=j 2. 图像工程的内容可分为图像处理、图像分析和图像理解三个层次，这三个层次既有联系又有 区别，如下图所示。 图像处理的重点是图像之间进行的变换。尽管人们常用图像处理泛指各种图像技术，但比较狭义的图像处理主要是对图像进行各种加工，以改善图像的视觉效果并为自动识别奠定基础，或对图像进行压缩编码以减少所需存储空间 图像分析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。如果说图像处理是一个从图像到图像的过程，则图像分析是一个从图像到数据的过程。这里的数据可以是目标特征的测量结果，或是基于测量的符号表示，它们描述了目标的特点和性质。 图像理解的重点是在图像分析的基础上，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，从而指导和规划行动。 如果说图像分析主要以观察者为中心来研究客观世界，那么图像理解在一定程度上是以客观世界为中心，借助知识、经验等来把握整个客观世界(包括没有直接观察到的事物)的。 联系：图像处理、图像分析和图像理解处在三个抽象程度和数据量各有特点的不同层次上。 图像处理是比较低层的操作，它主要在图像像素级上进行处理，处理的数据量非常大。图像分析则进入了中层，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的描述。图像理解主要是高层操作，基本上是对从描述抽象出来的符号进行运算，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处。 第二章：
第一章 1.1.1可以用f(x,y)来表示：（ABD） A、一幅2-D数字图像 B、一个在3-D空间中的客观景物的投影； C 2-D空间XY中的一个坐标的点的位置； D、在坐标点（X,Y）的某种性质F的数值。 提示：注意3个符号各自的意义 1.1.2、一幅数字图像是：(B) A、一个观测系统； B、一个有许多像素排列而成的实体； C、一个2-D数组中的元素 D、一个3-D空间的场景。 提示：考虑图像和数字图像的定义 1.2.2、已知如图1.2.2中的2个像素P和Q，下面说法正确的是：(C) A、2个像素P和Q直接的De距离比他们之间的D4距离和D8距离都短： B、2个像素p和q之间的D4距离为5； C、2个像素p和q之间的D8距离为5； D、2个像素p和q之间的De距离为5。 1.4.2、半调输出技术可以：(B) A、改善图像的空间分辨率； B、改善图像的幅度分辨率； C、利用抖动技术实现； D、消除虚假轮廓现象。 提示：半调输出技术牺牲空间分辨率以提高幅度分辨率 1.4.3、抖动技术可以(D) A、改善图像的空间分辨率； B、改善图像的幅度分辨率； C、利用半输出技术实现； D、消除虚假轮廓现象。 提示：抖动技术通过加入随即噪声，增加了图像的幅度输出值的个数 1.5.1、一幅256*256的图像，若灰度级数为16，则存储它所需的比特数是：(A) A、256K B、512K C、1M C、2M 提示：表达图像所需的比特数是图像的长乘宽再乘灰度级数对应的比特数。 1.5.2、图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于：(A)(平滑区域内灰度应缓慢变化，但当图像的灰度级数不够多时会产生阶跃) A、图像的灰度级数不够多造成的； B、图像的空间分辨率不够高造成； C、图像的灰度级数过多造成的 D、图像的空间分辨率过高造成。 提示：图像中的虚假轮廓最易在平滑区域内产生。 1.5.3、数字图像木刻画效果的出现是由于下列原因所产生的：（A） A、图像的幅度分辨率过小； B、图像的幅度分辨率过大；
1 大作业题目 1.问答题 1.1连续图像f(x.y)和数字图像I(r,c)中各分量的含义是什么？他们有什么联系和区别？取值范围在什么范围？ 答：f(x,y)表示二维图像在空间XY中一个坐标点的位置（实际图像的尺寸是有限的，所以x和y的取值也是有限的），即f(x，y)中的x，y分别代表一个点连续图像中的x轴和y轴的坐标，而f则代表图像在点（x,y）的某种性质F的数值（实际图像中各个位置上所具有的性质F的取值也是有限的，所以F得取值也是有限的）。F,x,y的值可以是任意实数。图像在点（x,y）也可以有多重性质，此时可用矢量f来表示。 数字图像I（r，c）表示位于图像矩阵上第r行，第c列的元素幅值。其中I,c,r的值都是整数。