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第一章引言一.填空题
1.数字图像是用一个数字阵列来表示的图像数字阵列中的每个数字,表示数字图像的一个最小单位,称为__________
1.像素
2.数字图像处理可以理解为两个方面的操作一是从图像到图像的处理,如图像增强等;二是____________________,如图像测量等
2.从图像到非图像的一种表示
3.数字图像处理可以理解为两个方面的操作一是__________________,如图像增强等;二是从图像到非图像的一种表示,如图像测量等
3.从图像到图像的处理
5.数字图像处理包含很多方面的研究内容其中,________________的目的是根据二维平面图像数据构造出三维物体的图像
5.图像重建二.简答题
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
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.简述数字图像处理的至少3种主要研究内容
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.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、小波变换等第二章图像的基本概念一.填空题
1.量化可以分为均匀量化和________________两大类
1.非均匀量化
2.________________是指一秒钟内的采样次数
2.采样频率
3.图像因其表现方式的不同,可以分为连续图像和________________两大类
3.离散图像
4.图像因其表现方式的不同,可以分为________________和离散图像两大类
4.连续图像
5.对应于不同的场景内容,一般数字图像可以分为________________、灰度图像和彩色图像三类
5.二值图像
6.对应于不同的场景内容,一般数字图像可以分为二值图像、________________和彩色图像三类
6.灰度图像
7.对应于不同的场景内容,一般数字图像可以分为二值图像、灰度图像和________________三类
7.彩色图像
8.采样频率是指一秒钟内的采样________________
8.次数
9.量化可以分为________________和非均匀量化两大类
9.均匀量化
10.采样所获得的图像总像素的多少,通常称为________________
10.图像分辨率二.选择题
1.一幅数字图像是BA、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
2.一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)A、0B、255C、6D、
83.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、都不对
4.下列算法中属于局部处理的是(D)A、灰度线性变换B、二值化C、傅立叶变换D、中值滤波
5.一幅256*256的图像,若灰度级数为16,则该图像的大小是(B)A、128KBB、32KBC、1MBC、2MB
6.一幅512*512的图像,若灰度级数为16,则该图像的大小是(A)A、128KBB、32KBC、1MBC、2MB
7.一幅灰度级均匀分布的图象,其灰度范围在[0,127],则该图象的信息量为(C)A、0B、128C、7D、
88.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20000bit,则图象的压缩比为(C)A、2:1 B、3:1C、4:1 D、1:
29.对一幅100*100像素的图象,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10000bit,则图象的压缩比为(B)A、2:1 B、8:1C、4:1 D、1:
210.对一幅100*100像素的图象,若每像元用8bit表示其灰度值,经霍夫曼编码后压缩图像的数据量为40000bit,则图象的压缩比为(A)A、2:1 B、3:1C、4:1 D、1:2三.判断题
1.可以用fxy来表示一幅2-D数字图像(T)
2.可以用fxy来表示一个在3-D空间中的客观景物的投影(T)
3.数字图像坐标系与直角坐标系一致(F)
4.矩阵坐标系与直角坐标系一致(F)
5.数字图像坐标系可以定义为矩阵坐标系(T)
6.图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于图像的灰度级数不够多造成的(T)
7.图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于图像的空间分辨率不够高造成(F)
8.图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于图像的灰度级数过多造成的(F)
9.图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于图像的空间分辨率过高造成(F)
10.采样是空间离散化的过程(T)四.简答题
1.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
