數(shù)字圖像處理題庫

［題目］

數(shù)字圖像

［參考答案］

為了便于用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)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(shí)將二維

連續(xù)圖像的幅值等間隔地劃分成多個(gè)等級(jí)（層次），也即均勻量化，以此來用二維數(shù)字陣列表示其中各個(gè)像素

的空間位置與每個(gè)像素的灰度級(jí)數(shù)（灰度值）的圖像形式稱為數(shù)字圖像。

圖像處理

［參考答案］

就是指對(duì)圖像信息進(jìn)行加工以滿足人的視覺或應(yīng)用需求的行為。

題目］

數(shù)字圖像處理

［參考答案］

就是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)或其她數(shù)字技術(shù),對(duì)一圖像信息進(jìn)行某此數(shù)學(xué)運(yùn)算及各種加工處理，以改善圖像的視

覺效果與提高圖像實(shí)用性的技術(shù)。

一、緒論（名詞解釋，易，3分）

［題目］

圖像

［參考答案］

就是指用各種觀測(cè)系統(tǒng)以不同形式與手段觀測(cè)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(chǎn)生的視知覺的實(shí)體。

一、緒論（簡(jiǎn)答題，難,6分）

［題目］

什么就是圖像？如何區(qū)分?jǐn)?shù)字圖像與模擬圖像？

［參考答案］

“圖”就是物體透射或反射光的分布,就是客觀存在的?！跋瘛本褪侨说囊曈X系統(tǒng)對(duì)圖在大腦中形成的印象

或認(rèn)識(shí),就是人的感覺。圖像就是圖與像的有機(jī)結(jié)合,既反映物體的客觀存在,又體現(xiàn)人的心理因素;圖像就

是對(duì)客觀存在的物體的一種相似性的生動(dòng)模仿或描述,或者說圖像就是客觀對(duì)象的一種可視表示,它包含了

被描述對(duì)象的有關(guān)信息。

模擬圖像就是空間坐標(biāo)與亮度（或色彩）都連續(xù)變化的圖像;數(shù)字圖像就是空間坐標(biāo)與亮度（或色彩）均不連

續(xù)的、用離散數(shù)字（一般就是整數(shù)）表示的圖像。

一、緒論（簡(jiǎn)答題，易，5分）

［題目］

簡(jiǎn)述研究圖像恢復(fù)的基本思路。

［參考答案］

基本思路就是,從圖像退化的數(shù)學(xué)或概率模型出發(fā),研究改進(jìn)圖像的外觀,從而使恢復(fù)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(shí)面貌相像的圖像。