I(r，c)是通过对f(x，y)抽样和量化得来的，f(x，y)各量是连续的，I(r，c)各量是离散的，这里的I代表离散化后的f,(r，c)代表离散化后的（x,y），r，c分别有连续图像中的x，y分别采样得到的；x，y可以取所有的非负数，r，c可以取所有的非负整数。 1.2 发光强度及亮度、照度各有什么不同？ 答：1）发光强度，单位坎德拉，即cd。 定义：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的发光强度。 解释：发光强度是针对点光源而言的，或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合。这个量是表明发光体在空间发射的会聚能力的。可以说，发光强度就是描述了光源到底有多“亮”，因为它是光功率与会聚能力的一个共同的描述。发光强度越大，光源看起来就越亮，同时在相同条件下被该光源照射后的物体也就越亮，因此，早些时候描述手电都用这个参数。 常见光源发光强度：太阳，2.8E27cd，高亮手电，10000cd，5mm超高亮LED，15cd。 2）亮度，单位尼特，即nt。 定义：单位光源面积在法线方向上，单位立体角内所发出的光流。 解释：这个是最容易被误解的概念了。亮度是针对光源而言，而且不是对点光源，是对面光源而言的。无论是主动发光的还是被动（反射）发光的。亮度是一块比较小的面积看起来到底有多“亮”的意思。这个多“亮”，与取多少面积无关，但为了均匀，我们把面积取得比较小，因此才会出现“这一点的亮度”这样的说法。亮度不仅取决于光源的光通量，更取决于等价发光面积和发射的会聚程度。比如激光指示器，尽管其功率很小，但可会聚程度非常高，因此亮度非常高。 常见发光体的亮度：红色激光指示器，20,000,000,000nt，太阳表面，2,000,000,000nt，白炽灯灯丝，10,000,000nt，阳光下的白纸，30,000nt，人眼能习惯的亮度，3,000nt，满月表面，2,500nt。 3）光照度，单位勒克斯，即lx。 定义：流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度。 解释：光照度是对被照地点而言的，但又与被照射物体无关。一个流明的光，均匀射到1平方米的物体上，照度就是1 lx。照度的测量，用照度表，或者叫勒克斯表、lux表。 常见照度：阳光直射（正午）下，110,000 lx，阴天室外，1000 lx，商场内，500 lx，阴天有窗室内，100 lx，普通房间灯光下，100 lx，满月照射下，0.2 lx。 1.3试讨论连续卷积和离散卷积的不同。 答：1．连续时间信号卷积 )( )( )( 2 1 t f t f t f* = ； 2．离散时间信号卷积 ) ( ) ( ) ( 2 1 n f n f n f* = 连续时间信号卷积 function [f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p) f1=0.5*(0:0.01:2);f2=0.5*(0:0.01:2); k1=0:0.01:2;k2=0:0.01:2;p=0.01; f=conv(f1,f2); f=f*p; k0=k1(1)+k2(1); k3=length(f1)+length(f2)-2; k=k0:p:k0+k3*p; subplot(3,3,1) plot(k1,f1) title('f1(t)') xlabel('t') ylabel('f1(t)') subplot(3,3,4) plot(k2,f2) title('f2(t)') xlabel('t') ylabel('f2(t)') subplot(3,3,7) plot(k,f); h=get(gca,'position');
《数字图像处理》习题参考答案 第1 章概述 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。 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。 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。 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，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。 图数字图像处理系统结构图 1