2.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
3.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
4.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
5.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
5.应用题
1.设某个图像为请完成
①求该图像的灰度直方图(3分)
②对该图像进行直方图均衡化处理,写出过程和结果(6分)第三章图像几何变换一.填空题
1.图像的基本位置变换包括了图像的________________、镜像及旋转
1.平移
2.图像的基本位置变换包括了图像的平移、________________及旋转
2.镜像
3.图像的基本位置变换包括了图像的平移、镜像及________________
3.旋转
4.最基本的图像形状变换包括了图像的放大、缩小和________________
4.错切
5.最基本的图像形状变换包括了图像的________________、缩小和错切
5.放大
6.最基本的图像形状变换包括了图像的放大、________________和错切
6.缩小
7.图像经过平移处理后,图像的内容________________变化(填“发生”或“不发生”)
7.不发生
8.图像放大是从小数据量到大数据量的处理过程,________________对许多未知的数据的
8.需要估计(填“需要”或“不需要”)
9.图像缩小是从大数据量到小数据量的处理过程,________________对许多未知的数据的估计(填“需要”或“不需要”).9不需要
10.我们将平面景物在投影平面上的非垂直投影称为图像的________________,该处理会是的图像中的图形产生扭变
10.错切二.选择题
1.假设是原始图像的像素点坐标;是使用公式对图像F进行变换得到的新图像的像素点坐标该变换过程是(B)A、图像镜像B、图像旋转C、图像放大D、图像缩小
2.假设是原始图像的像素点坐标;是对图像F进行旋转变换后得到新图像的像素坐标以下哪个是正确的图像旋转公式(A)A、B、C、D、
3.假设是原始图像的像素点坐标;图像的大小是M*N;是使用公式对图像F进行变换得到的新图像的像素点坐标该变换过程是(A)A、图像镜像B、图像旋转C、图像放大D、图像缩小
4.假设是原始图像的像素点坐标;图像的大小是M*N;是使用公式对图像F进行变换得到的新图像的像素点坐标该变换过程是(C)A、图像放大B、图像旋转C、图像镜像D、图像缩小
5.关于图像缩小处理,下列说法正确的是(D)A、图像的缩小只能按比例进行B、利用基于等间隔采样的图像缩小方法对图像进行处理时,不需要计算出采样间隔C、图像的缩小只能按不比例进行D、图像的缩小是从原始图像中选择合适的像素点,使图像缩小后可以尽量保持原有图像的概貌特征不丢失
6.关于图像放大处理,下列说法不正确的是(D)A、从物理意义上讲,图像的放大是图像缩小的逆操作B、当放大的倍数比较大时,使用基于像素放大原理的图像放大方法会导致马赛克现象C、对于因放大后的图像子块与子块之间的过渡因不平缓而导致画面效果不自然的问题,可以采用双线性插值方法可以用来解决D、图像的放大不会引起图像的畸变
7.关于图像放大处理,下列说法正确的是(A)A、从物理意义上讲,图像的放大是图像缩小的逆操作B、图像的放大处理不需要对未知数据进行估计C、图像的放大只能按比例进行D、图像的放大不会引起图像的畸变
8.关于图像缩小处理,下列说法正确的是(B)A、图像的缩小只能按比例进行B、利用基于等间隔采样的图像缩小方法对图像进行处理时,需要计算出采样间隔C、图像的缩小只能按不比例进行D、从信息处理的角度看,图像缩小与图像放大的含义一样,都需要对未知的数据进行估计
9.关于图像的插值,下列说法不正确的是(B)A、对于因图像放大后的图像子块与子块之间的过渡因不平缓而导致画面效果不自然的问题,可以采用双线性插值方法可以用来解决B、在使用双线性插值进行图像放大时,所有的像素的计算都不会用到单线性插值法C、对于图像旋转产生的空穴问题,可以采用均值插值法来填充D、对于图像旋转产生的空穴问题,可以采用邻近插值法来填充
10.中值滤波器可以(A)A、消除孤立噪声;B、检测出边缘;C、进行模糊图像恢复;D、模糊图像细节三.简答题
1.简述直角坐标系中图像旋转的过程
(1)计算旋转后行、列坐标的最大值和最小值
(2)根据最大值和最小值,进行画布扩大,原则是以最小的面积承载全部的图像信息
(3)计算行、列坐标的平移量
(4)利用图像旋转公式计算每个像素点旋转后的位置
(5)对于空穴问题,进行填充
2.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?
(1)对于空穴问题,需要进行填充可以采用插值的方法来解决填充问题
(2)阐述一下邻近行插值或者均值插值法进行空穴填充的过程该点参见简答题3和简答题
43.举例说明使用邻近行插值法进行空穴填充的过程邻近插值法就是将判断为空穴位置上的像素值用其相邻行(或列)的像素值来填充例如对于下图中的空穴点f23进行填充时,使用相邻行的像素值来填充即f23=f
22.
4.举例说明使用均值插值法进行空穴填充的过程均值插值法就是将判断为空穴位置上的像素值用其上、下、左、右像素值的均值来填充例如对于下图中的空穴点f23进行填充时,使用相邻行的像素值来填充即f23=f22+f24+f13+f33/
4.
