數字圖像處理題庫

實用標準文檔實用標準文檔文案大全文案大全［題目］數字圖像［參考答案］為了便于用計算機對圖像進行處理，通過將二維連續(xù)（模擬）圖像在空間上離散化，也即采樣，并同時將二維連續(xù)圖像的幅值等間隔地劃分成多個等級（層次），也即均勻量化，以此來用二維數字陣列表示其中各個像素的空間位置和每個像素的灰度級數（灰度值）的圖像形式稱為數字圖像。圖像處理［參考答案］是指對圖像信息進行加工以滿足人的視覺或應用需求的行為。題目］數字圖像處理［參考答案］是指利用計算機技術或其他數字技術，對一圖像信息進行某此數學運算及各種加工處理，以改善圖像的視覺效果和提高圖像實用性的技術。一、緒論（名詞解釋，易，3分）［題目］圖像［參考答案］是指用各種觀測系統(tǒng)以不同形式和手段觀測客觀世界而獲得的、可以直接或間接作用于人的視覺系統(tǒng)而產生的視知覺的實體。一、緒論（簡答題，難，6分）［題目］什么是圖像？如何區(qū)分數字圖像和模擬圖像?［參考答案］“圖”是物體透射或反射光的分布，是客觀存在的?！跋瘛笔侨说囊曈X系統(tǒng)對圖在大腦中形成的印象或認識，是人的感覺。圖像是圖和像的有機結合，既反映物體的客觀存在，又體現人的心理因素；圖像是對客觀存在的物體的一種相似性的生動模仿或描述，或者說圖像是客觀對象的一種可視表示，它包含了被描述對象的有關信息。模擬圖像是空間坐標和亮度（或色彩）都連續(xù)變化的圖像；數字圖像是空間坐標和亮度 （或色彩）均不連續(xù)的、用離散數字（一般是整數）表示的圖像。一、緒論（簡答題，易，5分）［題目］簡述研究圖像恢復的基本思路。［參考答案］基本思路是，從圖像退化的數學或概率模型出發(fā)，研究改進圖像的外觀，從而使恢復以后的圖像盡可能地反映原始圖像的本來面日，從而獲得與景物真實面貌相像的圖像。一、緒論（簡答題，易，5分）［題目］簡述研究圖像變換的基本思路。［參考答案］基本思路是通過數學方法和圖像變換算法對圖像的某種變換，以便簡化圖像進一步處理的過程，或在進一步的圖像處理中獲得更好的處理效果。一、緒論（簡答題，易，5分）［題目］簡述一個你所熟悉的圖像處理的應用實例［參考答案］比如，醫(yī)學上用B超檢測儀對人體器官病變的檢查和診斷。一、緒論（簡答題，中，5分）［題目］一般的數字圖像處理要經過幾個步驟？由哪經內容組成?［參考答案］數字圖像處理的基本步驟包括圖像信息的獲取、存儲、處理、傳輸、輸出和顯示。數字圖像處理的內容主要包括圖像數字化、圖像變換、圖像增強、圖像恢復 （復原）、圖像壓縮編碼、圖像分割、圖像分析與描述和圖像識別分類。一、緒論（簡答題，中，5分）［題目］圖像處理的目的是什么？針對每個目的請舉出實際生活中的一個例子。［參考答案］圖像處理就是對圖像信息進行加工處理和分析，以滿足人的視覺心旦需要和實際應用或某種目的（如壓縮編碼或機器識別）的要求。如視頻圖像的高清晰化處理、醫(yī)學圖像的識別分類及其在疾病斷中的應用，就是圖像處理這兩個目的的實際例子。一、緒論（簡答題，中，5分）［題目］數字圖像處理技術研究的基木內容包括哪些?［參考答案］包括圖像變換、圖像增強、圖像恢復、圖像壓縮編碼、圖像特征提取、形態(tài)學圖像處理方法等。彩色圖像、多光譜圖像和高光譜圖像的處理技術沿用了前述的基木圖像處理技術，也發(fā)展出了一此特有的圖像處理技術和方法。一、緒論（簡答題，中，5分）［題目］簡述研究圖像增強的基本思路。［參考答案］基本思路是，或簡單地突出圖像中感興趣的特征，或想方設法顯現圖像中那些模糊了的細節(jié)，以使圖像更清晰地被顯示或更適合于人或機器的處理與分析。二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，難，3分）［題目］空間分辨率［參考答案］定義為單位距離內可分辨的最少黑白線對的數目，用于表示圖像中可分辨的最小細節(jié)，主耍取決于采樣間隔值的大小。二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，易，3分）［題目］圖像分辨率［參考答案］是指成像系統(tǒng)重現不同尺寸的景物的對比度的能力，包括空間分辨率和灰度分辨率二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，易，3分）［題目］灰度分辨率［參考答案］是指在灰度級別中可分辨的最小變化，通常把灰度級級數無稱為圖像的灰度級分辨率。二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，難，3分）［題目］像素的4鄰域［參考答案］對于圖彳t位于（x,y）的像素p來說，與其水平相鄰和垂直相鄰的4個像素稱為該像素的4鄰域像素，它們的坐標分別為、（K/7、（"+D和二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，易，3分）［題目］像素的8鄰域［參考答案］對于圖像中位于（x,y）的像素p來說，與其水平相鄰、垂直相鄰和對角相鄰的 8個像素稱為tK像素的8鄰域像素，它們的坐標分別為（x-1,y）、（x-1,y）、（x-1,y+1）、（x,y-1）、（x,y+1）、（x+1,y-1）、（x+1,y）和（x+1,y+1）。二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，易，3分）［題目］歐氏距離［參考答案］坐標分別位于（x,y）和（u,v）處的像素p和像素q之間的歐氏距離定義為204）=【。一＞+83竽。二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，易，3分）［題目］街區(qū)距離［參考答案］坐標分別位于5’刃和（％了）處的像素p和像素q之間的街區(qū)距離定義為A31）=|x-u|+|y-v|二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，易，3分）［題目］顯示分辨率［參考答案］顯示屏上能夠顯示的數字圖像像素的最大行數和最大列數，取決于顯示器上所能夠顯示的像素點之間的距離。二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，易，3分）［題目］棋盤距離［參考答案］坐標分別位于（腐了）和儂的處的像素p和像素q之間的棋盤距離定義為二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，易，3分）［題目］二值圖像［參考答案］具有兩個灰度等級的圖像。黑白圖像一定是二值圖像，但二值圖像不定是黑白圖像。二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，中，3分）［題目］像素的m鄰接［參考答案］設V是一個灰度值集合，且黑白圖像的V={1};256灰度級圖像的V為0~255中的任意一個灰度級子集。