數(shù)字圖像處理復(fù)習(xí)習(xí)題庫

1、1梯度算子）Laplacian算子）復(fù)習(xí)習(xí)題庫：簡答題1將M幅圖像相加求平均可以起到消除噪聲的效果，用一個(gè)nXn的模板進(jìn)行平滑濾波也可以起到消除噪聲的效果，試比較這兩種方法的消噪效果。將M幅圖像相加求平均利用了M幅圖像中同一位置的M個(gè)像素的平均值，用一個(gè)n*n的模板進(jìn)行平滑濾波利用了同一幅圖像中的n*n個(gè)像素的平均值。因?yàn)閰⑴c的像素個(gè)數(shù)越多，消除噪聲的能力越強(qiáng)，所以如果Mn*n,則前者消除噪聲的效果較好，反之則后者消除噪聲的效果較好。2圖像銳化與圖像平滑有何區(qū)別與聯(lián)系？圖象銳化是用于增強(qiáng)邊緣，導(dǎo)致高頻分量增強(qiáng)，會(huì)使圖像清晰；圖象平滑用于去噪，對(duì)圖像高頻分量即圖像邊緣會(huì)有影響。都屬于圖象增強(qiáng)，改

2、善圖像效果。3比較均值濾波和中值濾波對(duì)圖像的椒鹽噪聲和高斯噪聲抑制過程中的優(yōu)勢(shì)，并說明其原因。對(duì)于椒鹽噪聲，中值濾波效果比均值濾波效果好。其原因?yàn)椋航符}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)。中值濾波是選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)來替代污染點(diǎn)的值，所以處理效果好。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)。對(duì)于高斯噪聲，均值濾波效果比中值濾波效果好。其原因是：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)閳D像中的每點(diǎn)都是污染點(diǎn)，所中值濾波選不到合適的干凈點(diǎn)。因?yàn)檎龖B(tài)分布的均值為0，所以根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)，均值可以消除噪聲。4偽彩色增強(qiáng)和假彩色增強(qiáng)有何異同點(diǎn)？偽彩色增強(qiáng)是

3、對(duì)一幅灰度圖象經(jīng)過三種變換得到三幅圖象，進(jìn)行彩色合成得到一幅彩色圖像；假彩色增強(qiáng)則是對(duì)一幅彩色圖像進(jìn)行處理得到與原圖象不同的彩色圖像；主要差異在于處理對(duì)象不同。相同點(diǎn)是利用人眼對(duì)彩色的分辨能力高于灰度分辨能力的特點(diǎn)，將目標(biāo)用人眼敏感的顏色表示。5圖像幾何失真校正的主要步驟。（1）空間變換：對(duì)圖像平面上的像素進(jìn)行重新排列以恢復(fù)原空間關(guān)系；（2）灰度插值：對(duì)空間變換后的像素賦予相應(yīng)的灰度值以恢復(fù)原位置的灰度值。6.梯度法與Laplacian算子檢測(cè)邊緣的異同點(diǎn)？梯度算子和Laplacian檢測(cè)邊緣對(duì)應(yīng)的模板分別為-1-11111-41梯度算子是利用階躍邊緣灰度變化的一階導(dǎo)數(shù)特性，認(rèn)為極大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)于

4、邊緣點(diǎn)；而Laplacian算子檢測(cè)邊緣是利用階躍邊緣灰度變化的二階導(dǎo)數(shù)特性，認(rèn)為邊緣點(diǎn)是零交叉點(diǎn)。相同點(diǎn)都能用于檢測(cè)邊緣，且都對(duì)噪聲敏感。畫出同態(tài)濾波的流程圖并簡述濾波過程。見書P151直方圖修正有哪兩種方法？二者有何主要區(qū)別于聯(lián)系？方法：直方圖均衡化和直方圖規(guī)定化。區(qū)別：直方圖均衡化得到的結(jié)果是整幅圖對(duì)比度的增強(qiáng)，但一些較暗的區(qū)域有些細(xì)節(jié)仍不太清楚，直方圖規(guī)定化處理用規(guī)定化函數(shù)在高灰度區(qū)域較大，所以變換的結(jié)果圖像比均衡化更亮、細(xì)節(jié)更為清晰。聯(lián)系：都是以概率論為基礎(chǔ)的，通過改變直方圖的形狀來達(dá)到增強(qiáng)圖像對(duì)比度的效果。9.數(shù)字圖像處理與PHOTOSHOP軟件的區(qū)別與聯(lián)系？ps是軟件，數(shù)字圖像處