5.什么是仿射变换?用矩阵形式如何表示仿射变换?仿射变换是一种二维坐标到二维坐标之间的线性变换,保持二维图形的“平直性”(即变换后直线还是直线不会打弯,圆弧还是圆弧)和“平行性”常用的仿射变换旋转、倾斜、平移、缩放五.应用题
1.设某个图像为请写出该图像的水平镜像结果
2.设某个图像为请写出该图像的垂直镜像结果第四章二值图像处理一.填空题
1.如果当前点像素值为1,其四近邻像素中至少有一个点像素值为1,即认为存在两点间的通路,称之为________________
1.四连接
2.如果当前点像素值为1,其八近邻像素中至少有一个点像素值为1,即认为存在两点间的通路,称之为________________
2.八连接
3.开运算是使用同一个结构元素对图像先__________再进行膨胀的运算
3.腐蚀
4.在对二值图像进行分析时,我们将相互连接在一起的像素值全部为1的像素点的集合称为一个________
4.连通域
5.开运算是使用同一个结构元素对图像先腐蚀再进行___________的运算
5.膨胀
6.闭运算是使用同一个结构元素对图像先___________再进行腐蚀的运算
6.膨胀
7.形态学处理中最基本的运算是腐蚀与膨胀其中,___________通常在去除小颗粒以及消除目标物之间的粘连是非常有效的
7.腐蚀
8.形态学处理中最基本的运算是腐蚀与膨胀其中,___________通常用以填补目标物中存在的某些空洞
8.膨胀
10.闭运算是使用同一个结构元素对图像先膨胀再进行___________的运算
10.腐蚀三.判断题
2.膨胀运算可以理解为对图像的补集进行腐蚀处理(T)
3.膨胀是一种消除边界点,使边界向内收缩的过程(F)
4.膨胀是将与目标区域接触的背景点合并到该目标物中,使目标边界向外扩张的处理(T)
5.经过细线化之后,图像中所有线条的幅度均为一个像素(T)四.简答题
1.写出腐蚀运算的处理过程腐蚀运算的处理过程为1)扫描原图,找到第一个像素值为1的目标点;2)将预先设定好形状以及原点位置的结构元素的原点移到该点;3)判断该结构元素所覆盖的像素值是否全部为1如果是,则腐蚀后图像中的相同位置上的像素值为1;如果不是,则腐蚀后图像中的相同位置上的像素值为0;4)重复2)和3),直到所有原图中像素处理完成
2.写出膨胀运算的处理过程膨胀运算的处理过程为1)扫描原图,找到第一个像素值为0的背景点;2)将预先设定好形状以及原点位置的结构元素的原点移到该点;3)判断该结构元素所覆盖的像素值是否存在为1的目标点如果是,则膨胀后图像中的相同位置上的像素值为1;如果不是,则膨胀后图像中的相同位置上的像素值为0;4)重复2)和3),直到所有原图中像素处理完成第四章图像增强一.填空题
1.所谓动态范围调整,就是利用动态范围对人类视觉的影响的特性,将动态范围进行__________,将所关心部分的灰度级的变化范围扩大,由此达到改善画面效果的目的
1.压缩
2.动态范围调整是利用动态范围对人类视觉的影响的特性,将动态范围进行压缩,将所关心部分的灰度级的变化范围____________,由此达到改善画面效果的目的
2.扩大
3.动态范围调整分为线性动态范围调整和________________两种
3.非线性动态范围调整
4.动态范围调整分为________________和非线性动态范围调整和两种
4.线性动态范围调整
5.直方图均衡化的基本思想是对图像中像素个数多的灰度值进行____________,而对像素个数少的灰度值进行归并,从而达到清晰图像的目的
5.展宽
6.直方图均衡化的基本思想是对图像中像素个数多的灰度值进行展宽,而对像素个数少的灰度值进行_____________,从而达到清晰图像的目的
6.归并
7.直方图均衡化的基本思想是对图像中像素个数多的灰度值进行展宽,而对像素个数少的灰度值进行归并,从而达到______________的目的
7.清晰图像
8.数字图像处理包含很多方面的研究内容其中,________________的目的是将一幅图像中有用的信息进行增强,同时将无用的信息进行抑制,提高图像的可观察性
8.图像增强
9.我们将照相机拍摄到的某个瞬间场景中的亮度变化范围,即一幅图像中所描述的从最暗到最亮的变化范围称为________________
9.动态范围二.选择题
1.下面说法正确的是(B)A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换;B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种;C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换,所以总比基于图像域的方法计算复杂较高;D、基于频域的图像增强方法比基于空域的图像增强方法的增强效果好
3.指出下面正确的说法(D)A、基于像素的图像增强方法是一种非线性灰度变换B、基于像素的图像增强方法是基于频域的图像增强方法的一种C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换,所以总比基于图像域的方法计算复杂较高D、基于频域的图像增强方法可以获得和基于空域的图像增强方法同样的图像增强效果