一、緒論（簡(jiǎn)答題，易，5分）

［題目］

簡(jiǎn)述研究圖像變換的基本思路。

［參考答案］

基本思路就是通過數(shù)學(xué)方法與圖像變換算法對(duì)圖像的某種變換，以便簡(jiǎn)化圖像進(jìn)一步處理的過程,或在進(jìn)一

步的圖像處理中獲得更好的處理效果。

一、緒論（簡(jiǎn)答題，易，5分）

［題目］

簡(jiǎn)述一個(gè)您所熟悉的圖像處理的應(yīng)用實(shí)例。

［參考答案］

比如,醫(yī)學(xué)上用B超檢測(cè)儀對(duì)人體器官病變的檢查與診斷。

一、緒論（簡(jiǎn)答題，中，5分）

［題目］

一般的數(shù)字圖像處理要經(jīng)過幾個(gè)步驟？由哪經(jīng)內(nèi)容組成？

［參考答案］

數(shù)字圖像處理的基本步驟包括圖像信息的獲取、存儲(chǔ)、處理、傳輸、輸出與顯示。

數(shù)字圖像處理的內(nèi)容主要包括圖像數(shù)字化、圖像變換、圖像增強(qiáng)、圖像恢復(fù)（復(fù)原）、圖像壓縮編碼、圖

像分割、圖像分析與描述與圖像識(shí)別分類。

一、緒論（簡(jiǎn)答題，中，5分）

［題目］

圖像處理的目的就是什么？針對(duì)每個(gè)目的請(qǐng)舉出實(shí)際生活中的一個(gè)例子。

［參考答案］

圖像處理就就是對(duì)圖像信息進(jìn)行加工處理與分析，以滿足人的視覺心旦需要與實(shí)際應(yīng)用或某種目的（如壓縮

編碼或機(jī)器識(shí)別）的要求。如視頻圖像的高清晰化處理、醫(yī)學(xué)圖像的識(shí)別分類及其在疾病斷中的應(yīng)用，就就

是圖像處理這兩個(gè)目的的實(shí)際例子。

一、緒論（簡(jiǎn)答題，中，5分）

［題目］

數(shù)字圖像處理技術(shù)研究的基木內(nèi)容包括哪些？

［參考答案］

包括圖像變換、圖像增強(qiáng)、圖像恢復(fù)、圖像壓縮編碼、圖像特征提取、形態(tài)學(xué)圖像處理方法等。彩色圖像、

多光譜圖像與高光譜圖像的處理技術(shù)沿用了前述的基木圖像處理技術(shù)，也發(fā)展出了一此特有的圖像處理技

術(shù)與方法。

一、緒論（簡(jiǎn)答題，中，5分）

［題目］

簡(jiǎn)述研究圖像增強(qiáng)的基本思路。

［參考答案］

基本思路就是,或簡(jiǎn)單地突出圖像中感興趣的特征,或想方設(shè)法顯現(xiàn)圖像中那些模糊了的細(xì)節(jié)，以使圖像更

清晰地被顯示或更適合于人或機(jī)器的處理與分析。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（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(nèi)可分辨的最少黑白線對(duì)的數(shù)目，用于表示圖像中可分辨的最小細(xì)節(jié),主耍取決于采樣間隔

值的大小。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（名詞解釋，易，3分）

［題目］

圖像分辨率

［參考答案］

就是指成像系統(tǒng)重現(xiàn)不同尺寸的景物的對(duì)比度的能力，包括空間分辨率與灰度分辨率。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（名詞解釋，易，3分）

［題目］

灰度分辨率

［參考答案］

就是指在灰度級(jí)別中可分辨的最小變化,通常把灰度級(jí)級(jí)數(shù)無稱為圖像的灰度級(jí)分辨率。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（名詞解釋，難,3分）

［題目］

像素的4鄰域

［參考答案］

對(duì)于圖像位于（x,y）的像素p來說,與其水平相鄰與垂直相鄰的4個(gè)像素稱為該像素的4鄰域像素,它們的坐

標(biāo)分別為ST，）、（“7、（"+D與

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（名詞解釋，易，3分）

［題目］

像素的8鄰域

［參考答案］

對(duì)于圖像中位于（x,y）的像素P來說,與其水平相鄰、垂直相鄰與對(duì)角相鄰的8個(gè)像素稱為該像素的8鄰域

像素,它們的坐標(biāo)分別為（xT,y）、（xT,y）、（xT,y+1）、（x,yT）、（x,y+1）、（x+1,yT）、（x+1,y）與（x+Ly+1）?

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（名詞解釋，易，3分）

［題目］

歐氏距離

［參考答案］

坐標(biāo)分別位于（x,y）與（u,v）處的像素p與像素q之間的歐氏距離定義為

刀5國(guó)）=b-4+8-）2產(chǎn)，

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（名詞解釋，易，3分）

［題目］

街區(qū)距離

［參考答案］

坐標(biāo)分別位于（丸.與（冗V）處的像素P與像素q之間的街區(qū)距離定義為

2（「國(guó)）=|工一必|+|口-?|

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（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(shù)字圖像像素的最大行數(shù)與最大列數(shù)，取決于顯示器上所能夠顯示的像素點(diǎn)之間的距

離。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（名詞解釋，易，3分）

［題目］

棋盤距離

［參考答案］

坐標(biāo)分別位于（左?。┡c力的處的像素p與像素q之間的棋盤距離定義為

Z)8(P，0)=max(|x-u\,\y-v[)

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（名詞解釋，易，3分）

［題目］

二值圖像

［參考答案］

具有兩個(gè)灰度等級(jí)的圖像。黑白圖像一定就是二值圖像，但二值圖像不定就是黑白圖像。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（名詞解釋，中，3分）