5、理是一門學(xué)科；ps是圖像到圖像，數(shù)字圖像處理是研究圖像到圖像，或者圖像到?jīng)Q策；ps是數(shù)字圖像處理的一個(gè)應(yīng)用，一個(gè)具體的分支。為何離散圖像的直方圖均衡化并不能產(chǎn)生完全平坦的直方圖均衡化就是通過變換函數(shù)將原圖像的直方圖修正為平坦的直方圖，以此來修正原圖像之灰度值。由于數(shù)字圖像灰度級(jí)的離散性，直方圖均衡化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)灰度級(jí)歸并現(xiàn)象，結(jié)果直方圖不會(huì)完全均勻，但趨于平坦。10.簡述一個(gè)圖像處理系統(tǒng)的基本組成及畫出方框示意圖。簡潔說明一下下面兩種灰度變換函數(shù)會(huì)對(duì)圖像產(chǎn)生什么效果。圖像恢復(fù)與圖像增強(qiáng)的主要區(qū)別？圖像恢復(fù)和圖像增強(qiáng)的主要區(qū)別是圖像增強(qiáng)主要是一個(gè)主觀過程，而圖像復(fù)原主要是一個(gè)客觀過程；圖像增強(qiáng)不考

6、慮圖像是如何退化的，而圖像恢復(fù)需知道圖像退化的機(jī)制和過程等先驗(yàn)知識(shí)。圖像分辨率與顯示分辨率有什么差別？在圖像的數(shù)字化過程中，影響圖像質(zhì)量的因素有哪些，是怎么影響的？圖像分辨率是數(shù)字化圖像劃分圖像的像素密度，即單位長度內(nèi)的像素?cái)?shù)，其單位是每英寸的點(diǎn)數(shù)DPI。顯示分辨率是把數(shù)字圖像在輸出設(shè)備（如顯示屏或打印機(jī)等）上能夠顯示的像素?cái)?shù)目和所顯示像素之間的點(diǎn)距。影響圖像質(zhì)量的因素有兩方面：采樣分辨率和量化分辨率。采樣分辨率越高，圖像越清晰；量化分辨率越高，圖像層次越豐富。全彩色圖像和偽彩色圖像文件數(shù)據(jù)有什么差別？全彩色圖像：顏色數(shù)為1677萬，圖像深度為24位，每個(gè)像素顏色值的特點(diǎn)：位圖文件中不包含顏色

7、索引表，每個(gè)像素的像素值由RGB分量組成，三種顏色值得結(jié)合直接確定圖像上的顏色。偽彩色圖像：顏色數(shù)256，圖像深度為8位，每個(gè)像素顏色值的特點(diǎn)：位圖文件中包含顏色索引表，顏色索引表中彩色的RGB分量值不全相等，每個(gè)像素的像素值是顏色索引表的索引號(hào)。名詞解釋：灰度直方圖是指反映一幅圖像各灰度級(jí)像元出現(xiàn)的頻率。鄰域是指一個(gè)像元（x,y）的鄰近（周圍）像元形成的像元集合。即（x+p,y+q）p、q為任意整數(shù)。中值濾波是指將當(dāng)前像元的窗口（或鄰域）中所有像元灰度由小到大進(jìn)行排序，中間值作為當(dāng)前像元的輸出值。直方圖規(guī)定化是指將原圖象灰度直方圖變成規(guī)定形狀的直方圖而對(duì)圖象作修正的增強(qiáng)方法。5空間坐標(biāo)的離散

8、化叫做空間采樣，它確定了圖像的空間分辨率，稱為圖像采樣?；叶戎档碾x散化叫做灰度量化，它確定了圖像的幅度分辨率，稱為圖像量化。數(shù)字圖像是將一幅畫面在空間上分割成離散的點(diǎn)（或像元），各點(diǎn)（或像元）的灰度值經(jīng)過量化后用離散的整數(shù)來表示，形成計(jì)算機(jī)能處理的形式。7圖像銳化是增強(qiáng)圖像的邊緣或輪廓般反射變換是一個(gè)非奇異的線性變換接上一個(gè)平移變換。直方圖均衡化：把原始圖像的直方圖變換為均勻分布的形式，這樣就增加了像素灰度值的動(dòng)態(tài)范圍，從而達(dá)到增強(qiáng)圖像整體對(duì)比度的效果。量化：是把采樣點(diǎn)上表示亮暗信息的連續(xù)量的離散化后，用數(shù)值來表示的，一般為整數(shù)。理想高通濾波器：一個(gè)二維理想高通濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)滿足下列條件：H

9、(u，v)=1如D；：；D其中D(u,v)是從點(diǎn)(U,V)到頻率平面原點(diǎn)的距離，D(u,v)=(u2+v2)/2I0灰度圖像：是指每個(gè)像素信息由一個(gè)量化后的灰度級(jí)來描述的數(shù)字圖像?；叶葓D像中不包含彩色信息。計(jì)算：1.試給出把灰度范圍(0，10)變換為(10，15)，把灰度范圍(10，20)移到(15，25)，并把灰度范圍(20，30)壓縮為(25，30)的灰度變換公式(這里令原圖像為，變換后的圖像為)。2f(x,y)+10,f(x,y)e(0,10)g(x,y)=01-12-33,4-45,6-57-68-79-9均衡直方圖0.02780.11110.1398().22220.11110.08