4.首先根据需要设计一个调色板,进而将灰度值作为调色板的索引值完成从灰度到彩色的映射这种伪方法称为(B)A、基于灰级窗的伪彩色方法B、基于灰度调色板的伪彩色方法C、基于灰度变换的伪彩色方法D、基于区域分割的伪彩色方法
5.指出下面正确的说法(D)
①基于像素的图像增强方法是一种非线性灰度变换
②基于像素的图像增强方法是基于空域的图像增强方法的一种
③基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换,所以总比基于图像域的方法计算复杂较高
④基于频域的图像增强方法可以获得和基于空域的图像增强方法同样的图像增强效果A、
①②B、
①③C、
③④D、
②④
7.指出下面正确的说法(B)A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换,所以总比基于图像域的方法计算复杂较高D、基于空域的图像增强方法比基于频域的图像增强方法的增强效果好三.判断题
1.一幅图像经过直方图均衡化处理后,其对比度一定比原始图像的对比度提高(F)
2.一般来说,直方图均衡化处理对于灰度分布比较集中的图像的处理效果比较明显(T)
3.一般来说,直方图均衡化处理对于灰度分布比较均衡的图像的处理效果比较明显.(F)
4.借助对数形式的变换曲线可以达到非线性灰度动态范围的目的(T)
5.借助对数形式的变换曲线可以达到线性灰度动态范围的目的(F)第五章图像噪声的抑制一.填空题
1.两种典型的图像噪声是________________和高斯噪声
1.椒盐噪声
2.两种典型的图像噪声是椒盐噪声和________________
2.高斯噪声
3.椒盐噪声的________________基本相同,而噪声出现的位置是随机的
3.幅值
4.椒盐噪声的幅值基本相同,而噪声出现的________________是随机的
4.位置
5.图像上每一点都存在噪声,但是噪声的________________是随机分布的,这类噪声称为高斯噪声
5.幅值
6.均值滤波方法对___________噪声的抑制效果较好(填“高斯”或“椒盐”)
6.高斯
7.中值滤波方法对___________噪声的抑制效果较好(填“高斯”或“椒盐”)
7.椒盐
8.频谱均匀分布的噪声被称为________________
8.白噪声
9.图像噪声可以理解为妨碍人的视觉感知,或妨碍系统传感器对所接收图像源信息进行理解或分析的各种因素,也可以理解为真实信号与理想信号之间存在的_____________
9.偏差
10.________________可以理解为妨碍人的视觉感知,或妨碍系统传感器对所接收图像源信息进行理解或分析的各种因素,也可以理解为真实信号与理想信号之间存在的偏差
10.图像噪声二.简答题
1.均值滤波器对高斯噪声的滤波效果如何?试分析其中的原因均值滤波器的滤波原理是在图像上,对待处理的像素给定一个模板,该模板包括了其周围的邻近像素将模板中的全体像素的均值来替代原来的像素值的方法均值滤波器对高斯噪声的滤波结果较好原因高斯噪声是幅值近似正态分布,但分布在每点像素上因为正态分布的均值为0,所以均值滤波可以消除噪声
2.简述均值滤波器对椒盐噪声的滤波原理,并进行效果分析均值滤波器的滤波原理是在图像上,对待处理的像素给定一个模板,该模板包括了其周围的邻近像素将模板中的全体像素的均值来替代原来的像素值的方法均值滤波器对椒盐噪声的滤波结果不好原因椒盐噪声是幅值近似相等但随机分布在不同位置上,图像中有干净点也有污染点因为噪声的均值不为0,所以均值滤波不能很好地去除噪声点
3.中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果如何?试分析其中的原因中值滤波器的滤波原理是在图像上,对待处理的像素给定一个模板,该模板包括了其周围的邻近像素取模板中排在中间位置上的像素的灰度值替代待处理像素的值,就可以达到滤除噪声的目的中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果较好原因椒盐噪声是幅值近似相等但随机分布在不同位置上,图像中有干净点也有污染点使用中值滤波时,被污染的点一般不处于中值的位置,即选择适当的点来替代污染点的值,所以处理效果好
4.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?中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果较好,对高斯噪声的处理效果不好中值滤波器的滤波原理是在图像上,对待处理的像素给定一个模板,该模板包括了其周围的邻近像素取模板中排在中间位置上的像素的灰度值替代待处理像素的值,就可以达到滤除噪声的目的原因椒盐噪声是幅值近似相等但随机分布在不同位置上,图像中有干净点也有污染点使用中值滤波时,被污染的点一般不处于中值的位置,即选择适当的点来替代污染点的值,所以处理效果好高斯噪声是幅值近似正态分布,但分布在每点像素上找不到干净的点来替代被污染的点,故处理效果不好