若像素p和像素q的灰度值均屬于 V中的元素，或者q在帆,或者q在汽口,）中且集合%5箱跖⑷中沒有值為V中元素的像素，貝Up和q為m鄰接。二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，難，3分）［題目］消色光［參考答案］是指沒有色彩的光。黑白電視機的光就是消色光，所以消色指白色、黑色和各種深淺程度不同的灰色二、數字圖像處理基礎（簡答題，中，5分）［題目］簡述什么是視覺適應性。［參考答案］視覺適應性是指當人從暗的環(huán)境突然進入亮的環(huán)境，或從亮的環(huán)境突然進入暗的環(huán)境時，人眼滯后恢復對周圍環(huán)境視覺的性質，也即人眼對從亮的環(huán)境突然變到暗的環(huán)境或從暗的環(huán)境突然進入亮的環(huán)境的適應性。二、數字圖像處理基礎（名詞解釋，易，3分）［題目］亮適應性［參考答案］當人從暗的環(huán)境突然進入亮的環(huán)境時，需要一定的時間 （盡管很短）恢復對周圍環(huán)境的視覺，人眼的這種對從暗突變到亮環(huán)境的適應能力或滯后恢復對周圍環(huán)境視覺的現象稱為亮適應性。二、數字圖像處理基礎（簡答題，中，5分）二、數字圖像處理基礎（簡答題，中，5分）［題目］簡述什么是馬赫帶效應。［參考答案］在一幅由幾個亮度逐漸減弱（或增強）且連在一起的窄帶組成的圖像中，每個窄帶內的亮度分布是均勻的。但由于人眼視覺的主觀感受，在亮度有變化的地方會出現虛幻的亮或暗的條紋，使得人們在觀察某個窄條時，感覺在靠近該窄條的另一個亮度較低的窄條的另一側似乎更亮一些，而在靠近該窄條的另一個亮度較高的窄條的那一側似乎更暗一些，也即在不同亮度區(qū)域邊界有“欠調”和“過調”現象。這種現象稱為馬赫帶效應。［題目］灰度數字圖像有什么特點？［參考答案］灰度數字圖像的特點是只有灰度（亮度）屬性，沒有彩色屬性。對丁灰度級為 1的圖像，其灰度取值范圍為［卬1］O二、數字圖像處理基礎（簡答題，易，7分）［題目］一幅200x300的二值圖像、16灰度級圖像和256灰度級圖像分別需要多少存儲空間？［參考答案］由于存儲一幅型式》的灰度級為/的數字圖像所需的位數為：M乂 ,其中？二2.。二值圖像、16灰度級圖像和256灰度級圖像的k值分另I」為1、4和8,也即存儲一個像素需要的位數分別為 1位、4位和8位。所以，一幅2口口/的二值圖像所需的存儲空間為之。。丁-皿丁帽-^匕'；一幅200x300的16灰度級圖像所需的存儲空間為200*30°工4/8='。始,一幅2aoM30口的256灰度級圖像所需的存儲空間為200x300x8/3=6045二、數字圖像處理基礎（簡答題，中，6分）［題目］人觀察如下圖所示兩幅形狀相同的目標圖像時，會覺得哪一個目標更亮一些？與實際亮度有無不同？簡述理由［黑色（最暗）灰度值定為0,白色（最亮）灰度值定為255］。［參考答案］兩個不同亮度的目標物處于不同亮度的背景中， 人會按對比度感覺目標物的亮度對比， 因此人感覺上圖（a）要亮一些，但事實上，目標圖（b）的實際亮度要高于圖（a）的實際亮度。二、數字圖像處理基礎（簡答題，易，5分）［題目］發(fā)光強度、亮度和照度各有什么不同？［參考答案］發(fā)交強度光源的能量輻射強度。光度學亮度指擴展光源在某個方向上單位投影面積的發(fā)光強度。主觀亮度指觀察者所看到的物體表面反射光的度量，它受觀察者心理因素的影響。照度指光源照射到物體表面的光通量，它是光源對物體輻射的一種量度，其數值主要是受到光源的能量和光源到物體表面距離的影響。二、數字圖像處理基礎（簡答題，中，6分）［題目］為何彩色圖像要經過RG國IHIS的模型轉換才能處理?［參考答案］如果直接對RG眼型中的R、GB分量進行處理，很可能會引起三個量不同程度的變化，由 RG眼型描述的處理圖像中就會了現色差問題，顏色上可能也會有很大程度的失零點。因些，人們在此基礎上提出了HIS模型，它的出現使得在保持色彩無失真的情況下實現彩色圖像處理成為可能。通過先將RGB莫型轉化為HIS模型，得到相關性較小的色調、色飽和度和亮度，然后僅對其中的亮度分量進行處理，再轉化為RGB這樣就可以避免由于直接對RGB分量進行處理時而產生的圖像失真。二、數字圖像處理基礎（計算題，易，8分）［題目］（1）存儲一幅1024x768,256個灰度級的圖像需要多少匕讓?（2）一幅512x512的32bit真彩圖像的容量為多少bit?［參考答案］（1）一幅1024x768,256個灰度級的圖像的容量為6=1024x768x=6291456（to}（2）一幅512x512的32位真彩圖像的容量為i=512x512x32=83S8608tbit3二、數字圖像處理基礎（簡答題，中，5分）［題目］簡述灰度級分辨率變化對圖像視覺效果的影響。［參考答案］灰度級分辨率是指在灰度級別中可分辨的最小變化?；叶燃墑e數越大，也即圖像的灰度級分辨率越高，景物圖像中反映其亮度的細節(jié)就越豐富，圖像質量一也就越高。當圖像的灰度級別數降低時，圖像中的亮度細節(jié)信息就會逐漸損失，偽輪廓信息就會逐漸增加，所以灰度分辨率越低，圖像的視覺效果越差。常用的灰度分辨率用8比特表示，也即灰度級的取值為256（28）。二、數字圖像處理基礎（簡答題，易，5分）［題目］請解釋馬赫帶效應。［參考答案］對于由一系列條帶組成的灰度圖像，其中每個條帶內的亮度是均勻分布的，而相鄰兩條帶的亮度相差一個固定值，但人的感覺認為每個條帶內的亮度不是均勻分布的，而是感覺到所有條帶的左邊部分都比右邊亮一些，這便是所謂的馬赫帶效應。馬赫帶效應的出現，是因為人眼對于圖像中不同空間頻率具有不同的感知靈敏度，而在空間頻率突變處就出現了“欠調”或“過調”。二、數字圖像處理基礎（計算題，難，7分）［題目］已知yxR的數字圖像為八九對）,其DFT為方,⑼，求（73］伽㈤的DFT［參考答案］令 物=/=萬，八物㈤?巴凡切（T嚴1kI以Y.uT則 ,,二、數字圖像處理基礎（簡答題，中，5分）［題目］當圖像的灰度級數逐漸減少時，會出現什么結果?［參考答案］當圖像的灰度級數逐漸減少時，圖像平滑區(qū)域內漸變的灰度會出現突變，直到圖像的灰度級數不夠多時,會出現虛假輪廓。二、數字圖像處理基礎（簡答題，中，6分）［題目］為何彩色圖像要經過RG國IHIS的模型轉換才能處理?［參考答案］如果直接對RG眼型中的R、GB分量進行處理，很可能會引起三個量不同程度的變化，由 RG眼型描述的處理圖像中就會了現色差問題，顏色上可能也會有很大程度的失零點。因些，人們在此基礎上提出了HIS模型，它的出現使得在保持色彩無失真的情況下實現彩色圖像處理成為可能。通過先將RGB莫型轉化為HIS模型，得到相關性較小的色調、色飽和度和亮度，然后僅對其中的亮度分量進行處理，再轉化為RGB這樣就可以避免由于直接對RGB分量進行處理時而產生的圖像失真。二、數字圖像處理基礎（簡答題，中，5分）［題目］試說明視覺成像的基本原理。

