數(shù)字圖像處理答案

1、、名詞解釋1.圖像平滑圖像平滑是指用于突出圖像的寬大區(qū)域、低頻成分、主干部分或抑制圖像噪聲和干擾高頻成分，使圖像亮度平緩漸變，減小突變梯度，改善圖像質(zhì)量的圖像處理方法。圖像平滑的方法包括：插值方法，線性平滑方法，卷積法等等2.圖像復(fù)原圖像復(fù)原是一種對退化（或品質(zhì)下降）了的圖像去除退化因素，并進而恢復(fù)或重建被退化了的圖像的技術(shù)。以圖像退化的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，來改善圖像質(zhì)量。3.HSI模型HSI顏色模型用H、S、I三參數(shù)描述顏色特性，其中H定義顏色的波長，稱為色調(diào)；S表示顏色的深淺程度，稱為飽和度；I表示強度或亮度。HSI顏色模型對于開發(fā)基于彩色描述的圖像處理方法是一個理想的工具。4.有損壓縮有損壓

2、縮是通過犧牲圖像的準(zhǔn)確率以實現(xiàn)較大的壓縮率，如果容許解壓圖像有一定的誤差，則壓縮率可顯著提高。有損壓縮在壓縮比大于30：1時仍然可重構(gòu)圖像，而如果壓縮比為10:1到20:1，則重構(gòu)的圖像與原圖幾乎沒有差別.有損預(yù)測編碼,變換編碼5無損壓縮無損壓縮算法中刪除的僅僅是圖像數(shù)據(jù)中冗余的信息，因此在解壓縮時能精確恢復(fù)原圖像，無損壓縮的壓縮比很少有能超過3：1的,常用于要求高的場合。哈夫曼編碼,行程編碼,算術(shù)編碼6數(shù)字圖像一幅圖像可定義為一個二維函數(shù)f（x,y）,當(dāng)空間坐標(biāo)x、y和幅值f為有限的離散數(shù)值時，稱該圖像為數(shù)字圖像。簡言之，以數(shù)字格式表示的圖像。二、簡答題（共41分）1.圖像銳化與圖像平滑有何

3、區(qū)別與聯(lián)系？圖象銳化是用于增強邊緣,導(dǎo)致高頻分量增強,會使圖像清晰;圖像平滑用于去噪,對圖像高頻分量即圖像邊緣會有影響。都屬于圖像增強,改善圖像效果2圖像卷積和圖像相關(guān)的區(qū)別與聯(lián)系？圖像卷積和圖像相關(guān)是兩種運算，但是相關(guān)函數(shù)和卷積函數(shù)除了復(fù)共軛和符號以外，具有相同的形式，都是含參變量的無窮積分。實現(xiàn)卷積的每一步都與相關(guān)相同，包括需要延拓。卷積是空間域過濾和頻域過濾之間的紐帶。相關(guān)的重要用途在于匹配，常用來比較兩個函數(shù)的關(guān)聯(lián)性，相似程度3正交變換的物理意義?特點：(1)能量保持不變(2)能量集中(3)能夠把統(tǒng)計相關(guān)信號變成統(tǒng)計不相關(guān)信號。數(shù)字圖像的變換要求能從反變換中完整地恢復(fù)過來。正交變換是滿

4、足完整反變換要求的一種交換。4編碼冗余有幾種，請說明去處這些冗余的編碼方案數(shù)據(jù)冗余有三種，分別是編碼冗余、像素冗余和視覺心理冗余去除編碼冗余，可以使用符號編碼器(哈弗曼編碼)去除像素冗余；可以使用映射器(RLB編碼)去除視覺心理冗余，可以使用量化器。5圖像旋轉(zhuǎn)時所采用正向映射和逆向映射過程？圖像旋轉(zhuǎn)時需要注意如下兩點：(1)圖像旋轉(zhuǎn)之前，為了避免信息的丟失，一定要有坐標(biāo)平移，2)圖像旋轉(zhuǎn)之后，會出現(xiàn)許多空洞點，對這些空洞點必須進行填充處理，否則畫面效果不好，一般也稱這種操作為插值處理。最簡單的方法是行插值方法或列插值方法：找出當(dāng)前行的最小和最大的非白點的坐標(biāo)，記作：(i,k1)、(i,k2)。

5、在(kl,k2)范圍內(nèi)進行插值，插值的方法是：空點的像素值等于前一點的像素值。同樣的操作重復(fù)到所有行。經(jīng)過如上的插值處理之后，圖像效果就變得自然。列插值方法與此類同，6常用的灰度插值有幾種，概括它們的優(yōu)缺點最常用的灰度插值有三種，分別是最鄰近插值法、雙線性插值法和高階插值法。最鄰近插值法就是最鄰近點重復(fù)，實現(xiàn)簡單，但容易造成失真。雙線性插值法根據(jù)點P(x0，y0)的四個相鄰點的灰度值，通過兩次插值計算出灰度值f(x0，y0)。計算量大，但縮放后圖像質(zhì)量高，不會出現(xiàn)圖像不連續(xù)的情況。具有低通濾波器的性質(zhì)，使高頻分量減弱，所以使圖像的輪廓在一定程度上受損。高階插值法是的計算量比雙線性插值法更大，因