5.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?均值滤波器对高斯噪声的滤波结果较好,对椒盐噪声的滤波结果不好均值滤波器的滤波原理是在图像上,对待处理的像素给定一个模板,该模板包括了其周围的邻近像素将模板中的全体像素的均值来替代原来的像素值的方法原因:高斯噪声是幅值近似正态分布,但分布在每点像素上因为正态分布的均值为0,所以均值滤波可以消除噪声椒盐噪声是幅值近似相等但随机分布在不同位置上,图像中有干净点也有污染点因为噪声的均值不为0,所以均值滤波不能很好地去除噪声点三.应用题
1.设图像为请使用以下模板对其进行均值滤波处理,写出处理过程和结果
4.设图像为请使用3×3的模板对其进行中值滤波处理,写出处理过程和结果第六章图像的锐化处理一.填空题
1.在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测垂直方向的微分算子属于________________(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”)一阶微分算子
2.在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测Roberts交叉微分算子属于________________(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”)一阶微分算子
3.在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测Sobel微分算子属于________________(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”)一阶微分算子
4.在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测Priwitt微分算子属于________________(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”)一阶微分算子
5.在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测垂直方向的微分算子属于Laplacian微分算子属于________________(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”)二阶微分算子
7.在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测水平方向的微分算子属于________________(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”)一阶微分算子
8.图像微分______________了边缘和其他突变的信息(填“增强”或“削弱”)增强
9.图像微分______________了灰度变化缓慢的信息(填“增强”或“削弱”)削弱
10.图像微分算子______________用在边缘检测中(填“能”或“不能”)能二.简答题
1.图像中的细节特征大致有哪些?一般细节反映在图像中的什么地方?图像的细节是指画面中的灰度变化情况,包含了图像的孤立点、细线、画面突变等孤立点大都是图像的噪声点,画面突变一般体现在目标物的边缘灰度部分
2.一阶微分算子与二阶微分算子在提取图像的细节信息时,有什么异同?一阶微分算子获得的边界是比较粗略的边界,反映的边界信息较少,但是所反映的边界比较清晰;二阶微分算子获得的边界是比较细致的边界反映的边界信息包括了许多的细节信息,但是所反映的边界不是太清晰
3.简述水平方向的微分算子的作用模板和处理过程
4.简述垂直方向的微分算子的作用模板和处理过程
5.已知Laplacian微分算子的作用模板为,请写出两种变形的Laplacian算子三.应用题
1.已知Roberts算子的作用模板为,Sobel算子的作用模板为设图像为请完成
①用Roberts算子对其进行锐化,写出锐化过程和结果(4分)
②用Sobel算子对其进行锐化,写出锐化过程和结果(6分)
2.已知Roberts算子的作用模板为,Laplacian算子的作用模板为设图像为请完成
①用Roberts算子对其进行锐化,写出锐化过程和结果(4分)
②用Laplacian算子对其进行锐化,写出锐化过程和结果(6分)第7章图像分割区域生长区域增长方法是根据同一物体区域内象素的相似性质来聚集象素点的方法,从初始区域(如小邻域或甚至于每个象素)开始,将相邻的具有同样性质的象素或其它区域归并到目前的区域中从而逐步增长区域,直至没有可以归并的点或其它小区域为止区域内象素的相似性度量可以包括平均灰度值、纹理、颜色等信息区域生长的原理区域生长的基本思想是将具有相似性质的像素集合起来构成区域具体先对每个需要分割的区域找一个种子像素作为生长起点,然后将种子像素和周围邻域中与种子像素有相同或相似性质的像素(根据某种事先确定的生长或相似准则来判定)合并到种子像素所在的区域中将这些新像素当作新的种子继续上面的过程,直到没有满足条件的像素可被包括进来这样一个区域就生长成了区域生长是一种串行区域分割的图像分割方法区域生长是指从某个像素出发,按照一定的准则,逐步加入邻近像素,当满足一定的条件时,区域生长终止区域生长的好坏决定于
