南昌大學(xué)數(shù)字圖像處理期末試題

1、第1頁(yè)共1D頁(yè)昌大學(xué)考試試卷_【適用時(shí)間=20132014學(xué)年第二學(xué)期試卷類型：卷】課程編號(hào):試卷編號(hào):課程名稱:開課學(xué)院:適用班級(jí):試卷說明:數(shù)字圖像處理1、2、3、考試形信息工程學(xué)院鐘卷電子11級(jí)各班考試本試卷共頁(yè)。本次課程考試可E考試結(jié)束后，的特殊得將試卷、答題紙和紙帶題號(hào)二三四六七八九十總分累分人簽名題分/、)100得分525考生學(xué)號(hào):所屬所屬班級(jí):所屬專業(yè):考試日期：1、請(qǐng)考生務(wù)必査看試卷中是否有缺頁(yè)或破損。2、嚴(yán)禁代考，違者雙方均開除學(xué)籍；嚴(yán)禁舞弊，違者取消學(xué)位授予資格；如有立即舉手報(bào)告以便更換。嚴(yán)禁帶手機(jī)等有儲(chǔ)存或傳遞信息功能的電子設(shè)備等入場(chǎng)（包括開卷考試），違者按舞弊處理；不得

2、自備草稿紙。本人知道考試違紀(jì)、作弊的嚴(yán)重性，將嚴(yán)格遵守考場(chǎng)紀(jì)律，如若違反則愿意接受學(xué)校按有關(guān)規(guī)定處分！考生簽名:第2頁(yè)共io頁(yè)一、填空題:（每空1分，共16分）1.低通濾波法是使受到抑制而讓.得分評(píng)閱人順利通過.從而實(shí)現(xiàn)圖像平滑。第2頁(yè)共io頁(yè)Sobel算檢測(cè)邊緣的Roberts交叉梯度算子對(duì)應(yīng)的模板形式為和子對(duì)應(yīng)的模板形式為_和_O4.圖像銳化除了在空間域進(jìn)行外，也可在進(jìn)行。第2頁(yè)共io頁(yè)第2頁(yè)共io頁(yè)直方圖修正法包括和兩種方法。6.一般來說，采樣間距越大，圖象數(shù)據(jù)量，質(zhì)量5.7.對(duì)于彩色圖像.通常用以區(qū)別顏色的特性HIS分別表示8.紅綠藍(lán)的補(bǔ)色分別是9.數(shù)字圖像是用一個(gè)數(shù)字陣列來表示的圖像

3、。數(shù)字陣列中個(gè)最小單位，稱為10對(duì)應(yīng)于不同的場(chǎng)景內(nèi)容.一般婁示。主要包括一目像可以分為二值圖像、像三類。11.圖像數(shù)字化是指將一幅總以數(shù)字的形三、名詞解釋：（每小題3分，共15分）和和彩色圖：數(shù)字圖像的一兩個(gè)過程。得分評(píng)閱人第2頁(yè)共io頁(yè)C.一對(duì)多d.都不對(duì)C.傅立葉變換d.中值濾波C.傅立葉變換d.中值濾波下列算法中屬于圖象銳化處理的是：cA.低通濾波B.加權(quán)平均法C.高通濾波D.中值濾波圖象與灰度直方圖間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：a.應(yīng)下列算法中屬于局部處理的是：a.灰度線性變換b.二值化下列算法中屬于點(diǎn)處理的是：a.梯度銳化b.二值化第2頁(yè)共io頁(yè)第2頁(yè)共io頁(yè)5采用模板-1a.水平1主要檢測(cè)b.4

4、5方向的邊緣。c.垂直d.135第2頁(yè)共io頁(yè)第2頁(yè)共io頁(yè)電視機(jī)顯示器主要采用哪一種彩色模型（）A.CMY或CMYKB.RGBC.HSID.HSV第 頁(yè)共10頁(yè)下列算法中屬于圖象平滑處理的是：a.梯度銳化b.直方圖均衡c.中值濾波d.Laplacian增強(qiáng)對(duì)一幅100 x100像元的圖象，若每像元用8bit表示其灰度值，經(jīng)霍夫曼編碼后壓縮圖象的數(shù)據(jù)量為40000bit,則圖象的壓縮比為：a.2:1b.3:1c.4:1d.1:2維納濾波器通常用于（C）A、去噪B、減小圖像動(dòng)態(tài)范圍C.復(fù)原圖像D、平滑圖像10.幅256*256的圖像.若灰度級(jí)數(shù)為16.則該圖像的大小是：（）第 頁(yè)共10頁(yè)11.A