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 的图像处理工具箱（Image Processing Tool box）。两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。 Microsoft 公司的 VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，用它开发出来的 Win 32 程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++所提供的 Microsoft 基础类库 MFC 对大部分与用户设计有关的 Win 32 应用程序接口 API 进行了封装，提高了代码的可重用性，大大缩短了应用程序开发周期，降低了开发成本。由于图像格式多且复杂，为了减轻程序员将主要精力放在特定问题的图像处理算法上，VC++ 提供的动态链接库支持BMP、JPG、TIF 等常用6 种格式的读写功能。 MATLAB 的图像处理工具箱MATLAB 是由MathWorks 公司推出的用于数值计算的有力工具，是一种第四代计算机语言，它具有相当强大的矩阵运算和操作功能，力求使人们摆脱繁杂的程序代码。MATLAB 图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数，灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作，从而大大节省编写低层算法代码的时间，避免程序设计中的重复劳动。MATLAB 图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法，如图形句柄、图像的表示、图像变换、二维滤波器、图像增强、四叉树分解域边缘检测、二值图像处理、小波分析、分形几何、图形用户界面等。但是，MATLAB 也存在不足之处限制了其在图像处理软件中实际应用。首先，强大的功能只能在安装有MA TLAB 系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m 文件来实现。其次，MATLAB 使用行解释方式执行代码，执行速度很慢。第三，MATLAB 擅长矩阵运算，但对于循环处理和图形界面的处理不及C++等语言。为此，通应用程序接口API 和编译器与其他高级语言（如C、 C++、Java 等）混合编程将会发挥各种程序设计语言之长协同完成图像处理任务。API 支持 MATLAB 与外部数据与程序的交互。编译器产生独立于MA TLAB 环境的程序，从而使其他语言的应用程序使用MATLAB。 常见的数字图像应用软件有哪些各有什么特点答：图像应用软件是可直接供用户使用的商品化软件。用户从使用功能出发，只要了解 软件的操作方法就可以完成图像处理的任务。对大部分用户来说，商品化的图像应用软件无需用户进行编程，操作方便，功能齐全，已经能满足一般需求，因而得到广泛应用。常用图像处理应用软件有以下几种： 1．PHOTOSHOP：当今世界上一流的图像设计与制作工具，其优越性能令其产品望尘莫及。PHOTOSHOP 已成为出版界中图像处理的专业标准。高版本的 PHOTOSHOP 支持多达 20 多种图像格式和 TWAIN 接口，接受一般扫描仪、数码相机等图像输入设备采集的图像。PHOTOSHOP 支持多图层的工作方式，只是 PHOTOSHOP 的最大特色。使用图层功能可以很方便地编辑和修改图像，使平面设计充满创意。利用 PHOTOSHOP 还可以方便地对图像进行各种平面处理、绘制简单的几何图形、对文字进行艺术加工、进行图像格式和颜色模式的转换、改变图像的尺寸和分辨率、制作网页图像等。 2．CorelDRAW：一种基于矢量绘图、功能强大的图形图像制作与设计软件。位图式图像是由象素组成的，与其相对，矢量式图像以几何、色彩参数描述图像，其内容以线条和色块为主。可见，采用不同的技术手段可以满足用户的设计要求。位图式图像善于表现连续、丰富色调的自然景物，数据量较大；而矢量式图像强于表现线条、色块的图案，数据量较小。 合理的利用两种不同类型的图像表现方式，往往会收到意想不到的艺术效果。CorelDraw是 2