［參考答案］人眼對物體顏色的感知是由物體投射或反射的光的特性決定的。當眼前出現物體時，從物體表面反射出來的光線，通過折光系統(tǒng)透射投影到視網膜的相應部位，此時形成該物體的倒軒的影像，視網膜的感光細胞可接收光的能量并形成視覺圖案（錐狀細胞主要感受顏色，桿狀細胞主要提供視野范圍 ），將影像傳入到大腦皮層的視覺功能代表區(qū)，經過大腦皮層的分析和綜合，把倒置的影像糾正為物體的正立影像，產生正確的視覺。三、圖像變換（簡答題，難，10分）［題目］設圖像，（幾回的大小為越乂27,直接對工（丸7）進行傅里葉變換和對（-1產叼（。）進行傅里葉變換所得的頻譜圖有何區(qū)別？為什么？［參考答案］直接對九丁〕進行傅里葉變換所得的傅里葉頻譜即為方3，仍，其坐標原點位于（0,0）,圖像的低頻分量主要集中在頻譜圖的4個角區(qū)域。對（一l》g"j（zy）進行傅里葉變換所得的頻譜圖即為F（u~M/2fv-N/21其坐標原點位于產/2,切2）,圖像的低頻分雖主要集中在頻譜圖的中心區(qū)域。因為當,=M'2和"=時，有根據二維離散傅里葉變換的平移性所以，對（-1）""'1'進行傅里葉變換后所得頻譜圖的坐標原點位于 （M/2,N/2）,圖像的低頻分量就集中在頻譜圖的中心區(qū)域了三、圖像變換（簡答題，難，8分）［題目］圖像的傅里葉頻譜是如何反映圖像的特征的？［參考答案］傅里葉頻譜的低頻主要取決于圖像在平坦區(qū)域中灰度的總體分布，而高頻主要取決于圖像的邊緣和噪聲等細節(jié)。

按照圖像空間域和頻率域的對應關系，空域中的強相關性，即由于圖像中存在大績的平坦區(qū)域，使得圖像中的相鄰或相近像素般趨向于取相同的灰度值，反映在頻率域中，就是圖像的能量主要集中于低頻部分。根據傅里葉頻譜的周期性和平移性，當把傅里葉頻譜圖的原點從 （0,0）平移至（".;;?。r，圖像的低頻分量就主要集中在以產億叫2）為坐標原點的中心區(qū)域。具有這種特點的圖像二維頻譜圖，就比較清楚地展現了圖像中低頻信號在圖像總能童中所占的比率，以及低頻信號向高頻信號過渡的變化情況，既具有可視化特點，又便于頻率域低通濾波和高頻濾波實現三、圖像變換（簡答題，易，5分）［題目］功率譜表示的意義是什么？［參考答案］功率譜定義為頻譜的平方，反映了離散信號的能量在頻率域上的分布情況O對于二維數字圖像來說，由于傅里葉頻譜的低頻主要集中在二維頻譜圖的中心，所以圖像的功率譜反映了該圖像中低頻能量到高頻能量的分布情況，以及低頻能量聚集于頻譜圖的中心的程度，后者反映了該圖像中低頻信號的圖像功率（能量）與圖像總功率（能量）的比率關系。三、圖像變換（簡答題，易，6分）［題目］一幅圖像的灰度平均值與該幅圖像的傅里葉變換有什么聯系?由二維離散傅里葉變換公式［參考答案］由二維離散傅里葉變換公式因為一幅世民"的圖像的灰度平均。可表示為1西-1M1尸（60）=方工￡/（1,尸）義有 齊41口 。比較這兩個公式可知，一幅圖像的灰度平均值與該幅圖像的傅立葉變換之間的聯系可表示為'四、圖像增強（名詞解釋，中，3分）［題目］高通濾波［參考答案］分為空間域高通濾波與頻率域高通濾波兩種。圖像的空間域高通濾波是指通過某種空間域高通濾波運算，讓符合某種要求的較高灰度值通過，而將不符合某種要求的較小灰度值濾除掉。圖像的頻率域高通濾波是指通過某種頻率域高通濾波運算，讓符合某種要求的所有高頻沒有衰減地通過，而將不符合某種要求的所有低頻濾除掉。四、圖像增強（名詞解釋，難，3分）［題目］中值濾波［參考答案］是指選用線形、十字形、方形、菱形或圓形等為窗日，采用類似于模板 （窗口）運算的方法控制窗日在待濾波圖像上移動，對待濾波圖像中位于窗口內的所有像素的灰度進行排序，讓濾波結果圖像中的那個與窗口中心點處的像素位置的像素取排序結果的中間值。四、圖像增強（名詞解釋，難，3分）［題目］帶阻濾波［參考答案］是一種用于消除以某點為對稱中心的給定區(qū)域內的頻率，或用于阻止以某點為對稱中心的一定頻率范圍內的信號通過的濾波器四、圖像增強（名詞解釋，易，3分）［題目］各向同性［參考答案］通常用于指出在圖像銳化和邊緣檢測中，那些對任意方向的邊緣和輪廓都有相同檢測能力的銳化算子和邊緣檢測算子所具有的性能。也即稱那些對任意方向的邊緣和輪廓都有相同檢測能力的銳化算子和邊緣檢測算子為各向同性的。四、圖像增強（名詞解釋，易，3分）［題目］圖像銳化［參考答案］是一種突出和加強圖像中景物的邊緣和輪廓的技術。四、圖像增強（名詞解釋，易，3分）［題目］歸一化直方圖［參考答案］設圖像」〔幾7）的第k級歸一化灰度值為隈,圖像具有歸一化灰度值餐、的像素個數為”,圖像中的總像素個數為器，則圖像,（幾少）的歸一化直方圖由盧⑴二//月給出。其中，。3勺工1（上=01￡-1）

四、圖像增強（名詞解釋，易，3分）［題目］空I司域圖像增強［參考答案］是指在圖像平面中對圖像的像素灰度值直接進行處理的圖像增強方法O四、圖像增強（名詞解釋，難，3分）［題目］圖像噪聲［參考答案］在圖像上出現的一些隨機的、離散的和孤立的不協(xié)調像素點稱為圖像噪聲。圖像噪聲在視覺上通常與它們相鄰的像素明顯不同，表現形式為在較黑區(qū)域上的隨機自點或較自區(qū)域上的隨機黑點，明顯會影響圖像的視覺效果。四、圖像增強（名詞解釋，中，3分）［題目］對比度拉伸［參考答案］是一種提高圖像中某些灰度值間的動態(tài)范圍的圖像增強方法。根據造成圖像低對比度的原因和應用的目的不同，利用簡單的分段線性函數來實現對比度拉伸變換。四、圖像增強（簡答題，中，10分）［題目］在空間域中，圖像平滑和圖像銳化算子中的系數值各有什么特征?［參考答案］圖像平滑用于消除圖像中的噪聲，其基本思路是采用鄰域平均法，也即通過圖像平滑算子與圖像的卷積運算，使平滑算子涵蓋的鄰域范圍內的像素進行加權平均。因此圖像平滑算子中的元素都為正數；為了增強算子中心元素的重要性，更好地近似具有高斯概率分布的噪聲特性，有些算子的中心元素取其鄰域元素值之和的2倍值，所以平滑算子是以主對角線和負對角線分別對稱的對稱矩陣。另外，由于平滑算子采用鄰域平均的方法，所以該類算子還包含一個其分母值等于算子中各元素值之和的分數系數。幾個典型的圖像平滑算子如：1111H.=-111區(qū)二—19土101111111121121嗎二―242316111121圖像銳化用于提升圖像的邊緣和輪廓，其基本思路是利用梯度算子和二階偏導數算子與圖像進行卷積，在實現中是用差分近似梯度和偏導數。銳化算子分為各向同性算子和各向不同性算子：對于各向同性銳化算子，算子的中心元素或為正整數或為負整數，而其鄰域元素一般取與其中心元素符號相反的負整數或正整數，且該類算子是以主對角線和負對角線分別對稱的對稱矩陣，算子中各元素值之和應為零。幾個典型拉普拉斯算子各向同性圖像銳化算子為：