［題目］

像素的m鄰接

［參考答案］

設(shè)V就是一個(gè)灰度值集合,且黑白圖像的V={1};256灰度級(jí)圖像的V為0~255中的任意一個(gè)灰度級(jí)子集。若

像素P與像素q的灰度值均屬于V中的元素，或者q在,或者q在與?）中且集合

憶（P）0憶9）中沒有值為V中元素的像素,貝Up與q為m鄰接。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（名詞解釋，難,3分）

［題目］

消色光

［參考答案］

就是指沒有色彩的光。黑白電視機(jī)的光就就是消色光，所以消色指白色、黑色與各種深淺程度不同的灰色

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（簡(jiǎn)答題,中，5分）

［題目］

簡(jiǎn)述什么就是視覺適應(yīng)性。

［參考答案］

視覺適應(yīng)性就是指當(dāng)人從暗的環(huán)境突然進(jìn)入亮的環(huán)境,或從亮的環(huán)境突然進(jìn)入暗的環(huán)境時(shí),人眼滯后恢復(fù)對(duì)

周圍環(huán)境視覺的性質(zhì)，也即人眼對(duì)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(jìn)入亮的環(huán)境的適應(yīng)性。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（名詞解釋，易，3分）

［題目］

亮適應(yīng)性

［參考答案］

當(dāng)人從暗的環(huán)境突然進(jìn)入亮的環(huán)境時(shí),需要一定的時(shí)間（盡管很短）恢復(fù)對(duì)周圍環(huán)境的視覺，人眼的這種對(duì)從

暗突變到亮環(huán)境的適應(yīng)能力或滯后恢復(fù)對(duì)周圍環(huán)境視覺的現(xiàn)象稱為亮適應(yīng)性。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（簡(jiǎn)答題,中，5分）

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（簡(jiǎn)答題,中，5分）

［題目］

簡(jiǎn)述什么就是馬赫帶效應(yīng)。

［參考答案］

在一幅由幾個(gè)亮度逐漸減弱（或增強(qiáng)）且連在一起的窄帶組成的圖像中,每個(gè)窄帶內(nèi)的亮度分布就是均勻的。

但由于人眼視覺的主觀感受,在亮度有變化的地方會(huì)出現(xiàn)虛幻的亮或暗的條紋，使得人們?cè)谟^察某個(gè)窄條時(shí),

感覺在靠近該窄條的另一個(gè)亮度較低的窄條的另一側(cè)似乎更亮一些,而在靠近該窄條的另一個(gè)亮度較高的

窄條的那一側(cè)似乎更暗一些,也即在不同亮度區(qū)域邊界有“欠調(diào)”與“過調(diào)”現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為馬赫帶效

應(yīng)。

［題目］

灰度數(shù)字圖像有什么特點(diǎn)？

［參考答案］

灰度數(shù)字圖像的特點(diǎn)就是只有灰度（亮度）屬性，沒有彩色屬性。對(duì)丁灰度級(jí)為1的圖像，其灰度取值范圍為

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（簡(jiǎn)答題,易，7分）

［題目］

一幅200x300的二值圖像、16灰度級(jí)圖像與256灰度級(jí)圖像分別需要多少存儲(chǔ)空間？

［參考答案］

由于存儲(chǔ)一幅MxN的灰度級(jí)為/的數(shù)字圖像所需的位數(shù)為：MxN*上，其中/=2"。二值圖像、16

灰度級(jí)圖像與256灰度級(jí)圖像的上值分別為1、4與8,也即存儲(chǔ)一個(gè)像素需要的位數(shù)分別為1位、4位與8

位。所以，一幅200x300的二值圖像所需的存儲(chǔ)空間為200x300x1/8=7.5尢B；_幅200x300的

16灰度級(jí)圖像所需的存儲(chǔ)空間為200x300x4/8=30狂'；一幅200x300的256灰度級(jí)圖像所需的存

儲(chǔ)空間為200x300x8/8=60kB

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（簡(jiǎn)答題，中，6分）

［題目］

人觀察如下圖所示兩幅形狀相同的目標(biāo)圖像時(shí)，會(huì)覺得哪一個(gè)目標(biāo)更亮一些？與實(shí)際亮度有無不同？簡(jiǎn)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(gè)不同亮度的目標(biāo)物處于不同亮度的背景中，人會(huì)按對(duì)比度感覺目標(biāo)物的亮度對(duì)比，因此人感覺上圖（a）