1. 图像处理与计算机图形学的区别与联系是什么？ 答：数字图像处理，是指有计算机及其它有关的数字技术，对图像施加某种运算和处理，从而达到某种预期的目的，而计算机图形学是研究采用计算机生成，处理和显示图形的一门科学。 两者区别： （1）研究对象不同，计算机图形学研究的研究对象是能在人的视觉系统中产生视觉印象的事物，包括自然景物，拍摄的图片，用数学方法描述的图形等，而数字图像处理研究对象是图像； （2）研究内容不同，计算机图像学研究内容为图像生成，透视，消阴等，而数字图像处理研究内容为图像处理，图像分割，图像透析等； （3）研究过程不同，计算机图像学是由数学公式生成仿真图形或图像，而数字图像处理是由原始图像处理出分析结果，计算机图形与图像处理是逆过程。 两者的联系：图像处理需图形学的交互手段，图形学需要图像处理合成图像，两者有重叠。 2. 图像数字化过程中的失真有那些原因？就在减少图像失真和减少 图像的数据量两者之间如何取得平衡，谈谈个人的看法。 答：图像数字化过程中失真的原因主要来自三个方面： 一．采样频率太低，即未满足采样定理而造成的失真； 二．外部和内部噪声的影响，例如外部的电磁波、机械运动等； 三．用有限个灰度值表示自然界无限连续的灰度值必然造成失真，为了减小失真必然增加采样点，即增加图像数据量。 在减少图像失真和减少图像的数据量两者之间取得平衡，要根据图像需求保留有用信息，如军事图像只需保留反应地形地貌及目标的信息，普通照片只需满足视觉要求即可。 3. 一幅模拟彩色图像经平板扫描仪扫描后获得一幅彩色数字图像， 其分辨率为1024×768像素。若采用RGB彩色空间，红、绿、蓝三基色的灰度等级为8比特，在无压缩的情况下，在计算机中存储该图像将占用多少比特的存储空间？当用Photoshop图像处理软件去掉图像的彩色信息，只留下灰度信息，灰度等级为4比特，
数字图像处理简答题及答案 1、数字图像处理的主要研究内容包含很多方面，请列出并简述其中的4种。 2、什么是图像识别与理解？ 3、简述数字图像处理的至少3种主要研究内容。 4、简述数字图像处理的至少4种应用. 5、简述图像几何变换与图像变换的区别。 6、图像的数字化包含哪些步骤？简述这些步骤。 7、图像量化时，如果量化级比较小会出现什么现象？为什么？ 8、简述二值图像与彩色图像的区别。 9、简述二值图像与灰度图像的区别。 10、简述灰度图像与彩色图像的区别。 11、简述直角坐标系中图像旋转的过程。 12、如何解决直角坐标系中图像旋转过程中产生的图像空穴问题？ 13、举例说明使用邻近行插值法进行空穴填充的过程. 14、举例说明使用均值插值法进行空穴填充的过程. 15、均值滤波器对高斯噪声的滤波效果如何？试分析其中的原因. 16、简述均值滤波器对椒盐噪声的滤波原理，并进行效果分析。 17、中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果如何?试分析其中的原因. 18、使用中值滤波器对高斯噪声和椒盐噪声的滤波结果相同吗?为什么会出现这种现象？ 19、使用均值滤波器对高斯噪声和椒盐噪声的滤波结果相同吗？为什么会出现这种现象？ 20、写出腐蚀运算的处理过程. 21、写出膨胀运算的处理过程。 22、为什么YUV表色系适用于彩色电视的颜色表示？
23、简述白平衡方法的主要原理。 24、YUV表色系的优点是什么？ 25、请简述快速傅里叶变换的原理。 26、傅里叶变换在图像处理中有着广泛的应用，请简述其在图像的高通滤波中的应用原理。 27、傅里叶变换在图像处理中有着广泛的应用，请简述其在图像的低通滤波中的应用原理。 28、小波变换在图像处理中有着广泛的应用,请简述其在图像的压缩中的应用原理。 29、什么是图像的无损压缩?给出2种无损压缩算法. 2、对于扫描结果：aaaabbbccdeeeeefffffff，若对其进行霍夫曼编码之后的结果是：f=01 e=11 a=10 b=001 c=0001 d=0000。若使用行程编码和霍夫曼编码的混合编码，压缩率是否能够比单纯使用霍夫曼编码有所提高？ 31、DCT变换编码的主要思想是什么？ 32、简述DCT变换编码的主要过程. 33、什么是一维行程编码？简述其与二维行程编码的主要区别。 34、什么是二维行程编码?简述其与一维行程编码的主要区别。 35、简述一维行程编码和二维行程编码的异同。 36、压缩编码算法很多，为什么还要采用混合压缩编码？请举例说明。 37、对于扫描结果:aaaabbbccdeeeeefffffff，若对其进行霍夫曼编码之后的结果是：f=01 e=11 a=10 b=001 c=0001 d=0000。若使用行程编码和霍夫曼编码的混合编码, 压缩率是否能够比单纯使用行程编码有所提高？ 38、连续图像和数字图像如何相互转换？ 39、采用数字图像处理有何优点？ 40、数字图像处理主要包括哪些研究内容？ 41、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。 42、常见的数字图像处理开发工具有哪些？各有什么特点？