1-21H3=-24-41-21對于3父3各向異性銳化算子，算子的中間一行（對應于水平方向）或中間一列（對應于垂直方向）元素的值為零，而被中間一行隔離的兩行或被中間一列隔離的兩列的元素互為相反數。中間一行為零的為水平方向＜y方向，相對于圖像顯示坐標）銳化算子，中間一列為零的為垂直方向 （，方向）銳化算子，這樣就可通過具有同方向兩行/列的相反值特征的算子與圖像的卷積，達到增強/檢測該方向邊緣的目的。幾個典型各向異性圖像銳化算子如下。Sobel（各向異性）銳化算子：Prewitt（各向異性）銳化算子:-1四、圖像增強（簡答題，中，5分）［題目］圖像平滑（低通濾波）的主要用途是什么？該操作對圖像質量會帶來什么負面影響?［參考答案］圖像平滑的主要用途是消除圖像中的噪聲。該操作對圖像質量帶來的負面影響是：由于平滑算子實質上是一種低通濾波器，且圖像中的邊緣反映的是圖像中的細節(jié)和高頻信息，所以在利用鄰域平均法進行圖像平滑或利用低通濾波進行圖像消噪的同時，會使圖像的邊緣變得模糊。并且，進行圖像平滑的模板的大小與圖像平滑的效果密切相關，模板尺寸越大，平滑后的圖像就越模糊。四、圖像增強（簡答題，中，5分）［題目］圖像銳化（高通濾波）的主要用途是什么？該操作對圖像質量會帶來什么負面影響?［參考答案］圖像銳化主要用于突出和加強圖像中景物的邊緣和輪廓。該操作對圖像質量帶來的負面影響是：由于銳化算子實質是一種高通濾波器，通過圖像銳化在增強圖像邊界和細節(jié)的同時，也使噪聲得到了加強。另外，各向異性算子由于算子中間一行/一列兩邊元素的相反值特征，會使銳化后的圖像的邊緣比較粗。因此，進行圖像銳化處理的圖像應有較高的信噪比，否則經銳化后的圖像的質量會進一步降低。四、圖像增強（簡答題，中，5分）［題目］中值濾波的主要用途是什么？與低通濾波相比，它有哪此優(yōu)越性？［參考答案］中值濾波的主要用途是消除圖像中的噪聲，并且對于消除圖像中的隨機噪聲和脈沖噪聲非常有效。與頻率域低通濾波相比，中值濾波運算簡單，在濾除噪聲的同時能很好地保護圖像的邊緣和銳角等細節(jié)信息。四、圖像增強（簡答題，難，4分）［題目］高斯函數具有什么特點？［參考答案］高斯函數的傅里葉變換和反變換均為高斯函數，所以可以用來尋找空間域與頻率域之間的聯系四、圖像增強（簡答題，中，8分）［題目］直方圖均衡的基本思想是什么？直方圖均衡圖像增強處理的主要步驟是什么?［參考答案］直方圖均衡的基本思想就是把一幅具有任意灰度概率分布的圖像，變換成一幅接近均勻概率分布的新圖像。利用直方圖均衡方法進行圖像增強的過程的主要步驟如下：（l）計算原圖像的歸一化灰度級別及其分布概率。（2）根據直方圖均衡化公式求變換函數的各灰度等級值。(3)將所得變換函數的各灰度等級值轉化成標準的灰度級別值，從而得到均衡化后的新圖像的灰度級別值。(4)根據其相關關系求新圖像的各灰度級別值的像素數目。(5)求新圖像中各灰度級別的分布概率。(6)畫出經均衡化后的新圖像的直方圖。四、圖像增強(計算題，易，14分)［題目］已知有一幅大小為白乂64的圖像，灰度級為8,圖像中各灰度級的像素數目和概率分布如下表所示。試用直方圖均衡方法對該圖像進行增強處理，并畫出處理前后的直方圖。表 圖像數據%07=014500.3541n=10300.25122/35300.1293乜二：3/72700.0904*/72800.0685n二2060.0506：6/71500.0377=1800.020［參考答案］(1)根據直方圖均衡化公式求變換函數的各灰度等級值鈍==22-=A（^o）=6354*冷ffj=丁值）=工工=%（不）+”伉）=0.354+0.251=0,605的=『⑹=V^L=CJ54+0.251+0.129=Q.734同理有鼻=0.824 占4=0,392s5=0.960 -0.997s7-1.00(2)將所得的變換函數的灰度等級值轉化為標準的灰度級別值根據8個灰度級別的十進制數值：0 0.143 0.286 0.492 0.571 0.721 0.857分析可得,ft277;可口4/7;七對5/7,%=%由6/7,比=%二%為1(3)求新圖像的各灰度級別的像素個數由分析可知，新圖像各灰度級別的像素個數和分布概率如下表中的 唯和尸，(鼠)尢除2心)二解/內00001中0022/714500.35433/7004中710300.2515中5300.12966口6500.1594360.106（4）畫出原圖像和均衡化后新圖像的直方圖原圖像和均衡化后新圖像的直方圖如下圖所示。0.3。二OJ-I

7-6-7-5一7-4-7(37一「二7（卜）均衡化吊新圖儂的百方懵四、圖像增強（計算題，易，6分）［題目］從Butterworth低通濾波器出發(fā)推導其對應的高通濾波器［參考答案］根據低通濾波器與其對應的高通濾波器之間的互補性，得笈覘家也=］一N&w（訂，u）=1-題目］試證明空域平滑法（如Laplacian8 鄰平滑模板）等效于頻域低通濾波器［參考答案］若選用平滑模板TOC\o"1-5"\h\z1 1 11 1 191 1 1則其空域表達式為g（冽/）=切_［卻一1）4/（附 曰）+/（見— ++「（那逮（陰+14-1）+/（喀+1,盟）+/（掰+1,丹+1）］Z變換后有工二,「十端十工二4+馬丁十/十鏟土“;+工十1Ffz^z.）所以/公自）=等3=N+靖）。+孫卜端〕尸但㈱，4）9將二膽二w和=個代入上式，得到其系統(tǒng)函數（傅里葉表達式）為巴⑸烏）=；Q+2cosmG（1+2cqs%）卬一可），1乩/0,說明高頻被抑制。對上式，當②?=嗎二°時，牌=卬一可），1乩/0,說明高頻被抑制?！埃ㄈ?④）1的示意圖如下圖所示，其結果為一低通濾波器。

高斯型低通濾波器在頻域中的傳遞函數為證明其空間域的相應濾波器形式為林兀了)=&礪c■。鄧［一源八/+_/)］［參考答案］證明Y+t?相當于頻域中點缶⑼至原點的距離，設為行國⑼。定義如下關系:aP風=（，+〃）這樣三為exp(-4/2〃)其傅里葉反變換為語0）=月匚H（厘）Gssp（j cp=，］?:似-"/2k2）uxp（J2總物）dG=Jexp_（2打）牙"/2］「呀［-（加-J4g2如T^cry）/力卜?已邛設尸三⑦一J2方bw,則上式變?yōu)榱x（e）=J&xp［一（2死尸/^,2］匕孫（一產』21/尸--（27r）^V/2-顯然，中括號內的項表示高斯分布在 （一00,00）上的積分，其值為1,所以&（/）=函口［-2；^用0一,因代替工得為（Xy）=工、醞日你口卜2^〃"+/）］五、圖像恢復（名詞解釋，難，3分）［題目］圖像恢復［參考答案］圖像恢復就是使退化了的圖像去除退化因素，并以最大的保真度恢復成原來圖像的一種技術。五、圖像恢復（名詞解釋，易，3分）［題目］椒鹽噪聲［參考答案］椒鹽噪聲類似于隨機分布在圖像上的亮點和暗點， 通常被數字化為最大灰度值的純自或最小灰度值的純黑。將黑點形象為胡椒點，將自點形象為鹽點，因而名為椒鹽噪聲。把白點看做正脈沖，黑點看做負脈沖，所以椒鹽噪聲也稱為脈沖噪聲，有時也將其稱為散粒噪聲或尖峰噪聲。五、圖像恢復（名詞解釋，易，3分）［題目］白噪聲［參考答案］當圖像面上不同點的噪聲不相關時，稱為白噪聲，其功率譜密度為常數，也即其強度不隨頻率的增加而衰減。