1.初始点(种子点)的选取
2.生长准则
3.终止条件区域生长是从某个或者某些像素点出发,最后得到整个区域,进而实现目标的提取一.填空题
1.依照分割时所依据的图像特性不同,图像分割方法大致可以分为______________、边界分割方法和区域提取方法三大类
1.阈值方法
2.依照分割时所依据的图像特性不同,图像分割方法大致可以分为阈值方法、________________和区域提取方法三大类
2.边界分割方法
3.依照分割时所依据的图像特性不同,图像分割方法大致可以分为阈值方法、边界分割方法和________________三大类
3.区域提取方法
6.所谓聚类方法,是采用模式识别中的聚类思想,以____________保持最大相似性以及类间保持最大距离为目标,通过迭代优化获得最佳的图像分割阈值
6.类内
7.所谓聚类方法,是采用模式识别中的聚类思想,以类内保持最大相似性以及___________保持最大距离为目标,通过迭代优化获得最佳的图像分割阈值
7.类间
8.所谓聚类方法,是采用模式识别中的聚类思想,以类内保持最大相似性以及类间保持最大距离为目标,通过________________获得最佳的图像分割阈值
8.迭代优化二.选择题
2.以下图像分割方法中,属于基于图像灰度分布的阈值方法的是(B)A、区域合并、分裂法B、最大类间、内方差比法C、已知形状的曲线检测D、区域生长法
3.关于进行图像分割时使用的最大类间、类内方差比法,下列说法正确的是(C)A、选择的阈值使得两类数据间的方差越小越好B、选择的阈值使得同一类的数据之间的方差越大越好C、使用类间、类内方差比作为选择阈值的评价参数D、使用类内、类间方差比作为选择阈值的评价参数
4.关于最大类间、类内方差比法,下列说法正确的是(D)A、选择的阈值使得两类数据间的方差越小越好B、选择的阈值使得同一类的数据之间的方差越大越好C、选择的阈值使得两类数据间的方差越小越好,同时同一类的数据之间的方差越大越好D、选择的阈值使得两类数据间的方差越大越好,同时同一类的数据之间的方差越小越好
5.使用类间最大距离法进行图像分割时,下列步骤正确的是(C)
①计算相对距离度量值
②给定一个初始阈值,将图像分成目标和背景两类
③分别计算出两类的灰度均值
④选择最佳的阈值,使得图像按照该阈值分成两类后,相对距离度量值达到最大A、
①②③④B、
②①③④C、
②③①④D、
①③②④三.判断题
1.阈值方法的核心是阈值的确定(T)
2.类间最大距离法的设计思想是在某个适当的阈值下,图像分割后的前景目标与背景两个类之间的差异最小为最佳分割(F)
3.类间最大距离法的设计思想是在某个适当的阈值下,图像分割后的前景目标与背景两个类之间的差异最大为最佳分割(T)
6.区域生长方法的实现有三个关键点种子点的选取;生长准则的确定;区域生长停止的条件(T)
7.区域生长方法中选取的种子点只能是单个像素(F)
8.在使用区域合并、分裂方法进行图像分割时,不需要用到每个子块的属性(F)
9.基于图像灰度空间分布的阈值方法不需要考虑像素与像素之间的相关性(F)
10.基于图像灰度空间分布的阈值方法除了考虑当前像素本身的灰度值外,还需要考虑其与邻近像素之间的关系(T)第九章图像变换一.填空题
1.所谓的图像变换,是指将图像信号从________________变换到另外的域上进行分析的手段
1.空域
2.图像变换包括了图像的频域变换、图像的时频域变换以及其他正交变换等,其中_____________变换属于频域变换
2.傅里叶
3.图像变换包括了图像的频域变换、图像的时频域变换以及其他正交变换等,其中____________变换属于时频域变换
3.小波
4.数字图像处理包含很多方面的研究内容其中,________________是指通过一种数学映射的手段,将空域的图像信息转换到如频域、时频域等空间上进行分析的数学手段
4.图像变换
5.将一个函数通过正交分解映射到正交函数空间的数学变换称为________________
5.正交变换二.选择题
2.下图1是一幅标准测试图像Lena图,对图像进行处理后,形成的结果图像如图2所示这是如何处理得到的?(D)A、图像锐化B、图像去噪C、图像对比度增强D、亮度减弱
3.下图1是一幅标准测试图像Lena图,对图像进行处理后,形成的结果图像如图2所示这是如何处理得到的?(B)A、图像锐化B、图像去噪C、图像亮度减弱D、图像对比度增强
4.下图1是一幅标准测试图像Lena图,对图像进行处理后,形成的结果图像如图2所示这是如何处理得到的?(B)A、图像亮度减弱B、边缘检测C、图像对比度减弱D、图像对比度增强
5.下图1是一幅标准测试图像Lena图,对图像进行处理后,形成的结果图像如图2所示这是如何处理得到的?(A)A、图像锐化B、边缘检测C、图像亮度减弱D、图像对比度减弱三.判断题
1.傅里叶变换可以用在图像的卷积运算中,主要原因是空域上的卷积对应其在频域上的点乘(T)
2.傅里叶变换可以用在图像压缩中(T)