5、、128KBC、1MBB、32KBC.2MB一幅512*512的圖像，若灰度級(jí)數(shù)為16.則該圖像的大B、32KBC、2MBA、128KBC、1MB一幅灰度級(jí)均勻分布的圖象，其灰度范圍在0,該圖、0在RGB空間中，A、白色C、紅色在RGB空間中,A、白色12.B、128C、7D若某個(gè)像素點(diǎn)的值是（0.0.0）,則表,0,2B、黑三、名詞解釋:數(shù)字圖像處理1圖2-則表示tD、藍(lán)色B、黑色D、灰色若某個(gè)像素點(diǎn)的（每小題3分共453.8-連通的定義4.中值濾波)得分評(píng)閱人（藍(lán)色第 頁(yè)共10頁(yè)5.圖像銳化6.圖像增強(qiáng)7.圖像變換四、簡(jiǎn)答題：（每小題5分，共25分）12.3.4.4.簡(jiǎn)述數(shù)字圖像處理的至少

6、3種主要研究?jī)?nèi)容。簡(jiǎn)述二值圖像與灰度圖像的區(qū)別。圖像處理中常用的兩種鄰域是什么？并簡(jiǎn)述彩色圖像與偽彩色圖像的區(qū)別。將高頻加強(qiáng)和直方圖均衡相結(jié)合是得到邊對(duì)結(jié)果有影響嗎？為什么?評(píng)閱人兩個(gè)操作的先后順序化和對(duì)增強(qiáng)的有效答：有影響，應(yīng)先進(jìn)行高頻加強(qiáng)，再進(jìn)行直方頃加強(qiáng)是針對(duì)通過高通濾波后的圖像整體偏暗”因此通過提高平均灰度的亮度，使圖像的視覺鑒別能力提高。再通過直方圖均衡化將圖像的窄帶動(dòng)態(tài)范圍變?yōu)閷拵?dòng)農(nóng)方圖均衡化，再進(jìn)行高頻加強(qiáng)，對(duì)于而少數(shù)像素存在于極亮突岀，圖像、四.簡(jiǎn)答題均值濾11.2.3.AS簡(jiǎn)述於并進(jìn)行效果分析。使用中值濾波器對(duì)高斯噪聲和椒鹽噪聲的濾波結(jié)果相同嗎？為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?聲的濾

7、I如何？試分析其中的原因。如試分析其中的原因。亮度呈現(xiàn)較強(qiáng)的t先直方圖均衡化會(huì)導(dǎo)致,從而達(dá)到提高對(duì)比度的效果。若先進(jìn)行直象時(shí)，例如多數(shù)像素主要分布在極暗區(qū)域,被漂白，再進(jìn)行高頻加強(qiáng)，獲得的圖像邊緣不中值濾波器末的濾波4.5.使用均值濾波器對(duì)高斯噪聲和椒鹽噪聲的濾波結(jié)果相同嗎？為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?解答：1.均值濾波器的濾波原理是：在圖像上，對(duì)待處理的像素給定一個(gè)模板，該模板包括了其周圍的鄰近像素。將模板中的全體像素的均值來替代原來的像素值的方法。均值濾波器對(duì)高斯噪聲的濾波結(jié)果較好。原因：高斯噪聲是幅值近似正態(tài)分布，但分布在每點(diǎn)像素上。因?yàn)檎龖B(tài)分布的均值為0,所以均值濾波可以消除噪聲。第 頁(yè)共1

8、0頁(yè)2.均值濾波器的濾波原理是：在圖像上，對(duì)待處理的像素給定一個(gè)模板，該模板包括了其周圍的鄰近像素。將模板中的全體像素的均值來替代原來的像素值的方法。均值濾波器對(duì)椒鹽噪聲的濾波結(jié)果不好。原因：椒鹽噪聲是幅值近似相等但隨機(jī)分布在不同位置上，圖像中有干凈點(diǎn)也有污染點(diǎn)O因?yàn)樵肼暤木挡粸?,所以均值濾波不能很好地去除噪聲點(diǎn)。3.中值濾波器的濾波原理是：在圖像上，對(duì)待處理的像素給定一個(gè)模板，該模板包括了其周圍的鄰近像素。取模板中排在中間位置上的像素的灰度值替代待處理像素的值，就可以達(dá)到濾除噪聲的目的。中值濾波器對(duì)椒鹽噪聲的濾波效果較好。原因：椒鹽噪聲是幅值近似相等但隨機(jī)分布在不同位置上，圖像中有干凈點(diǎn)

9、也有邁摯點(diǎn)。使用中值濾波時(shí)，被污染的點(diǎn)一般不處于中值的位置，即選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)來替代污染點(diǎn)的值,所以處理效果好。4.中值濾波器對(duì)椒鹽噪聲的濾波效果較好，對(duì)高斯噪聲的處理效果否好。中值濾波器的濾波原理是：在圖像上，對(duì)待處理的像素給定一個(gè)模板，周圍的鄰近像素。取模板中排在中間位置上的像素的灰度值替?zhèn)浯幚硐袼乩傻綖V除噪聲的目的。原因：椒鹽噪聲是幅值近似相等但隨機(jī)分：。使用中值濾波時(shí)，,所以處理效果好。來替代被污染的點(diǎn)，模括就可以達(dá)被污染的點(diǎn)一般不高斯噪聲是幅值近似正態(tài)分布，但故處理效果不好。不同位置上，圖像中有干凈點(diǎn)也中值的位置，即選擇適當(dāng)?shù)奶K替代污染點(diǎn)的值在每點(diǎn)像素上。找不到干凈的點(diǎn)5.均值濾波器對(duì)

