數(shù)字圖像處理總復(fù)習(xí)題(答案)(共10頁(yè))

1、 復(fù)習(xí)題1一 填空(tinkng) 1 數(shù)字圖像具有（精度高、處理內(nèi)容豐富、方法易變、靈活(ln hu)度高）的優(yōu)點(diǎn)。 2 平面(pngmin)上彩色圖像的表達(dá)式為 （I=f(x,y,t)）; 平面上靜止灰度圖像的表達(dá)式為(I=f(x,y). 3 采樣點(diǎn)數(shù)越多，（空間分辨率）越高。 4 灰度級(jí)數(shù)越多， （圖像幅度分辨率）越高。 5 圖像信息的頻域有快速算法，可大大減少（ 計(jì)算量），提高（處理效率）。 6 正交變換具有（ 能量集中）作用，可實(shí)現(xiàn)圖像的（高效壓縮編碼）。 7 圖像的幾何變換包括（圖像平移、比例縮放、旋轉(zhuǎn)、仿射變換和圖像插值）。 8 哈達(dá)瑪變換僅由（+1， -1）組成，與（數(shù)值邏輯）

2、的兩個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)。 9 圖像增強(qiáng)的頻域法主要包括（圖像的灰度變換、直方圖修正、圖像空域平滑和銳化處理、彩色增強(qiáng)）。 10 灰度圖像的對(duì)數(shù)變換作用是（擴(kuò)展圖像的低灰度范圍），同時(shí)（壓縮高灰度范圍），使得圖像灰度（均勻分布）。 11灰度圖像的指數(shù)變換作用是（擴(kuò)展圖像的高灰度范圍），同時(shí)（壓縮低灰度范圍）。 12 灰度圖像的直方圖定義為（數(shù)字圖像中各灰度級(jí)與其出現(xiàn)頻數(shù)間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系）。 13 當(dāng)直方圖（均勻分布）時(shí)， 圖像最清晰。 14 直方圖均衡化的原理是通過原始圖像的（灰度非線性變換）使其直方圖變?yōu)榫鶆蚍植?，以增加（圖像灰度值的動(dòng)態(tài)范圍），從而達(dá)到增強(qiáng)圖像的（整體對(duì)比度），使圖像更清晰。 15 圖像

3、(t xin)平滑的目的是（去除或衰減圖像的噪聲和假輪廓）。 16 圖像平滑的中值濾波器法適合(shh)濾除（椒鹽噪聲和干擾脈沖），特別適合（圖像目標(biāo)物是塊狀的圖像濾波）。 17 具有(jyu)豐富尖角幾何結(jié)構(gòu)的圖像，一般采用（十字形濾波窗）。 18 圖像銳化的目的是（加重目標(biāo)輪廓，使模糊圖像變清晰）。 19 圖像的退化過程一般被看作（噪聲的污染）過程，而且假定（噪聲為加性白噪聲）。 20按照?qǐng)D像壓縮的原理，圖像分為（像素編碼，預(yù)測(cè)編碼，變換編碼，其他編碼）等四類。 21衡量圖像編碼的客觀保真度性能指標(biāo)有（均方根誤差RMS, 均方根信噪比SNR，峰值信噪比PSNR）. 22. 正交變換編碼能夠

4、高壓縮比的原因是（實(shí)現(xiàn)了圖像能量的集中，使得大多數(shù)系數(shù)為0或者數(shù)值很?。?。 23圖像壓縮的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有（JPEG, JPEG2000,H.264, MPEG）。二 簡(jiǎn)答題1 畫出圖像小波變換編碼的實(shí)現(xiàn)過程，并說(shuō)明其圖像壓縮的實(shí)現(xiàn)步驟。答： （1）實(shí)現(xiàn)過程 （2）實(shí)現(xiàn)步驟 （4）通過小波反變換還原(hun yun)原圖像。2畫出圖像(t xin)正交變換編碼和解碼(jim)的實(shí)現(xiàn)原理，并說(shuō)明其圖像壓縮的實(shí)現(xiàn)步驟。 答： （1）實(shí)現(xiàn)原理 （2）實(shí)現(xiàn)步驟：子圖像劃分；正交變換；選擇系數(shù)的量化和編碼。3 分別畫出圖像在時(shí)域和頻域的數(shù)學(xué)退化模型，并說(shuō)明其在頻域FFT算法下退化的實(shí)現(xiàn)表達(dá)式。答： （1）在時(shí)

5、域和頻域的數(shù)學(xué)退化模型（a）和（b）. (a) 圖像時(shí)域退化模型 (b) 圖像(t xin)頻域退化模型 （2）頻域FFT算法(sun f)下的圖像退化的實(shí)現(xiàn)表達(dá)式4 在圖像(t xin)增強(qiáng)的指數(shù)變換中，指數(shù)的選擇對(duì)圖像變換效果有很大影響。寫出圖像增強(qiáng)的指數(shù)變換表達(dá)式，并對(duì)比下圖，說(shuō)明指數(shù)在不同條件下圖像的變換結(jié)果。 圖 (a) 原圖像， (b) , (c)不同指數(shù)時(shí)圖像增強(qiáng)的結(jié)果。答： （1）圖像增強(qiáng)的指數(shù)變換表達(dá)式 （2）在不同指數(shù)取值條件下圖像的變換結(jié)果說(shuō)明 圖（b）為指數(shù)1，圖像向低亮度映射的結(jié)果。5 寫出中值濾波器實(shí)現(xiàn)圖像平滑的原理和作用，并對(duì)比說(shuō)明(shumng)其和加權(quán)平均濾波