要亮一些，但事實(shí)上，目標(biāo)圖（b）的實(shí)際亮度要高于圖（a）的實(shí)際亮度。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（簡(jiǎn)答題，易，5分）

［題目］

發(fā)光強(qiáng)度、亮度與照度各有什么不同？

［參考答案］

發(fā)交強(qiáng)度光源的能量輻射強(qiáng)度。光度學(xué)亮度指擴(kuò)展光源在某個(gè)方向上單位投影面積的發(fā)光強(qiáng)度。主觀亮度

指觀察者所瞧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,它就是光源對(duì)物體輻射的一種量度,其數(shù)值主要就是受到光源的能量與光源到物體表面距離的影響。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（簡(jiǎn)答題，中，6分）

［題目］

為何彩色圖像要經(jīng)過RGB到HIS的模型轉(zhuǎn)換才能處理？

［參考答案］

如果直接對(duì)RGB模型中的R、G、B分量進(jìn)行處理,很可能會(huì)引起三個(gè)量不同程度的變化，由RGB模型描述的

處理圖像中就會(huì)了現(xiàn)色差問題，顏色上可能也會(huì)有很大程度的失零點(diǎn)。因些，人們?cè)诖嘶A(chǔ)上提出了HIS模

型，它的出現(xiàn)使得在保持色彩無失真的情況下實(shí)現(xiàn)彩色圖像處理成為可能。

通過先將RGB模型轉(zhuǎn)化為HIS模型，得到相關(guān)性較小的色調(diào)、色飽與度與亮度,然后僅對(duì)其中的亮度分量進(jìn)

行處理，再轉(zhuǎn)化為RGB,這樣就可以避免由于直接對(duì)R、G、B分量進(jìn)行處理時(shí)而產(chǎn)生的圖像失真。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（計(jì)算題，易，8分）

［題目］

⑴存儲(chǔ)一幅1024X768,256個(gè)灰度級(jí)的圖像需要多少次￡?（2）一幅512x512的32bit真彩圖像的

容量為多少bit?

［參考答案］

⑴一幅1024X768,256個(gè)灰度級(jí)的圖像的容量為

b=1024x768x=6291456(&z)

⑵一幅512x512的32位真彩圖像的容量為

b=512x512x32=8388608(bit)

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（簡(jiǎn)答題，中，5分）

［題目］

簡(jiǎn)述灰度級(jí)分辨率變化對(duì)圖像視覺效果的影響。

［參考答案］

灰度級(jí)分辨率就是指在灰度級(jí)別中可分辨的最小變化?；叶燃?jí)別數(shù)越大,也即圖像的灰度級(jí)分辨率越高,景

物圖像中反映其亮度的細(xì)節(jié)就越豐富，圖像質(zhì)量一也就越高。當(dāng)圖像的灰度級(jí)別數(shù)降低時(shí)，圖像中的亮度細(xì)

節(jié)信息就會(huì)逐漸損失,偽輪廓信息就會(huì)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(jí)的取值為256（2，）。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（簡(jiǎn)答題,易，5分）

［題目］

請(qǐng)解釋馬赫帶效應(yīng)。

［參考答案］

對(duì)于由一系列條帶組成的灰度圖像,其中每個(gè)條帶內(nèi)的亮度就是均勻分布的,而相鄰兩條帶的亮度相差一個(gè)

固定值，但人的感覺認(rèn)為每個(gè)條帶內(nèi)的亮度不就是均勻分布的,而就是感覺到所有條帶的左邊部分都比右邊

亮一些,這便就是所謂的馬赫帶效應(yīng)。

馬赫帶效應(yīng)的出現(xiàn),就是因?yàn)槿搜蹖?duì)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(xiàn)了“欠調(diào)”或“過調(diào)”。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（計(jì)算題，難,7分）

［題目］

已知NXN的數(shù)字圖像為了?%%），其DFT為尸3U），求（-iTMyO/）的DFT。

［參考答案］

_N_

令一/一5，/（也%）

NN

則"一萬'"-2

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（簡(jiǎn)答題,中，5分）

［題目］

當(dāng)圖像的灰度級(jí)數(shù)逐漸減少時(shí),會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果？

［參考答案］

當(dāng)圖像的灰度級(jí)數(shù)逐漸減少時(shí)，圖像平滑區(qū)域內(nèi)漸變的灰度會(huì)出現(xiàn)突變,直到圖像的灰度級(jí)數(shù)不夠多時(shí),會(huì)

出現(xiàn)虛假輪廓。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（簡(jiǎn)答題，中，6分）

［題目］

為何彩色圖像要經(jīng)過RGB到HIS的模型轉(zhuǎn)換才能處理?