《数字图像处理》课 后作业25
3.5 在位平面分层中, （a）如果将低阶位平面的一半设为零值，对一幅图像的直方图大体上有何影响？ （b）如果将高阶位平面的一半设为零值，对一幅图像的直方图又有何影响？ 3.6 试解释为什么离散直方图均衡化技术一般不能得到平坦的输出直方图。 3.14 右图所示的两幅图像差异很大，但它们的直方图却相同。假设每 幅图像都用一个3×3的均值滤波模板进行模糊处理，那么： (a)模糊后的两幅图像的直方图还相同吗？试解释原因。 (b)如果您认为模糊后的两幅图像的直方图不相同，请画出这两幅图像的直方图。 3.19 (a)给出计算n×n邻域中值的过程。 (b)当邻域中心逐像素地移动时，试提出一种更新邻域中值的技巧。 3.21 下面所示的三幅图像是对教材中附图3.33中(a)图像分别采用大小为n=23,25和45的正方形均值模板处理后的模糊图像。图像(a)和图像(c)中左下部的竖条被模糊了，但竖条之间的分隔仍很清楚。然而，尽管产生图像(b)所用的模板要比处理图像(c)所用的模板尺寸小的多，但图像(b)中的竖条却融合在一起。试解释这一现象的原因。（提示：要注意竖条的宽度、竖条之间的间隔与模板尺寸的关系。） (a) (b) (c) 3.23
在给定的应用中，先用一个均值模板对输入图像降噪，然后再用一个拉普拉斯模板来增强图像中的细节。如果交换一下上述两个步骤的执行顺序，结果是否相同？ 3.24 证明式（3.6-3）所示的拉普拉斯算子具有各向同性（旋转不变形）。 2 2222f f f x y ∂∂∇=+∂∂ 式（3.6-3） 提示：证明时要用到下列坐标轴旋转变换公式： cos sin sin cos x x y y x y θθ θθ''=-''=+ ，其中，（x ,y ）为未旋转的坐标，而（x ’,y ’）为旋转后的坐 标。 3.25 您在教材图3.38中看到的中心系数为-8的拉普拉斯模板所得到的锐化结果，要比中心系数为-4的拉普拉斯模板所得到的锐化结果更清晰些。详细说明其原因。 第4章 4.16 证明连续和离散傅里叶变换的平移性质和旋转不变性质。 4.23 由教材中表4.2可知DFT 的直流项F (0,0)与其对应的空间图像的平均值成正比。假定图像尺寸是M ×N 。假如对图像补零填充后尺寸扩大为P ×Q ，（其中P ≥2M -1，Q ≥2N -1）。令F p (0,0)代表填充后的图像函数的DFT 的直流项。问： (a) 原图像平均值和填充后图像平均值的比值是多少？
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 «IUIM EH 鼻爭■ 图1.8数字图像处理系统结构图
20XX年上学期《数字图像处理》复习大作业及参考答案 ===================================================== 一、选择题（共20题） 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CMYK C、HSI D、HSV 4、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。这样的滤波器叫B。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器 10、图象与灰度直方图间的对应关系是 B __ A.一一对应 B.多对一 C.一对多 D.都不 11、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 D. 中值滤波 12、一幅256*256的图像，若灰度级数为16，则存储它所需的比特数是：( A ) A、256K B、512K C、1M C、2M 13、噪声有以下某一种特性（ D ） A、只含有高频分量 B、其频率总覆盖整个频谱 C、等宽的频率间隔内有相同的能量 D、总有一定的随机性 14. 利用直方图取单阈值方法进行图像分割时：（B） a.图像中应仅有一个目标 b.图像直方图应有两个峰 c.图像中目标和背景应一样大 d. 图像中目标灰度应比背景大 15. 在单变量变换增强中，最容易让人感到图像内容发生变化的是（ C ）