白噪聲是一個數學上的抽象概念，實用上，只要噪聲帶寬遠大于圖像帶寬，就可以把它看做是白噪聲。五、圖像恢復（名詞解釋，中，3分）［題目］高斯噪聲［參考答案］是一種源于電子電路噪聲和由低照明度或高溫帶來的傳感器噪聲。高斯噪聲也稱為正態(tài)噪聲，其概率密度函數為五、圖像恢復（簡答題，易，7分）［題目］什么叫做圖像復原？圖像復原與圖像增強有何區(qū)別?［參考答案］圖像復原，又叫圖像恢復，就是盡可能地減少或消除圖像質量的下降，恢復被退化的圖像的本來面目。圖像復原與圖像增強的主要區(qū)別如下:首先，圖像恢復利用退化模型來恢復圖像，則圖像增強一般無須對圖像降質過程建立模型。其次，圖像恢復是針對圖像整體，以改善圖像的整體質量。而圖像增強是針對圖像的局部，以改善圖像的局部特性，如圖像的平滑和銳化。再者，圖像恢復的過程，要有一個客觀的評價準則，則圖像增強很少涉及統(tǒng)一的客觀評價準許則。五、圖像恢復（簡答題，中，5分）［題目］圖像恢復的基本思路是什么？［參考答案］圖像恢復的基本思路就是找出使原圖像退化的因素和使圖像質量降低的物理過程，建立退化圖像的退化模型，并據此采用相反的過程對圖像進行處理，從而盡可能地恢復出原圖來。五、圖像恢復（簡答題，中，7分）［題目］被噪聲污染圖像的典型恢復方一法有哪幾種？它們分別適合于消除圖像中的哪此噪聲?［參考答案］被噪聲污染圖像的典型恢復方法及適合于消除的噪聲類型如下：（1）諧波均值濾波恢復方法善于處理像高斯噪聲那樣的噪聲，且對“鹽”噪聲處理效果很好，但要注意的是它不太適合于處理“胡椒點”噪聲。（2）逆諧波均值濾波恢復方法，比較適合于減少和消除椒鹽噪聲。（3）中點濾波恢復方法，比較適合于消除高斯噪聲和均勻隨機分布類噪聲。（4）自適應中值濾波恢復方法，可以處理具有較大概率的沖擊噪聲，且在平滑其他非沖擊噪聲時可以保存圖像中的邊緣細節(jié)信息。八、形態(tài)學圖像處理（名詞解釋，易，3分）［題目］腐蝕［參考答案］設A為目標圖像，B為結構元素，y為集合平移的位移量，則目標圖像 A可被結木^元素B腐蝕定義為照￡=［工0%上間八、形態(tài)學圖像處理（名詞解釋，易，3分）［題目］膨脹［參考答案］膨脹是腐蝕的對偶運算。設A為目標圖像，B為結構元素，y為集合平移的位移量，則目標圖像 A可被結構元素B膨脹定義為年八國初八上）1山八、形態(tài)學圖像處理（名詞解釋，易，3分）［題目］開運算［參考答案］A為目標圖像,B為結構元是指使用同一個結構元素對目標圖像先進行腐蝕運算，再進行膨脹運算。設素，則結構元素BA為目標圖像,B為結構元八、形態(tài)學圖像處理（名詞解釋，難，3分）［題目］閉運算［參考答案］閉運算是開運算的對偶運算，是指使用同 1個結構元素對目標圖像先進行膨脹運算，再進行腐蝕運算。設A為目標圖像,B為結構元素，則結構元素B對目標圖像A的閉運算可定義為A-B=（月十八、形態(tài)學圖像處理（簡答題，中，3分）［題目］開運算與腐蝕運算相比有何優(yōu)越性？［參考答案］腐蝕運算和開運算都具有消除圖像中比結構元素小的成分的作用。但腐蝕運算在消除圖像中比結構元素小的成分的同時，會使圖像中的目標物體收縮變小；而開運算在消除圖像中比結構元素小的成分的同時，能較好地保持圖像中目標物體的大小不變。這是開運算相對于腐蝕運算的優(yōu)越性。八、形態(tài)學圖像處理（簡答題，中，3分）［題目］閉運算與膨脹運算相比有何優(yōu)越性？［參考答案］膨脹運算和閉運算都具有填充圖像中比結構元素小的小孔和狹窄縫隙的作用。但膨脹運算在填充圖像中比結構元素小的小孔和狹窄縫隙的同時，會使圖像中的目標物體擴大；而閉運算在填充圖像中比結構元素小的小孔和狹窄縫隙的同時，能較好地保持圖像中目標物體的大小不變。這是閉運算相對于膨脹運算的優(yōu)越性。

［題目］已知一幅灰度圖像的矩陣為A,結構元素矩陣為B,試寫出結構元素B對A進行腐蝕運算與膨脹運算的結果。［參考答案］(1)下面是計算圖像A的灰度腐蝕運算的過程，腐蝕過程中各步的圖示如下圖所示，為了表述上的方便,以下各步只給出子圖的序號。Id)1cl)(M)di)腐蝕過程圖示①將B重疊在A的左上角3工3區(qū)域上，如圖（al）所示。②依次用A的中心元素減去B的各個元素并將結果放在對應的位置上，如圖（a2）所示。③依次將B移動到A的右側3黑3區(qū)域上進行相同的操作，每次向右移動一列。圖（b1）所示為把B移動到A的右側相鄰3區(qū)3區(qū)域上，圖（b2）為此時計算的結果。圖（c2）、圖（d2）分別為每次右移一列后的計算結果。④將B下移一行，重疊在第二行左邊開始的 3工；3區(qū)域上，依據上述方法求得計算結果，然后每次向右移動一列進行計算。該行處理完畢后，下移一行繼續(xù)計算，直到將圖像中的所有 /3區(qū)域覆蓋完畢為止。圖（el）、圖（fl）、圖（g1）、圖（hl）、圖（i1）、圖（j1）、圖（k1）…圖（p1）依次為依據上述路徑重疊在A上時的中心元素，圖（e2）,圖（f2）,圖（g2）,圖（h2）,圖（i2）、圖（j2）,圖（k2）、圖（p2）依次為依據上述路徑重疊在A上之后計算的結果。⑤取得到的所有位置結果的最小值，即為圖像灰度矩陣 A中元素腐蝕的結果，如圖（q）所示。腐蝕的最終結果如圖（q）所示。（2）下面是計一算圖像A的灰度膨脹運算的過程，膨脹過程中各步的圖示如下圖所示，為了表述上的方便，以下各步只給出子圖的序號。①將B重疊在A的左上角3工3區(qū)域上，如圖（a1）所示。②依次用A的中心元素加上B的各個元素并將結果放在對應的位置上，如圖（a2）所示。③依次將B移動到A的右側3工3區(qū)域上進行相同的操作，每次向右移動一列。圖（b1）所示為把B移動到A的右側相鄰3乂3區(qū)域上，圖（b2）為此時計算的結果圖（c2）.圖（d2）分別為每次右移一列后的計算結果。④將B下移一行，重疊在第二行左邊開始的 3M3區(qū)域上，依據上述方法求得計算結果，然后每次向右移動一列進行計算。該行處理完畢后，下移一行繼續(xù)計算，直到將圖像中的所有/3區(qū)域覆蓋完畢為止。圖（el）、圖（fl）、圖（g1）、圖（hl）、圖（i1）、圖（j1）、圖（k1）…圖（p1）依次為依據上述路徑重疊在 A上時的中心元素，f1（e2）、圖（f2）、圖（g2）、圖（h2）、圖（i2）、圖（j2）、圖（k2）-二圖（p2）依次為依據上述路徑重疊在 A上之后計算的結果。⑤取得到的所有位置結果的最小值，即為圖像灰度矩陣 A中尤素腐蝕的結果，如圖（（1）所示。膨脹運算的最終結果如圖（q）所示。八、形態(tài)學圖像處理（簡答題，易，6分）［題目］說明灰度開運算和閉運算對圖像處理的作用及其特點。［參考答案］（1）兩種運算的作用主要是：開運算可以去除相對于結構元素較小的明亮細節(jié)，保持整體的灰度級和較大的明亮區(qū)域不變；也可以相對地保持較暗部分不受影響。