［參考答案］

如果直接對(duì)RGB模型中的R、G、B分量進(jìn)行處理,很可能會(huì)引起三個(gè)量不同程度的變化，由RGB模型描述的

處理圖像中就會(huì)了現(xiàn)色差問題,顏色上可能也會(huì)有很大程度的失零點(diǎn)。因些,人們?cè)诖嘶A(chǔ)上提出了HIS模

型，它的出現(xiàn)使得在保持色彩無失真的情況下實(shí)現(xiàn)彩色圖像處理成為可能。

通過先將RGB模型轉(zhuǎn)化為HIS模型，得到相關(guān)性較小的色調(diào)、色飽與度與亮度,然后僅對(duì)其中的亮度分量進(jìn)

行處理，再轉(zhuǎn)化為RGB,這樣就可以避免由于直接對(duì)R、G、B分量進(jìn)行處理時(shí)而產(chǎn)生的圖像失真。

二、數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)（簡(jiǎn)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(duì)物體顏色的感知就是由物體投射或反射的光的特性決定的。當(dāng)眼前出現(xiàn)物體時(shí),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(wǎng)膜的相應(yīng)部位,此時(shí)形成該物體的倒軒的影像,視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞可

接收光的能量并形成視覺圖案（錐狀細(xì)胞主要感受顏色,桿狀細(xì)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(jīng)過大腦皮層的分析與綜合,把倒置的影像糾正為物體的正立影像,產(chǎn)生正確的視覺。

三、圖像變換（簡(jiǎn)答題，難,10分）

［題目］

設(shè)圖像」（xJ）的大小為MXN,直接對(duì)了（xJ）進(jìn)行傅里葉變換與對(duì)（-1）'（冗?。┻M(jìn)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(duì)了（x，V）進(jìn)行傅里葉變換所得的傅里葉頻譜即為尸3,V）,其坐標(biāo)原點(diǎn)位于（0,0）,圖像的低頻分量

主要集中在頻譜圖的4個(gè)角區(qū)域。對(duì)進(jìn)行傅里葉變換所得的頻譜圖即為

FQ一M/2，V一的2）,其坐標(biāo)原點(diǎn)位于（M/2川2），圖像的低頻分雖主要集中在頻譜圖的中心區(qū)

域。

因?yàn)楫?dāng)物=刈2與%=陰2時(shí)，有

exp［/2不信+爺）］=（-產(chǎn)"（x,力

根據(jù)二維離散傅里葉變換的平移性

/(xj)expJ2k(翳+爺)

所以，對(duì)（一（冗V）進(jìn)行傅里葉變換后所得頻譜圖的坐標(biāo)原點(diǎn)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(jiǎn)答題，難,8分）

［題目］

圖像的傅里葉頻譜就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與噪聲等

細(xì)節(jié)。

按照?qǐng)D像空間域與頻率域的對(duì)應(yīng)關(guān)系,空域中的強(qiáng)相關(guān)性,即由于圖像中存在大績(jī)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,就就是圖像的能量主要集中于低頻部分。

根據(jù)傅里葉頻譜的周期性與平移性,當(dāng)把傅里葉頻譜圖的原點(diǎn)從（o,0）平移至（加72，曾/2）時(shí)，圖像的低

頻分量就主要集中在以（材/2，曾/2）為坐標(biāo)原點(diǎn)的中心區(qū)域。具有這種特點(diǎn)的圖像二維頻譜圖,就比較清

楚地展現(xiàn)了圖像中低頻信號(hào)在圖像總能童中所占的比率，以及低頻信號(hào)向高頻信號(hào)過渡的變化情況,既具有

可視化特點(diǎn),又便于頻率域低通濾波與高頻濾波實(shí)現(xiàn)