6、器法的平滑效果。答： （1）中值濾波器實(shí)現(xiàn)(shxin)圖像平滑的原理 中值濾波器實(shí)現(xiàn)圖像平滑(pnghu)的作用 （2）對(duì)比說(shuō)明中值濾波器和加權(quán)平均濾波器法的平滑效果6 寫出一維離散哈達(dá)瑪(DHT) 的變換核，并說(shuō)明其二階和四階的矩陣實(shí)現(xiàn)形式。答： （1）離散哈達(dá)瑪(DHT) 的變換核 (2) 二階和四階的矩陣實(shí)現(xiàn)形式 7 設(shè)n1和n2分別為原始圖像的數(shù)據(jù)容量和圖像壓縮后的數(shù)據(jù)容量，寫出通過n1和n2分別定義的圖像壓縮比和冗余度，并說(shuō)明n1和n2大小不同，分別對(duì)壓縮比和冗余度取值的影響和壓縮的效果。答： （1）壓縮比：，冗余度：。 （2）對(duì)壓縮(y su)比和冗余度取值的影響和壓縮的效果8

7、的圖像(t xin)。答：三 判斷題1 判斷下圖（a）,(b), (c)中圖像采樣點(diǎn)數(shù)的大小關(guān)系，并分別(fnbi)說(shuō)明對(duì)空間分辨率的影響。解答：圖（a）,(b), (c)中圖像采樣點(diǎn)數(shù)的大小關(guān)系為（a）(b)(c)。 可見，采樣點(diǎn)數(shù)越多，空間分辨率越高，圖像越清晰。2 下圖(a)為原始圖像，圖(b), (c)，(d)是圖(a)的灰度線性變換的結(jié)果。判斷圖(b), (c)，(d)變換函數(shù)的斜率取值范圍。 (a) (b) (C) (d)解答(jid)：變換函數(shù)的斜率(xil)取值范圍,圖(b), 斜率(xil)k1, 圖(c) 斜率k=-1,圖(d)，k1.3下圖（a）是椒鹽噪聲污染的圖像。判斷

8、圖(b)和(c)中，哪個(gè)是平均模板的濾波結(jié)果，哪個(gè)是中值濾波的結(jié)果。 (a) (b) (c)解答：圖(b)是平均模板的濾波結(jié)果，(c) 中值濾波的結(jié)果。4下圖(a)為原始圖像，判斷圖(b)和(c)中，哪個(gè)是散焦退化模糊圖像，哪個(gè)是線性運(yùn)動(dòng)退化模糊圖像。 (a) （b） (C)解答：圖(b)是線性運(yùn)動(dòng)退化模糊圖像，(c) 散焦退化模糊圖像。5 下圖(a)為原始圖像，判斷圖(b), (c)，(d)各是什么幾何失真圖像？解答：圖(b)是比例縮小，(c)是旋轉(zhuǎn)，(d) 是圖像扭曲。6下圖(a)為原始圖像直方圖，判斷圖(b),(c),(d)和（e）各是何種處理后的直方圖。解答：圖(b)是正態(tài)擴(kuò)展(kuz

9、hn)后的直方圖，(c)是均勻化的直方圖，(d) 是暗區(qū)擴(kuò)展直方圖，(e) 是亮區(qū)擴(kuò)展直方圖。四 計(jì)算(j sun)題1 設(shè)f(m,n) 表示原始圖像(t xin)的離散值，求下列數(shù)字圖像塊的2維離散哈達(dá)瑪變換。解答：2 設(shè)符號(hào)a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7在某個(gè)圖像中出現(xiàn)的概率分別為1.16, 0.4, 0.12, 0.04, 0.02, 0.2, 0.06。（1）用Huffman編碼構(gòu)造該編碼的樹結(jié)構(gòu)圖（其中，概率小的賦予0，概率大的賦予1）（5分）；（2）分別求出符號(hào)信源的熵、平均碼長(zhǎng)、編碼的效率、壓縮比和冗余度。（每個(gè)指標(biāo)，5分）解答(jid)：（1）用Huffm

10、an編碼構(gòu)造該編碼的樹結(jié)構(gòu)圖（其中，概率(gil)小的賦予0，概率大的賦予1） a2, 0.4 0 a6, 0.2 1 0.36 a1, 0.16 0 1 0.6 a3, 0.12 1 1 a7, 0.06 1 0.24 0.12 0 a4, 0.04 1 0 0 .06 a5, 0.02 0 0 這樣(zhyng)a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7的Huffman編碼的碼子分別為110, 0, 101, 10001, 10000, 111, 1001. 碼長(zhǎng)分別為3,1,3, 5, 5, 3, 4.(2) 分別求出符號(hào)信源的熵、平均碼長(zhǎng)、編碼的效率、壓縮比和冗余度如下:3 設(shè)圖像(t xin)某塊的離散(lsn)值, 分別(fnbi)用對(duì)數(shù)變換、指數(shù)變換的方式對(duì)該圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，其中求處理后該塊圖像的離散值g(m,n)（保留小數(shù)點(diǎn)兩位有效）,并說(shuō)明指數(shù)變換的處理效