3.一幅图像进行一次小波变换后,概貌信息大都集中在高频图像子块中(F)
4.一幅图像经过1次小波变换后,可以得到4个子块图像(T)
5.一幅图像进行一次小波变换后,细节信息大都集中在高频图像子块中(T)
6.离散余弦变换是图像处理中常用的正交变换(T)
7.傅里叶变换的所写是FTT(F)四.简答题
1.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图像经过傅里叶变换后,景物的概貌部分集中在低频区段,景物的细节部分集中在高频区段,可以通过图像的高通滤波将图像中景物的细节提取出来具体做法是,将傅里叶变换得到频谱图的低频部分强制为0,而将高频部分的信息保持不变,就相当于使用一个只保持高频部分信息不变,而低频信息被完全抑制的高通滤波器作用在原始图像上将经过这样处理后的频谱进行傅里叶逆变换,就可以得到图像的细节部分
2.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图像经过傅里叶变换后,景物的概貌部分集中在低频区段,景物的细节部分集中在高频区段,可以通过图像的低通滤波将图像中景物的概貌提取出来具体做法是,将傅里叶变换得到频谱图的高频部分强制为0,而将低频部分的信息保持不变,就相当于使用一个只保持低频部分信息不变,而高频信息被完全抑制的低通滤波器作用在原始图像上将经过这样处理后的频谱进行傅里叶逆变换,就可以得到图像的概貌部分第十一章彩色图像处理一.填空题
1.HSV表色系由________________、饱和度和亮度三属性组成
1.色调
2.HSV表色系由色调、________________和亮度三属性组成
2.饱和度
3.HSV表色系由色调、饱和度和________________三属性组成
3.亮度
4.饱和度与一定色调的纯度有关,饱和度________________的颜色看起来越鲜艳(填“越大”或“越小”)
4.越大
5.在YUV表色系中,Y表示亮度,U表示蓝色与亮度的色差,V表示________与亮度的色差
5.红色
6.人在区分颜色时常用三种基本特征量,它们是辉度、色调和________________
6.饱和度
7.人在区分颜色时常用的三种基本特征量为辉度、色调和饱和度其中,____________是与混合光谱中主要光波长相联系的,表示了感官上感受到的不同的颜色
7.色调
8.人在区分颜色时常用的三种基本特征量为辉度、色调和饱和度其中,____________与一定色调的纯度有关,饱和度越大的颜色看起来越鲜艳
8.饱和度
9.国际照明委员会于1931年规定了三种基本色的波长,并将其称为三基色,它们分别是红色、蓝色和________________
9.绿色
10.人在区分颜色时常用三种基本特征量,它们是辉度、_____________和饱和度
10.色调二.选择题
1.以下选项中,不属于表色系的是(B)A、RGBB、DCTC、CMYKD、HSI
2.关于RGB表色系,以下说法不正确的是的(A)A、RGB表色系是减色系统B、RGB表色系的三基色中包含红色C、若某个像素点的值是(0,255,0),则表示该颜色中只含绿色D、若某个像素点的值是(255,255,255),则表示该颜色为白色
3.HSI表色系的三属性包含(A)
①色调
②色饱和度
③亮度
④色度A、
①②③B、
①②④C、
②③④D、
①③④
4.关于YUV表色系,以下说法不正确的是(C)A、YUV表色系常用于多媒体技术中B、YUV色系与RGB色系可以相互转换C、YUV色系不包含亮度信号D、YUV表色系包含一个亮度信号和两个色差信号
5.CMYK表色系的三基色包含(D)
①青色
②黑色
③黄色
④品红色A、
①②③B、
①②④C、
②③④D、
①③④
6.下面哪个彩色空间最接近人视觉系统的特点(D)A、RGB空间B、CMY空间C、CIEXYZ空间D、HSI空间
7.以下选项中,属于表色系的是(A)A、CMYKB、FFTC、DCTD、Sobel
8.关于CMYK表色系,以下说法正确的是(A)A、CMYK表色系是减色系统B、CMYK表色系的三基色中包含黑色C、CMYK表色系的三基色中包含红色D、CMYK表色系的三基色中包含绿色
9.关于HSI表色系,以下说法不正确的是(B)A、HSI表色系的三属性中包含色调B、HSI表色系的三属性中包含色度C、HSI表色系的三属性中包含饱和度D、HSI表色系的三属性中包含亮度
10.关于RGB色系下的彩色图像,下列说法正确的是(A)A、彩色图像的红色分量、绿色分量、蓝色分量都是灰度图像B、该彩色图像的红色分量是彩色图像C、若某个像素点的值是(0,255,0),则表示该颜色中只含红色D、若某个像素点的值是(255,255,255),则表示该颜色为黑色三.判断题
1.在RGB空间中,若某个像素点的值是(0,0,0),则表示该颜色为白色(F)
2.在RGB空间中,若某个像素点的值是(0,0,255),则表示该颜色为蓝色(T)
3.RGB表色系具有亮度信息与色度信息相分离的特点(F)
4.YCbCr表色系具有亮度信息与色度信息相分离的特点(T)