三、圖像變換（簡(jiǎn)答題，易，5分）

［題目］

功率譜表示的意義就是什么？

［參考答案］

功率譜定義為頻譜的平方,反映了離散信號(hào)的能量在頻率域上的分布情況。

對(duì)于二維數(shù)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(hào)的圖像功率（能量）與圖像總功率（能量）的比率關(guān)系。

三、圖像變換（簡(jiǎn)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(lián)系？

［參考答案］

1N-1W-1

因?yàn)橐环鵐xN的圖像的灰度平均?？杀硎緸镹。由二維離散傅里葉變換公式

1N-1N-1

E（0,0）=—

義有Nx_oA。。比較這兩個(gè)公式可知，一幅圖像的灰度平均值與該幅圖像的傅立葉變

-1

/=-F（0,0）

換之間的聯(lián)系可表示為N。

四、圖像增強(qiáng)（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就是指通過某種空間域高通濾波運(yùn)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就是

指通過某種頻率域高通濾波運(yùn)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(qiáng)（名詞解釋，難,3分）

［題目］

中值濾波

［參考答案］

就是指選用線形、十字形、方形、菱形或圓形等為窗日，采用類似于模板（窗口）運(yùn)算的方法控制窗日在待濾

波圖像上移動(dòng)，對(duì)待濾波圖像中位于窗口內(nèi)的所有像素的灰度進(jìn)行排序,讓濾波結(jié)果圖像中的那個(gè)與窗口中

心點(diǎn)處的像素位置的像素取排序結(jié)果的中間值。

四、圖像增強(qiáng)（名詞解釋，難,3分）

［題目］

帶阻濾波

［參考答案］

就是一種用于消除以某點(diǎn)為對(duì)稱中心的給定區(qū)域內(nèi)的頻率，或用于阻止以某點(diǎn)為對(duì)稱中心的一定頻率范圍

內(nèi)的信號(hào)通過的濾波器

四、圖像增強(qiáng)（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與邊緣檢測(cè)中，那些對(duì)任意方向的邊緣與輪廓都有相同檢測(cè)能力的銳化算子與邊

緣檢測(cè)算子所具有的性能。也即稱那些對(duì)任意方向的邊緣與輪廓都有相同檢測(cè)能力的銳化算子與邊緣檢測(cè)

算子為各向同性的。

四、圖像增強(qiáng)（名詞解釋，易，3分）

［題目］

圖像銳化

［參考答案］

就是一種突出與加強(qiáng)圖像中景物的邊緣與輪廓的技術(shù)。

四、圖像增強(qiáng)（名詞解釋，易，3分）

［題目］

歸一化直方圖

［參考答案］

設(shè)圖像/（XJ）的第k級(jí)歸一化灰度值為鼠，圖像/（XJ）具有歸一化灰度值底、的像素個(gè)數(shù)為圖像

/（XJ）中的總像素個(gè)數(shù)為非，則圖像/（XJ）的歸一化直方圖由F（2）="J花給出。其

中，0三北工1（左=0,1,…，￡一1）

四、圖像增強(qiáng)（名詞解釋，易，3分）

［題目］

空I司域圖像增強(qiáng)

［參考答案］

就是指在圖像平面中對(duì)圖像的像素灰度值直接進(jìn)行處理的圖像增強(qiáng)方法。

四、圖像增強(qiáng)（名詞解釋，難,3分）

［題目］

圖像噪聲

［參考答案］

在圖像上出現(xiàn)的一些隨機(jī)的、離散的與孤立的不協(xié)調(diào)像素點(diǎn)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(xiàn)形式為在較黑區(qū)域上的隨機(jī)自點(diǎn)或較自區(qū)域上的隨機(jī)黑點(diǎn)，明顯會(huì)影響圖像的視

覺效果。

四、圖像增強(qiáng)（名詞解釋，中，3分）

［題目］

對(duì)比度拉伸

［參考答案］

就是一種提高圖像中某些灰度值間的動(dòng)態(tài)范圍的圖像增強(qiáng)方法。根據(jù)造成圖像低對(duì)比度的原因與應(yīng)用的目

的不同，利用簡(jiǎn)單的分段線性函數(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)比度拉伸變換。