数字图像处理技术试题库 一、单项选择题：(本大题 小题, 2分/每题,共 分) 1.自然界中旳所有颜色都可以由（）构成 A.红蓝绿 B.红黄绿 C.红黄蓝绿 D.红黄蓝紫白 2. 有一种长宽各为200个象素，颜色数为16色旳彩色图，每一种象素都用R(红)、G(绿)、B(蓝)三个分量表达，则需要（）字节来表达 A.100 B.200 C.300 D. 400 3.颜色数为16种旳彩色图，R(红)、G(绿)、B(蓝)三个分量分别由1个字节表达，则调色板需要（）字节来表达 A.48 B.60 C.30 D. 40 4.下面哪一种不属于bmp 文献旳构成部分 A ．位图文献信息头 B. 位图文献头 C.调色板 D. 数据库标示 5.位图中，最小辨别单元是 A.像素 B.图元 C.文献头 D.厘米 6.真彩色旳颜色数为 A.888⨯⨯ B. 161616⨯⨯ C.128128128⨯⨯ D.256256256⨯⨯ 7.假如图像中出现了与相邻像素点值区别很大旳一种点，即噪声，则可以通过如下方式清除 A.平滑 B.锐化 C. 坐标旋转 D. 坐标平移 8.下面哪一种选项不属于图像旳几何变换() A.平移 B.旋转 C. 镜像 D. 锐化 9.设平移量为x x t t (,)，则平移矩阵为() A .1 0 00 1 0 1x y t t ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦ B. 1 0 00 -1 0 1x y t t ⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦ C.1 0 00 1 0 - 1x y t t ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦ D.1 0 00 1 0 - -1x y t t ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 10.设旋转角度为a ，则旋转变换矩阵为()
数字图像处理每章课后题参考答案 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）。图像的量化等级反映了采样的质量，数字图像的量化级数随图像的内容及处理的目的差别而不同，低的量化级数只满足于处理简单的线条而对于图像，若线条不明显时，则会产生伪轮廓。人眼对灰度误差有一个敏感度阈值，当灰度误差大于门限值时，即量化误差大于视觉阈值时，人眼看到的图像会出现伪轮廓。 2.为什么非均匀量化多用于量化级数少的场合，而在量化级数多的场合不用？ 答： ①非均匀量化是依据一幅图像具体的灰度值分布的概率密度函数，，是按总的量化误差最小的原则进行量化的方法，通过对图像中像素灰度值频繁出现的灰度值范围，量化间隔小一些，而对那些像素灰度级数比较少，量化间隔大一些。在同样的灰度级数下，非均匀量化已经足够对图像的细节进行描述，采用非均匀量化的效果比均匀量
《数字图像处理》复习指南 选择题 1、采用幕次变换进行灰度变换时，当幕次取大于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CMYK C、HSI D、HSV 4、采用模板［-1 1]T主要检测（A）方向的边缘。 A.水平 B.450 C.垂直 D.1350 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。这样的滤波器叫（ B ）。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器 10、图象与灰度直方图间的对应关系是（ B ) A.一一对应 B.多对一 C.一对多 D.都不 11、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 12、一幅256*256 的图像，若灰度级数为16，则存储它所需的比特数是：(A) A. 256K B.512K C. 1M C.2M 13、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：（D）