6、此精度也更高Hough變換的基本思想？(1)對于邊界上的n個點的點集，找出共線的點集和直線方程。設(shè)任意兩點的直線方程：y=ax+b將a、b作為變量，ab平面內(nèi)直線可以表示為:b=-xa+y(3)如果點(x1,y1)與點(x2,y2)共線，那么這兩點在參數(shù)ab平面上的直線將有一個交點得到點A(a,b)是我們的解，(a,b)對應(yīng)到圖像坐標(biāo)系xy中所求直線的斜率和截距請寫出幾種彩色模型,并闡述它們應(yīng)用領(lǐng)域？RGB模型：紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三基色混合。主要用于彩色顯示器和彩色視頻攝像機。CMY和CMYK模型：C：青色,從白色中濾去紅色。M：品紅,從白色中濾去綠色。Y:黃色，從白色中濾去藍(lán)色。K

7、：黑色。主要應(yīng)用于印刷行業(yè)。HSI模型：色度(H).飽和度(S).亮度(I)。面向一般彩色圖像的應(yīng)用，YUV模型：亮度(Y)、色度(UV)。面向電視信號傳輸。計算題(43分)直方圖的均衡化練習(xí)：對下列圖橡進行直方圖均衡化凹利用宜肓團均商右法旅出西銜AJ繭閨慷的宜方関.51或出溝新it的團嚴(yán)久列田庶姑區(qū)悅冋啟麥級日-蓋計吝駅蓋級丙悅盍戟目C-.計算査始區(qū)憧宜方畫吝眾豈甌冋更瑩矗=氣址）=0丄-1D-汁篁襄枳并示固些331113311433211332斗122114口（刀=匸母&=丄上T表3-1輸入圖像的灰度級及其灰度分布例3.1已知一幅大小為64X64的圖像，灰度級為8,圖像中各灰度級的像素數(shù)目

8、如&31所示，試對其進行直方圖均衡化處理。k01234567nk7901023850656329245122|81解（1）計算輸入圖像的歸一化灰度級和出現(xiàn)的概率。由表3-1可知，灰度級的總數(shù)目L=8,歸一化輸入的灰度級m=臺=y（3-18）(3-19)3-20)根據(jù)式（3-22）計算第k個灰度級出現(xiàn)的概率，結(jié)果見表3-2。（2）求r*對應(yīng)的變換后的灰度等級h，并進行修正。根據(jù)式（3-22）的變換函數(shù)計算灰度級值*，并選擇最靠近的歸一化的灰度級值。=孑=島=0.19與同理，有51=0.44y,S2=0.65y,S3=0.81y,5,=0.89y*=0.95心19$6=0981,*=1由此可見,均

9、衡化后新圖像中有5個灰度級存在，其余3個灰度級不存在。（3）確定輸入耳-5*的映射關(guān)系。門1132534656,（4）求新圖像中各灰度級5*的像素數(shù)目n*o根據(jù)上面的映射結(jié)果，將輸入圖像的各灰度級上像素數(shù)目賦予變換后對應(yīng)的灰度級上；若變換后某灰度級不存在，則它的像素數(shù)目為零。（5）求新圖像中各灰度級的概率。42序號2345670.250.44207900均衡化后的直方圖00.19013010.190.190.210?65原始直方圖計算CDF映射關(guān)系映射后的像素10230?250.080.890.060.030.950.98.1均衡化前后的直方圖如圖3-10所示，通過比較圖（a）、（c）可知，均

10、衡化后的直方圖比瞅圖像直方圖均勻多了，動態(tài)范圍擴大了，但由于存在量化誤差，故并不是完全均勻。另外，直為圖均衡化雖然提高了圖像的對比度，但它是以減少圖像灰度級為代價的。因為在均衡化過弟中，原始圖像上幾個像素較少的灰度級歸并到一個新的灰度級上，致使灰度級較少，與像素敢多的灰度級的間隔被拉大了，這種現(xiàn)象稱為簡并現(xiàn)象。圖3-10直方圖均衡化處理2哈夫曼編碼2.設(shè)一幅灰度級為8（分別用S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7表示的圖像中，各灰度所對應(yīng)的概率分別為0.40、0.18、0.10、0.10、0.07、0.06、0.05、0.04。現(xiàn)對其進行哈夫曼編碼.3開或閉運算中的一種4中值濾波隨堂練

11、習(xí)：中值濾波5432112345332234455215141可以參考的網(wǎng)址 HYPERLINK /link?url=7Gn824GUZK0_kD3UGDfuG7euCr0Nf8-lY4kWDX93Ep /link?url=7Gn824GUZK0_kD3UGDfuG7euCr0Nf8-lY4kWDX93EpR7SU_nnfOgj8924toQDPnfW7C8Xt1sYbCJEfRP3kpy5hkI1xk3LwoWhAE0o0w5i9W5區(qū)域分裂與合并方法3區(qū)跡分裂與臺并圖了品區(qū)域廿裂與合井圖體分閘法圖解隨堂練習(xí)：（區(qū)域分裂一臺并）4365766431444145總綃前面的討論F可以得到菇豐的分裂合井算議涉驟如下（1）對任何區(qū)域/?“如杲P（jRJ=FALSE,ft個醫(yī)Jtt都分魏為4個梅連的不壷登區(qū)城（2）對相梆的2個憧域R,和局如果溝足P=FALSE.里令PJ?）-TRUE代表在R申的所有像素都具有相同的撫度值*原以先將圖尺分裂為圖7-24（a；所示的i個正方形區(qū)域曲