四、圖像增強(qiáng)（簡(jiǎn)答題，中，10分）

［題目］

在空間域中，圖像平滑與圖像銳化算子中的系數(shù)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,其基本思路就是采用鄰域平均法，也即通過圖像平滑算子與圖像的卷積運(yùn)

算，使平滑算子涵蓋的鄰域范圍內(nèi)的像素進(jìn)行加權(quán)平均。因此圖像平滑算子中的元素都為正數(shù);為了增強(qiáng)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與

的2倍值,所以平滑算子就是以主對(duì)角線與負(fù)對(duì)角線分別對(duì)稱的對(duì)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(gè)其分母值等于算子中各元素值之與的分?jǐn)?shù)系數(shù)。幾個(gè)典型的圖像平滑算

子如：

111111I2I

11

111”=記121瑪=話242

_111__111_I2I

圖像銳化用于提升圖像的邊緣與輪廓,其基本思路就是利用梯度算子與二階偏導(dǎo)數(shù)算子與圖像進(jìn)行卷積,在

實(shí)現(xiàn)中就是用差分近似梯度與偏導(dǎo)數(shù)。銳化算子分為各向同性算子與各向不同性算子:對(duì)于各向同性銳化算

子,算子的中心元素或?yàn)檎麛?shù)或?yàn)樨?fù)整數(shù),而其鄰域元素一般取與其中心元素符號(hào)相反的負(fù)整數(shù)或正整數(shù),

且該類算子就是以主對(duì)角線與負(fù)對(duì)角線分別對(duì)稱的對(duì)稱矩陣,算子中各元素值之與應(yīng)為零。幾個(gè)典型拉普拉

斯算子各向同性圖像銳化算子為：

0100-101-21

I-41狂2=-1-4-1瑪=-24-4

一010,0-10__1-21_

-I11'-1-f

&二1-81笈5=-18—1

111-1-1-1

對(duì)于3X3各向異性銳化算子,算子的中間一行（對(duì)應(yīng)于水平方向）或中間一列（對(duì)應(yīng)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(shù)。中間一行為零的為水平方向＜y

方向,相對(duì)于圖像顯示坐標(biāo)）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(dá)到增強(qiáng)/檢測(cè)該方向邊緣的目的。幾個(gè)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:

四、圖像增強(qiáng)（簡(jiǎn)答題，中，5分）

［題目］

圖像平滑（低通濾波）的主要用途就是什么？該操作對(duì)圖像質(zhì)量會(huì)帶來什么負(fù)面影響？

［參考答案］

圖像平滑的主要用途就是消除圖像中的噪聲。

該操作對(duì)圖像質(zhì)量帶來的負(fù)面影響就是：由于平滑算子實(shí)質(zhì)上就是一種低通濾波器,且圖像中的邊緣反映的

就是圖像中的細(xì)節(jié)與高頻信息,所以在利用鄰域平均法進(jìn)行圖像平滑或利

用低通濾波進(jìn)行圖像消噪的同時(shí),會(huì)使圖像的邊緣變得模糊。并且,進(jìn)行圖像平滑的模板的大小與圖像平滑

的效果密切相關(guān),模板尺寸越大,平滑后的圖像就越模糊。

四、圖像增強(qiáng)（簡(jiǎn)答題，中，5分）

［題目］

圖像銳化（高通濾波）的主要用途就是什么？該操作對(duì)圖像質(zhì)量會(huì)帶來什么負(fù)面影響？

［參考答案］

圖像銳化主要用于突出與加強(qiáng)圖像中景物的邊緣與輪廓。

該操作對(duì)圖像質(zhì)量帶來的負(fù)面影響就是：由于銳化算子實(shí)質(zhì)就是一種高通濾波器,通過圖像銳化在增強(qiáng)圖像

邊界與細(xì)節(jié)的同時(shí),也使噪聲得到了加強(qiáng)。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(huì)使銳化后的圖像的邊緣比較粗。因此,進(jìn)行圖像銳化處理的圖像應(yīng)有較高的信噪比,否則經(jīng)銳化后的