閉運算可以除去圖像中的暗細節(jié)部分，相對地保持明亮部分不受影響。（2）兩種運算的特點主要是：灰度開運算與灰度閉運算具有對偶性。九、彩色與多光譜圖像處理（名詞解釋，易，3分）［題目］假彩色［參考答案］出于某此特殊的圖像分析日的，有時人們需要依據某一幅初始的彩色圖像，或依據多譜圖像中的某些波段生成另外的一幅彩色圖像，這一過程稱為假彩色增強。由于得到的新彩色圖像不能反映原圖像的真實色彩,所以稱為假彩色。九、彩色與多光譜圖像處理（名詞解釋，中，3分）［題目］偽彩色［參考答案］由于人眼識別和區(qū)分灰度差異的能力十分有限，通常只有幾十種；而人眼識別和區(qū)分色彩的能力卻很強，可達數百種甚至上千種。利用人眼的這一生理特性，人們通過將一幅具有不同灰度級的圖像轉換為彩色圖像的方法，來提高人們對某些灰度圖像的分辨能力。由于利用這種方法構建的彩色圖像中的彩色不是原圖像的真實色彩，所以將其稱為偽彩色。九、彩色與多光譜圖像處理（名詞解釋，易，3分）［題目］飽和度［參考答案］是一種純色被白光稀釋程度的度量。純色（可見光譜中包含的一系列單色光）是個飽和的，隨著白光的加入飽和度會逐漸降低，也即變成欠飽和；也由于純色中白光的加入，觀察者接收到的不再是某種純色，而是反應該純色屬性的混合顏色。九、彩色與多光譜圖像處理（名詞解釋，難，3分）［題目］真彩色［參考答案］真彩色又稱為全彩色，對應的圖像稱為真彩色圖像或全彩色圖像。真彩色是分別用一個字節(jié)表示R、GB三種純色分量的亮度值，也即真彩色圖像中的一個像素的實際顏色值用一個三分量的值組 （B、GR）表示，因此真彩色包括的顏色種類多達2*乂2隈=16777216種。九、彩色與多光譜圖像處理（名詞解釋，中，3分）［題目］彩色模型［參考答案］是一個三維坐標系統(tǒng)或子空間規(guī)范，位于坐標系統(tǒng)中的每一個點代表一種顏色。九、彩色與多光譜圖像處理（名詞解釋，中，3分）［題目］RGB?［參考答案］是一種基于笛卡兒坐標的如下圖所示的彩色立方體子空間。 RGB位于相應坐標軸的頂點，黑色位于原點，白色位于離原點最遠的頂點，青、品紅和黃位于其他的 3個頂點。在RGB莫型中，從黑色及各種深淺程度不同的灰色到自色的灰度值分布在從原點到離原點最遠的頂點的連線上；立方體上或其內部的點對應不同的顏色，并用從原點到該點的矢量表示。

九、彩色與多光譜圖像處理（名詞解釋，中，3分）［題目］HSL模型［參考答案］是一種定義在如下圖所示的圓柱形坐標的雙圓錐上的彩色立方體子空間。下面圓錐的頂點為黑點，亮度為0;上面圓錐的頂點為白點，亮度為1;連接黑點和白點的雙圓錐體的軸線稱為表示亮度分量 I的亮度軸。任何位于［0,1］區(qū)間內的亮度值都可以由亮度軸與垂直于該亮度抽的圓平面 （色環(huán)平面）的交點給出，該亮度值也給出了對應色環(huán)平面中所有色點的亮度值。垂直于該亮度軸的一系列色環(huán)給出了色調和飽和度。紅色位于由亮度軸中心連至色環(huán)正右方的線 （向量）上，與紅軸逆時針旋轉的夾角給出色調，向量的長度給出對應色調的飽和度?；趫A形彩色平面的HSI彩色模型九、彩色與多光譜圖像處理（名詞解釋，易，3分）［題目］亮度［參考答案］對于消色圖像來說，亮度也即灰度。對于彩色圖像來說，亮度是一種反映顏色明亮程度的屬性，顏色中摻人的白色越多，亮度就越大；摻入的黑色越多，亮度就越小。九、彩色與多光譜圖像處理（名詞解釋，中，3分）［題目］色調［參考答案］是一種描述純色，即可見光譜中包含的一系列單色光的屬性。九、彩色與多光譜圖像處理（名詞解釋，易，3分）［題目］對比度［參考答案］從生理學上講，對比度用于描述物體間亮度的差異性。在數字圖像處理中，是針對圖像的總體來描述亮度間的差異性，具體來說是指圖像中的物體（目標）內或物體與周圍背景之間光強的差別。九、彩色與多光譜圖像處理（簡答題，中，6分）［題目］解釋什么是三基色原理。相加混色的三種基色和三種補色分別是哪幾種顏色？相減混色的三種基色和三種補色分別是哪幾種顏色？［參考答案］（1）自然界中的絕大多數顏色都可由紅、綠、藍這三種顏色組合而成；自然界中的絕大多數顏色也都可以分解成紅、綠、藍這三種顏色，這種現象稱為色度學中的三基色原理。（2）相加混色的三種基色是紅、綠、藍；三種補色是青色、品紅色和黃色。（3）相減混色的三種基色是青色、品紅色和黃色；三種補色是紅、綠、藍。九、彩色與多光譜圖像處理（簡答題，易，5分）［題目］為什么用紅、綠、藍三基色的組合只能得到自然界中的絕大多數顏色，而不能得到所有顏色?［參考答案］由CIE色度圖可知，要想確定色度圖中任意給定的三種顏色所組合成的顏色的范圍，只要將給定的這三種顏色對應的3點連成一個三角形即可。由于在色度圖中任意給定 3個顏色而得到的三角形不可能包含色度圖中的所有顏色，所以只用紅、綠、藍三基色并不能組合得到自然界中的所有顏色。九、彩色與多光譜圖像處理（簡答題，中，7分）［題目］利用彩色視覺中相加混色和相減混色原理怎樣得到品紅色?［參考答案］一般把紅、綠、藍三基色按不同比例相加進行混色的方法稱為相加混色。在相加混色中，得到品紅色的方法是：紅色+藍色=品紅色利用顏料和染料等的吸色性質可以實現相減混色。在相減混色中，以青、品紅、黃為三基色構成的 CMY^色模型常用于從白光中濾去某種顏色，從而實現相減混色。在相減混色中，得到品紅色的方法是：白色-綠色=品紅色九、彩色與多光譜圖像處理（簡答題，中，5分）［題目］簡述飽和度和白光的關系。［參考答案］飽和度給出了一種純色被白光稀釋的程度的亮度，與加入到純色中的白光成正比。純色是全飽和的，隨著白光的加入飽和度會逐漸降低，也即變成非飽和的。九、彩色與多光譜圖像處理（簡答題，難，5分）［題目］簡述亮度與白色和黑色的關系。［參考答案］對于消色圖像來說，僅有亮度一個屬性，亮度也即灰度。以亮度分布為 256灰度級的圖像為例，白色是最亮的，灰度值為255;黑色是最不亮（暗）的，灰度值為0,其他則是一系列從淺到深排列的各種灰色。對于彩色圖像來說，亮度是一種反映顏色明亮程度的屬性，純色中摻入的白色越多，亮度就越大；純色中摻入的黑色越多，亮度就越小。九、彩色與多光譜圖像處理(程序題，難，13分)［題目］比較RG眼型和HSI模型在彩色圖像處理中的特點，編程實現 RUBSIHSI以及HSI到RGB勺轉換［參考答案］(1)RGB彩色模型的彩色立方體是一個對所有顏色值都進行歸一化處理后的單位立方體，因而所有的 RGB值都在［0,1］范圍內取值。HSI彩色模型常用于觀察者進行彩色匹配實驗和為藝術家所使用，比較適合用色調(H)、飽和度(S)和亮度(I)描述被觀察物體顏色的解釋，比較適合開發(fā)基于彩色描述的圖像處理。⑵RGB到HSI轉換的MATLA醒序代碼如下：functionhsi=RGBtoHSI(rgb)rgb=im2double(rgb)；r=rgb(:，:,1);9=rgb(:，:,2);b=rgb(:，:,3);n=0.5*((r-9)+(r-b)) ;m=sgrt((r-g).A2+(r-b).