10、330.05560.25有一個(gè)灰度級(jí)為10的圖像如圖1，按要求做下面的操作1）在直角坐標(biāo)系中繪制圖1的直方圖；2）應(yīng)用3*3矩陣對(duì)圖1進(jìn)行中值濾波，畫出圖像平滑后的圖像（只對(duì)圖1中心4*4矩陣處理，邊界像素填0）；3）用如圖2的拉普拉斯算子對(duì)圖1進(jìn)行銳化，畫出處理后圖像（只對(duì)圖1中心4*4矩陣處理，邊界像素填0）；4）以灰度為5對(duì)圖1閾值分割，畫圖分割后的圖像（大于等于閾值的像素用黑色表示890763561584029042123412189377396523小于閾值白色表示）；0-1-1（PPT中兩遍6、8）6.下列是一幅圖像某一行中連續(xù)8個(gè)像元灰度值，采用1X3窗口對(duì)該行分別進(jìn)行移動(dòng)平均法

11、和中值濾波法處理，計(jì)算輸出結(jié)果。.0,1,0,1,6,6,5,6.參考答案：.0,0,0,2,2,6,6,4.0,0,0,6,6,6,5.在串行通信中,常用波特率描述傳輸?shù)乃俾?它被定義為每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比特?cái)?shù)。串行通信中,數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菐?也稱字符。假如一幀數(shù)據(jù)由一個(gè)起始比特位、8個(gè)信息比特位和一個(gè)結(jié)束比特位構(gòu)成。根據(jù)以上概念,請(qǐng)問：（1）如果要利用一個(gè)波特率為56Kbps的信道來傳輸一幅大小為1024X1024、256級(jí)灰度的數(shù)字圖像需要多長時(shí)間？（2）如果是用波特率為750Kbps的信道來傳輸上述圖像，所需時(shí)間又是多少？（3）如果要傳輸?shù)膱D像是512X512的真彩色圖像（顏色數(shù)目是32位

12、），則分別在上面兩種信道下傳輸，各需要多長時(shí)間？（1）1024X1024，8位灰度的圖像其數(shù)據(jù)量為1024X1024X（82）=10485760位因此對(duì)于56k的數(shù)據(jù)鏈路，需要傳輸時(shí)間：1024X1024X（8+2）/56000=187.25秒對(duì)于750k的數(shù)據(jù)鏈路，需要傳輸時(shí)間：1024X1024X（8+2）/750000=14秒*9（老師講了一下）（1）一幅768X576,256個(gè)灰度級(jí)的圖像需要多少bit?（2）一幅640X480的32bit真彩圖像的容量為多少bit?10如下圖所示256X256的二值圖像（白為1,黑為0）,其中的白條是7像素寬，210像素高。兩個(gè)白條之間的寬度是17像

13、素，當(dāng)應(yīng)用下面的方法處理時(shí)圖像的變化結(jié)果（按最靠（圖像邊界不考慮）近原則仍取0或1）是什么？（1）3X3的鄰域平均濾波。（2）5X5的鄰域平均濾波。（3）7X7的鄰域平均濾波。11某視頻圖像為每秒30幀，每幀大小為512X512,32位真彩色?，F(xiàn)有40GB的可用硬盤空間，可以存儲(chǔ)多少秒的該視頻圖像？若采用隔行掃描且壓縮比為10的壓縮方法，又能存儲(chǔ)多少秒的該視頻圖像？12已知一圖像為，現(xiàn)用模板對(duì)其進(jìn)行卷積操作，給出與圖像尺寸一致的結(jié)果。13使用中值濾波對(duì)下面圖像進(jìn)行濾波:11187427232553333255333325564632554558234678實(shí)訓(xùn)題:1.根據(jù)所學(xué)過的圖像處理方法，設(shè)計(jì)一套算法流程，來實(shí)現(xiàn)下圖汽車牌照的定位和數(shù)字的識(shí)別，只給出算法思想即可。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)過的圖象分析方法，設(shè)計(jì)一套算法流程，來實(shí)現(xiàn)如下圖所示的普通信封上郵政編碼的定位和識(shí)別。只給出算法思想即可。-北哮扌詼3.對(duì)于下面這幅圖像，請(qǐng)問可以通過那些圖像增強(qiáng)的手段，達(dá)到改善視覺效果的目的？并將這些圖象增強(qiáng)手段組織成一個(gè)處理流程（先做什么，后做什么），并解釋各處理手段可達(dá)到什么預(yù)期的增強(qiáng)效果。某倉庫白天采用視頻監(jiān)控，當(dāng)有人出現(xiàn)時(shí)，立即報(bào)警，請(qǐng)寫出圖像處理的大致實(shí)現(xiàn)步驟。5.愛因斯坦說過：“發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要”。請(qǐng)敘述你在學(xué)完圖像