《遥感数字图像处理》习题及答案 第一部分 1.什么是图像？并说明遥感图像及遥感数字图像的区分。 答：图像（image）是对客观对象的一种相像性的描述或写真。图像包含了这个客观对象的信息。是人们最主要的信息源。 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性划分，图像可分为模拟图像和数字图像。模拟图像（又称光学图像）是指空间坐标和明暗程度都连续变化的, 计算机无法直接处理的图像，它属于可见图像。数字图像是指被计算机储存，处理和运用的图像，是一种空间坐标和灰度都不连续的, 用离散数字表示的图像，它属于不可见图像。 2.怎样获得遥感图像？ 答：遥感图像的获得是通过遥感平台搭载的传感器成像来获得的。依据传感器基本构造和成像原理不同。大致可分为摄影成像, 扫描成像和雷达成像三类。 3.说明遥感模拟图像数字化的过程。灰度等级一般都取2m （m是正整数），说明8 m 时的灰度状况。 答：遥感模拟图像数字化包括采样和量化两个过程。 ①采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。空间采样可以将模拟图像具有的连续灰度（或色调）信息转换成为每行有N个像元, 每列有M个像元的数字图像。 ②量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到有M×N个像
元点组合表示的图像，但其灰度（或色调）仍是连续的，不能用计算机处理。应进一步离散, 归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，称为量化。 当8 m 时，则得256个灰度级。若一幅遥感数字图像的量化灰度级数g=256级，则灰度级别有256个。用0—255的整数表示。这里0表示黑，255表示白，其他值居中渐变。由于8bit 就能表示灰度图像像元的灰度值，因此称8bit量化。彩色图像可采纳24bit量化，分别给红，绿，蓝三原色8bit，每个颜色层面数据为0—255级。 4.什么是遥感数字图像处理？它包括那些内容？ 答：利用计算机对遥感数字图像进行一系列的操作，以求达到预期结果的技术，称作遥感数字图像处理。 其内容有： ①图像转换。包括模数（A/D）转换和数模（D/A）转换。图像转换的另一种含义是为使图像处理问题简化或有利于图像特征提取等目的而实施的图像变换工作，如二维傅里叶变换, 沃尔什-哈达玛变换, 哈尔变换, 离散余弦变换和小波变换等。 ②数字图像校正。主要包括辐射校正和几何校正两种。 ③数字图像增加。采纳一系列技术改善图像的视觉效果，提高图像的清楚度, 对比度，突出所需信息的工作称为图像增加。图像增加处理不是以图像保真度为原则，而是设法有选择地
作业 第1章绪论第2章数字图像处理基本概念 作业一 1. 解答题 （1）什么叫数字图像？ 答：将空间上、幅度上（和光谱上、时间上）连续物理图像经过空间上的离散（采样）和幅度上的离散（量化），变换成数字图像。 （2）数字图像处理包括哪些内容？ 答：图像数字化；图像变换；图像增强；图像恢复；图像压缩编码；图像分割；图像分析与描述；图像的识别分类等。 （3）数字图像处理系统包括哪些部分？ 答：图像输入、图像存储、图像通信、图像处理和图像分析五个模块组成。 （4）从“模拟图像”到“数字图像”要经过哪些步骤？ 答：空间上的离散（采样）和幅度上的离散（量化）。 （5）什么叫数字图像的“空间分辨率”和“幅度分辨率”？各由数字化哪个过程决定？ 答：空间分辨率是指图像可辨认的临界物体空间几何长度的最小极限，由采样密度决定；幅度分辨率是指幅度离散，每个像素都有一个强度值，称该像素的灰度，一般量化采用8bit，由量化等级决定。 （6）数字图像1600⨯1200什么意思？灰度一般取值范围0~255，其含义是什么？ 答：数字图像1600x1200表示空间分辨率为1600x1200像素；灰度范围0~255指示图像的256阶灰阶，就是通过不同程度的灰色来来表示图像的明暗关系，8bit的灰度分辨率。 （7）P42：2，3，6（直方图概念），10，11 2.图像的数字化包括哪两个过程？它们对数字化图像质量有何影响？ 答：采样；量化 采样是将空间上连续的图像变换成离散的点，采样频率越高，还原的图像越真实。 量化是将采样出来的像素点转换成离散的数量值，一幅数字图像中不同灰度值得个数称为灰度等级，级数越大，图像越是清晰。 3数字化图像的数据量与哪些因素有关？ 答：图像分辨率；采样率；采样值。