*(9-b)) ；angle=acos(n./(m+eps))；H=angle；H(b>g)=2*pi-H(b>g);H=H/(2*pi);n=min(min(r,g),g);m=r+g+b；den(m==0)=eps：S=1-3.*n./m；H(S==0)=0;I=(r+9+b)/3;實用標準文檔實用標準文檔文案大全文案大全實用標準文檔實用標準文檔文案大全文案大全hsi=cat(3,H,S,I):⑶HIS至ijHU雎換的MATLA醒序代碼如下：functionrgb=HSItoRGB(hsi)H=hsi(:，:,1)*2*pi;TOC\o"1-5"\h\zS=hsi(:，:, 2)；I=hsi(:，:, 3);R=zeros(size(hsi , 1), size(hsi , 2))；G=zeros(size(hsi , 1), size(hsi , 2))；B=zeros(size(hsi , 1), size(hsi , 2))；i=find((0<=H)&(H<2*pi/3));B(i)=I(i).*(1-S(i)) ；R(i)=I(i).*(1+S(i).*cos(H(i)). /cos(pi/3-H(i)))G(i)=3*I(i)-(R(i)+B(i)) ;i=find((2*pi/3<=H)&(H<4*pi/3)) ;R(i)=I(i).*(1-S(i))G(i)=I(i).*(1+S(i)).*cos(H(i)-2*pi/3)./cos(pi-H(i)));B(i)=3*I(i)-(R(i)+G(i)) ;i=find((4*pi/3V =H)&(H<=2*-pi))G(i)=I(i).*(1-S(i))；B(i)=I(i).*(1+S(i).*cos(H(i)-4*pi/3)./cos(5*pi/3-H(i)));R(i)=3*I(i)-(G(i)+B(i)) ;rgb=cat(3,R,G,B);rgb=max(min(rgb,1),0)；九、彩色與多光譜圖像處理(簡答題，中，8分)［題目］彩色圖像平滑和銳化的基本思想是什么？［參考答案］(l)彩色圖像平滑的基本思想總的來說，彩色圖像的平滑除了處理的對象是向量外，還要注意圖像所用的彩色空間。①對 1基于RGB^色模型的彩色圖像進行平滑，就是對彩色圖像的 3個彩色通道RGB分別進行平滑，其中對每個彩色分量的平滑與灰度圖像平滑方法相同。②對基于HSI彩色模型的彩色圖像進行平滑，只需對彩色圖像的亮度分量 I進行平滑，原圖像的色調H和飽和度S信息不變。其中對亮度分量I的平滑與灰度圖像平滑方法相同。(2)彩色圖像銳化的基本思想①對基于RUB彩色模型的彩色圖像進行銳化，就是對圖像的 3個彩色通道R、GB分別進行銳化，其中對每個彩色分量的銳化與灰度圖像銳化方法相同。②對基于HSI彩色模型的彩色圖像進行銳化，只需對彩色圖像的亮度分量 I進行銳化，原圖像的色調H和飽和度S信息不變。其中對亮度分量I的銳化與灰度圖像銳化方法相同。九、彩色與多光譜圖像處理(簡答題，中，6分)［題目］解釋什么是三基色原理。相加混色的三種基色和三種補色分別是哪幾種顏色？相減混色的三種基色和三種補色分別是哪幾種顏色？［參考答案］(1)自然界中的絕大多數顏色都可由紅、綠、藍這三種顏色組合而成；自然界中的絕大多數顏色也都可以分解成紅、綠、藍這三種顏色，這種現象稱為色度學中的三基色原理。(2)相加混色的三種基色是紅、綠、藍；三種補色是青色、品紅色和黃色。(3)相減混色的三種基色是青色、品紅色和黃色；三種補色是紅、綠、藍。九、彩色與多光譜圖像處理(程序題，難，13分)［題目］比較RG眼型和HSI模型在彩色圖像處理中的特點，編程實現 RUB!UHSI以及HSI到RGB勺轉換［參考答案］(1)RGB彩色模型的彩色立方體是一個對所有顏色值都進行歸一化處理后的單位立方體，因而所有的 RGB實用標準文檔實用標準文檔文案大全文案大全值都在［0，1］范圍內取值。HSI彩色模型常用于觀察者進行彩色匹配實驗和為藝術家所使用，比較適合用色調(H)、飽和度(S)和亮度(I)描述被觀察物體顏色的解釋，比較適合開發(fā)基于彩色描述的圖像處理。⑵RGB到HSI轉換的MATLA醒序代碼如下：functionhsi=RGBtoHSI(rgb)rgb=im2double(rgb)；r=rgb(:，:,1);9=rgb(:，:,2);b=rgb(:，:,3);n=0.5*((r-9)+(r-b)) ;m=sgrt((r-g).A2+(r-b).*(9-b)) ；angle=acos(n./(m+eps))；H=angle；H(b>g)=2*pi-H(b>g);H=H/(2*pi);n=min(min(r,g),g);m=r+g+b；den(m==0)=eps：S=1-3.*n./m；H(S==0)=0;I=(r+9+b)/3;hsi=cat(3,H,S,I):⑶HIS至ijHU雎換的MATLABi序代碼如下：functionrgb=HSItoRGB(hsi)H=hsi(:，:,1)*2*pi;實用標準文檔實用標準文檔文案大全文案大全S=hsi(:，:,2);I=hsi(:，:,3);R=zeros(size(hsi,G=zeros(size(hsi,B=zeros(size(hsi,TOC\o"1-5"\h\z1)， size(hsi ， 2)) ；1)， size(hsi ， 2)) ；1)， size(hsi ， 2)) ；i=find((0<=H)&(H<2*pi/3));／cos(pi/3-H(i))) ／cos(pi/3-H(i))) ；R(i)=I(i).*(1+S(i).*cos(H(i)).TOC\o"1-5"\h\zG(i)=3*I(i)-(R(i)+B(i)) ;i=find((2*pi/3<=H)&(H<4*pi/3)) ;R(i)=I(i).*(1-S(i))G(i)=I(i).*(1+S(i)).*cos(H(i)-2*pi/3)./cos(pi-H(i)));B(i)=3*I(i)-(R(i)+G(i)) ;i=find((4*pi/3< =H)&(H<=2*-pi))G(i)=I(i).*(1-S(i));B(i)=I(i).*(1+S(i).*cos(H(i)-4*pi/3)./cos(5*pi/3-H(i)));R(i)=3*I(i)-(G(i)+B(i)) ;rgb=cat(3,R,G,B);rgb=max(min(rgb,1),0)；九、彩色與多光譜圖像處理 （程序題，中，10分）[題目]根據HSI模型的定義，編寫顯示下圖的 H、S和I分量圖像實用標準文檔實用標準文檔文案大全文案大全［參考答案］HIS模型題圖的H、SIHIS模型functionhsi=RGBtoHSI(image) %該函數的功能是將圖像轉換成rgb=im2double(image)；r=rgb(:，:,1);g=rgb(:，:,2)；b=rgb(:，:,3);n=0.5*((r-9)+(r-b)) ;m=sqrt((r一9).A2+(r-b).