5.白平衡方法比最大颜色值平衡方法更适合于处理两种情况一是图像中白色的点不存在,二是白色的点只占画面总像素的很少比例(F)第十二章图像压缩编码行程长度编码常用的无损压缩算法,将一扫描行中颜色值相同的相邻像素用两个字节来表示,第一个字节是一个计数值,用于指定像素重复的次数;第二个字节是具体像素的值能够比较好地保存图像的质量,但是相对有损压缩来说这种方法的压缩率比较低图像的霍夫曼编码先按出现的概率大小排队,把两个最小的概率相加,作为新的概率和剩余的概率重新排队,再把最小的两个概率相加,再重新排队,直到最后变成1每次相加时都将“0”和“1”赋与相加的两个概率,读出时由该符号开始一直走到最后的“1”,将路线上所遇到的“0”和“1”按最低位到最高位的顺序排好,就是该符号的霍夫曼编码一.填空题
1.图像编码是通过改变图像的描述方式,将数据中的________________去除,由此达到压缩数据量的目的
1.冗余
2.________________是通过改变图像的描述方式,将数据中的冗余去除,由此达到压缩数据量的目的
2.图像编码
3.按照压缩后的数据是否能够完全重构来分,图像的压缩算法分成无损压缩算法和有损压缩算法两种其中行程编码属于________________算法
3.无损压缩算法
4.按照压缩后的数据是否能够完全重构来分,图像的压缩算法分成无损压缩算法和有损压缩算法两种其中霍夫曼编码属于________________算法
4.无损压缩算法
5.按照压缩后的数据是否能够完全重构来分,图像的压缩算法分成无损压缩算法和有损压缩算法两种其中DCT变换编码属于________________算法
5.有损压缩算法
6.每种不同的压缩编码方法都有其不同的特点将若干种编码方法结合在一起,由此来达到更高的压缩率,这种编码方式称为________________
6.混合压缩编码
7.像素冗余是由像素之间的________________所导致的冗余
7.内在相关性
8.我们将由像素之间的内在相关性所导致的冗余称为________________
8.像素冗余
9.所谓的数据冗余,就是如果在减少一定数据量时,_______________引起产生歧义的数据丢失,也就是说描述信息的数据量中存在多余的部分(填“会”或者“不会”)
9.不会
10.行程编码也称为游程编码,是一种________________的压缩编码方法(填“失真”或“无失真”)
10.无失真二.选择题
1.以下属于无损压缩编码的是(A)
①一维行程编码
②二维行程编码
③霍夫曼编码
④DCT变换编码A、
①②B、
①④C、
②④D、
③④
2.如果一个图像的灰度级编码使用了多于实际需要的编码符号,就称图像中包含了(A)A、编码冗余B、像素间冗余C、心理视觉冗余D、计算冗余
3.以下属于无损压缩编码的是(B)
①一维行程编码
②二维行程编码
③LZW编码
④DCT变换编码A、
①④B、
①③C、
②④D、
③④
4.以下属于有损压缩编码的是(D)A、行程编码B、LZW编码C、霍夫曼编码D、DCT变换编码
5.以下属于无损压缩编码的是(C)
①LZW编码
②二维行程编码
③霍夫曼编码
④DCT变换编码A、
①④B、
②④C、
②③D、
③④
6.下列哪一个压缩标准用于压缩静止图像(A)A、JPEGB、MPEGC、H.261D、以上均不能
7.一个参数为2分钟、25帧/秒、640*480分辨率、24位真彩色数字视频的不压缩的数据量约为(D)A、
2764.8MBB、
21093.75MBC、
351.56MBD、
2636.72MB
8.下列哪一项不是图形图像文件的扩展名(C)A、wmfB、bmpC、mp3D、gif
9.不通过计算,判断下表中的符号进行霍夫曼编码后对应哪个符号的码字最长?(A)A、a1B、a2C、a3D、a
410.以下编码方式中,属于变换压缩编码的是(A)
①小波变换编码
②算术编码
③LZW编码
④DCT变换编码A、
①④B、
①③C、
②④D、
③④三.判断题解答:四.简答题
1.什么是图像的无损压缩?给出2种无损压缩算法图像的无损压缩是指压缩后的数据进行重构(或称为还原,或称为解压缩),重构后的信息与原来的信息完全相同的压缩编码方式无损压缩用于要求重构的信息与原始信息完全一致的场合常用的无损压缩算法包含行程编码、霍夫曼编码等
3.DCT变换编码的主要思想是什么?DCT变换编码的思想是利用离散余弦变换对数据信息强度的集中特性,可以将数据中视觉上容易察觉的部分与不容易察觉的部分进行分离,由此可以达到进行有损压缩的目的
4.简述DCT变换编码的主要过程第一步,将图像分成8*8的子块;第二步,对每个子块进行DCT变换;第三步,将变换后的系数矩阵进行量化,量化后,得到的矩阵左上角数值较大,右下部分为0;第四步,对量化后的矩阵进行Z形扫描,以使得矩阵中为0的元素尽可能多的连在一起;第五步,对Z扫描结果进行行程编码;第六步,进行熵编码
8.压缩编码算法很多,为什么还要采用混合压缩编码?请举例说明压缩编码算法很多,比如行程编码、霍夫曼编码等每种不同的压缩编码方法具有各自不同的特点比如行程编码擅长对多个重复数据连续出现的情况进行编码;霍夫曼编码则可以有效地将出现频率高、低不同的数据进行编码如果将不同的编码方式巧妙的结合在一起,则可以达到更高的压缩率,这就是混合压缩编码的思想。