10、高斯噪聲的濾波結(jié)果較好，鹽J濾波結(jié)果不好。均值濾波器的濾波原理是：在圖像上朋待處理的定一個(gè)模板，該模板包括了其周圍的鄰近像素。將模板中的全體像素的均值來替代原來矗值的方法。原因：高斯噪聲是幅值近似正態(tài)分布，但分布在每點(diǎn)二。因?yàn)檎龖B(tài)分布的均值為0,所以均值注以消鹽噪聲是幅值近似相等但隨機(jī)分布在不同位置上，圖像中有干凈點(diǎn)也有污因?yàn)樵氩粸?,所以均值濾波不能很好地去除噪聲點(diǎn)。因?yàn)樵牍だ硐氲屯V波器的截止頻率選擇不恰當(dāng)時(shí)，會(huì)有很強(qiáng)的振鈴效應(yīng)。試從原理上解釋振鈴效應(yīng)的產(chǎn)生原因。（10分）答：理想低通濾波器（頻域）的傳遞函數(shù)為:1H(u,v)=vD(u,v)D0濾波器半徑交叉部分（側(cè)面圖）：第 頁(yè)共10頁(yè)

11、fi(u.v)D(mv)第 #頁(yè)共10頁(yè)對(duì)應(yīng)空間域(進(jìn)行傅立葉反變換，為sine函數(shù))：用理想低通濾波器濾波時(shí)，頻域：G(u,v)=F(u,v)H(u,v)g(x,y)=f(x,y)*h(x,y),頻域相乘相當(dāng)于時(shí)域作卷積。因此，圖當(dāng)于原始圖像與sine函數(shù)卷積，由于sine函個(gè)負(fù)邊帶，卷積后圖像信號(hào)兩側(cè)出現(xiàn)“過沖T若截止頻率越低，即D0越小，則sine中心環(huán)主要決定模糊，旁瓣主要決定當(dāng)?shù)慕刂诡l率，會(huì)減小振鈴效應(yīng)。I傅鄉(xiāng)If反變換璽時(shí)域爭(zhēng)：過理想:低通濾波器后，時(shí)域上相蕩；或者說由于sine函數(shù)有兩,則卷積后圖像也”，而且能量不集中，即產(chǎn)生振鈴歎寓周圍壞(旁瓣)越大。而瓣越大，表9中心環(huán)越寬，

12、貢頻率較低時(shí)，會(huì)艮強(qiáng)的振鈴效應(yīng)。選擇適五、證明與計(jì)算題(每小題10分，共30分)得分評(píng)閱人第 頁(yè)共10頁(yè)數(shù)據(jù)傳輸通常用波特綠測(cè)量，其定義為每秒鐘傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)，通常傳輸是以一個(gè)開始比特，一個(gè)字節(jié)(8比特)的詹息袖、酢止比特組組成的包完成的，基于這個(gè)概念完成下列問題：用56k波特的調(diào)制解調(diào)器傳輸一副1024X1024256級(jí)灰度級(jí)的圖像要花費(fèi)多少分鐘？用丙竈波特的傳輸要少時(shí)間?考慮如下所示圖像分割令V=0,1)并計(jì)算P和q間4,&m通路的最短長(zhǎng)度，如果在這兩點(diǎn)間不存在特殊通路，請(qǐng)解釋原因。3121(q)22021211(p)10123.（20分）設(shè)一幅圖像具有下表所示的概率分布，對(duì)其進(jìn)行直方圖均衡

13、化，并畫岀均衡化后的直方圖。若在原圖像一行上連續(xù)8個(gè)像素的灰度值分別為：0、K2、3、4、5、6、7,則均衡后，他們的灰度值為多少?灰度級(jí)各灰度級(jí)概率分布0.220.250.17.030.034.如圖為一幅16級(jí)灰度的圖像。請(qǐng)寫出均值濾波和中值濾波器各自的特點(diǎn)；并寫岀兩種濾波器對(duì)下圖分）答：均值濾y）=Medial,（2分）中值濾波:1112223115122212030223132022波結(jié)果（只處理種濾波界）。（15均值濾波可以去除突然變化的點(diǎn)噪聲.從而濾除一定的噪聲.但其代價(jià)是圖像有一定程度的模糊；中值濾波容易去除孤立的點(diǎn)、線噪聲，同時(shí)保持圖像的邊緣。（5分）第 頁(yè)共10頁(yè)1222J222c、d四個(gè)直方圖.試分析和比較四幅圖像的明暗狀況和對(duì)比度高低等特征。-aIIiC證明二維DFT是線性變換。（45分）證明式子逼畑）（-】）5-皿2）的正確性由（_1嚴(yán)=滬旳，（5分）則M-1N-1廠-Zf(x,y)e呢切MNHf(x,y)eJ；r*x+y*曲阿m+vwn)x=0y=0L1M-lN-lp玆f儀y)-J2e-j2(ux/M+y/N)eNM（10分）xu-/M+yv-/N27r(tix)-ysin2jr(