*(g-b)) ;H=acos(n./(m+eps))；H(b>g)=2*pi-H(b>g);H=H/(2*pi);n=min(min(r,g),b)；m=r+9+b；den(m==0)=eps；S=1-3.*n./m；H(S==0)=0;I=(r+9+b)/3;hsi=cat（3,H,S,I）;在命令窗口中輸人以下命令：>f=imread（'F:\clip-image002.bmp'）； %從磁盤中讀取圖像>hsi=RGBtoHSI（f）; %>圖像車專換成HIS>figure,imshow（hsi（:，:,1））,figure,imshow（hsi（:，:,2））,figure,imshow（hsi（:，:,3））%顯不出HS和I分量圖像運行上述命令即可顯示出如題圖所示的 H、S和I分量圖像。十二、綜合練習（簡答題，難，5分）［題目］為什么說HSI模型對于開發(fā)基于彩色描述的圖像處理方法是一個較為理想的工具。［參考答案］HSI模型是用H（色調，即顏色）、S（飽和度）、I（強度）來描述顏色特性的，更接近人對彩色的認識和解釋，因此能夠減少彩色圖像處理的復雜性，從而增加快速型，是一個較為理想的工具。十二、綜合練習（簡答題，中，7分）［題目］試討論用于平滑處理的濾波器和用于銳化處理的濾波器之間的區(qū)別和聯系［參考答案］不同相同平滑低通濾波器，主要用來去除噪聲都有理想、指數巴特沃思、梯形這幾種濾波器，都是圖像增強的方法，從而滿足視覺的要求。銳化高通濾波器，主要用來增強邊緣信息十二、綜合練習（簡答題，難，8分）［題目］已知一幅圖像的灰度級為8,即（0,1）之間劃分為8個灰度等級。圖像的左邊一半為深灰色，其灰度級為"7,而右邊一半是黑色，其灰度級為0,如圖4-53所示。試對此圖像進行直方圖均衡化處理，并描述一下處理后的圖像是一幅什么樣的圖像。［參考答案］用直方圖均衡化處理后左邊的深灰色變?yōu)榘咨浠叶戎禐?255,即等級為1十二、綜合練習（簡答題，中，5分）［題目］如果一幅圖像已經用直方圖均衡化方法進行了處理，那么對處理后的圖像再次應用直方圖均衡化，處理的結果會不會更好？［參考答案］處理結果與處理前結果大致相同，沒有太大的變化，只是平均值稍有所變。十二、綜合練習（簡答題，易，5分）［題目］為什么一般情況下對離散圖像的直方圖均衡化并不能產生完全平坦的直方圖?［參考答案］這是由于直方圖均衡化是將圖像灰度的概率密度均勻分布，只將幾個像素較少的灰度級歸并到了一個新的灰度級上，而像素較多的灰度級間隔拉大。十二、綜合練習（計算題，易，7分）［題目］試給出把灰度范圍（0,10）拉伸為（0,15）,把灰度范圍（10,20）移到（15,25）,并把灰度范圍（20,30）壓縮為（25,30）的變換方程。

［參考答案］由LS-&）」得:（1） 2（1） 22）、虱工切=〃巴河+15；（3）十二、綜合練習（計算題，易，7分）［題目］試給出變換方程上⑵，使其滿足在10<^<100的范圍內，T⑵是口的線性函數。［參考答案］b+A0<z<1。T(z)=a\gz4-d-10<z<1002a+bz之100十二、綜合練習（計算題，難，10分）［題目］已知一幅64X64數字圖像的灰度級有8個，各灰度級出現的頻數如表a所示。試將此幅圖像進行直方圖變換，使其變換后的圖像具有如表 b所示的灰度級分布，并畫出變換前后圖像的直方圖。表b效丸J與虱工『7）刀￡XJ用05600.1400019200.22100210460.2620037050.1737900.1943560.09410230.25

52670.0658500.2161700.0469850.247720.0274480.11［參考答案］占口%S3%6處理前5560r 1560勺2306909203337131046137568705356356612062671701707272處理后0007901023850985448十二、綜合練習（計算題，易，7分）有一幅圖像由于受到干擾，圖中有若干個亮點（灰度值為255）,如圖所示。試問此類圖像如何處理，并將處理后的圖像畫出來。11187422552333332554333332554633452558234678

［參考答案］用弓的模塊進行中值濾波??????232433333433333546334578??????十二、綜合練習（計算題，易，10分）［題目］數字圖像增強中拉普拉斯算子常用什么形式？試用拉普拉斯算子對圖進行增強運算，并將增強后的圖像畫出來。000000000000110011001100110000000000000000110011001100110000000000［參考答案］數字圖像增強中拉普拉斯算子常用形式為小+L『)+/U-1M+ +D+，(37一"(")處理后圖像為:?????????000000??011110??010010??010010??011110??000000?????????十二、綜合練習（程序題，易，10分）［題目］試設計一個程序實現MX制的中值濾波器。當模板中心移過圖像中每個位置時，設計一種簡便的中值更新方法。[參考答案]MATLA醒序：A=imread('圖像名稱.bmp');a=A(1,：)；N=length(a);c=A(：,1)；M=length(c);b=double(A);fori=2:M-1;forj=2:N-1;d(i,j)=median([b(i+1,j),b(i-1,j),b(i,j+1),b(i,j-1),b(i+1,j+1),b(i-1,j-1),b(i-1,j+1),b(i+1,j-1),b(i,j)]);d(i,1)=d(i,2);d(1,j)=d(2,j)；d(1,1)=d(2,2);endendB=log(abs(d));imshow(B,[]);十二、綜合練習（圖題，中，12分）［題目］試畫出幾種高通濾波器的特性曲線。［參考答案］a)理想濾波器b)指數濾波器 a)理想濾波器b)指數濾波器 c) 巴特沃斯濾波器d)梯形濾波器數字圖像處理一、填空題(每題1分，共15分)1、列舉數字圖像處理的三個應用領域 醫(yī)學 、天文學、軍事2、存儲一幅大小為10241024,256個灰度級的圖像，需要8Mbit。3、亮度鑒別實驗表明，韋伯比越大，則亮度鑒別能力越 差。4、直方圖均衡化適用于增強直方圖呈 尖峰分布的圖像。5、依據圖像的保真度，圖像壓縮可分為無損壓縮和有損壓縮6、圖像壓縮是建立在圖像存在 編碼冗余 、像素間冗余、心理視覺冗余 三種冗余基礎上。7、對于彩色圖像，通常用以區(qū)別顏色的特性是色調、飽和度亮度。8、對于拉普拉斯算子運算過程中圖像出現負值的情況，寫出一種標定方法： (g(X,y)gmin)*255/(gmaxgmin) 、選擇題(每題2分，共20分)1、采用哥次變換進行灰度變換時,當哥次取大于11、采用哥次變換進行灰度變換時,(B)圖像整體偏亮D圖像同時存在過亮和過暗背景A圖像整體偏亮D圖像同時存在過亮和過暗背