圖像的質(zhì)量會(huì)進(jìn)一步降低。

四、圖像增強(qiáng)（簡(jiǎn)答題，中，5分）

［題目］

中值濾波的主要用途就是什么？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就是消除圖像中的噪聲,并且對(duì)于消除圖像中的隨機(jī)噪聲與脈沖噪聲非常有效。

與頻率域低通濾波相比，中值濾波運(yùn)算簡(jiǎn)單,在濾除噪聲的同時(shí)能很好地保護(hù)圖像的邊緣與銳角等細(xì)節(jié)信

息。

四、圖像增強(qiáng)（簡(jiǎn)答題，難,4分）

［題目］

高斯函數(shù)具有什么特點(diǎn)？

［參考答案］

高斯函數(shù)的傅里葉變換與反變換均為高斯函數(shù),所以可以用來尋找空間域與頻率域之間的聯(lián)系。

四、圖像增強(qiáng)（簡(jiǎn)答題，中，8分）

［題目］

直方圖均衡的基本思想就是什么？直方圖均衡圖像增強(qiáng)處理的主要步驟就是什么？

［參考答案］

直方圖均衡的基本思想就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(jìn)行圖像增強(qiáng)的過程的主要步驟如下：

⑴計(jì)算原圖像的歸一化灰度級(jí)別及其分布概率。

(2)根據(jù)直方圖均衡化公式求變換函數(shù)的各灰度等級(jí)值。

⑶將所得變換函數(shù)的各灰度等級(jí)值轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的灰度級(jí)別值,從而得到均衡化后的新圖像的灰度級(jí)別值。

(4)根據(jù)其相關(guān)關(guān)系求新圖像的各灰度級(jí)別值的像素?cái)?shù)目。

⑸求新圖像中各灰度級(jí)別的分布概率。

(6)畫出經(jīng)均衡化后的新圖像的直方圖。

四、圖像增強(qiáng)(計(jì)算題，易，14分)

［題目］

已知有一幅大小為64x64的圖像，灰度級(jí)為8,圖像中各灰度級(jí)的像素?cái)?shù)目與概率分布如下表所示。試用

直方圖均衡方法對(duì)該圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理,并畫出處理前后的直方圖。

表圖像數(shù)據(jù)

%PM=nk/?

0%=014500、354

1勺=1/710300、251

2r2=2〃5300、129

30=3/72700、090

4%=4/72800、068

54=5/72060、050

6r6=6〃1500、037

7%=1800、020

［參考答案］

⑴根據(jù)直方圖均衡化公式求變換函數(shù)的各灰度等級(jí)值

So=TSo）=Z2=A（ro）=0-354

明?

S]=T&J=V—=P/（F）+P/（G）=0.354+0.251=0,605

>o?

_2_n

ifi0.354+0.251+0,129=0,734

同理有

$3=0.824$4=0.892

§5=0.960S6=0.997s7=1.00

(2)將所得的變換函數(shù)的灰度等級(jí)值轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的灰度級(jí)別值

根據(jù)8個(gè)灰度級(jí)別的十進(jìn)制數(shù)值：

00、1430、2860、4920、5710、7210、857

分析可得

sQ?2/7；5?4/7,s2?5/7;S3=s406/7;ss=s6=?1

(3)求新圖像的各灰度級(jí)別的像素個(gè)數(shù)

由分析可知,新圖像各灰度級(jí)別的像素個(gè)數(shù)與分布概率如下表中的組與P，(sJ。

kSR組2區(qū))=組上

0000

1中00

22/714500、354

33/700

44〃10300、251

55/75300、129

66/76500、159

74360、106

r7=1

(4)畫出原圖像與均衡化后新圖像的直方圖

原圖像與均衡化后新圖像的直方圖如下圖所示。

(a)原圖像的比方圖(b)均衡化下?新圖像的汽力圖

四、圖像增強(qiáng)(計(jì)算題，易，6分)

［題目］

從Butterworth低通濾波器出發(fā)推導(dǎo)其對(duì)應(yīng)的高通濾波器。

［參考答案］

根據(jù)低通濾波器與其對(duì)應(yīng)的高通濾波器之間的互補(bǔ)性，得

甄l+［D3,u)/A廣

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

11f

M=-111

9

111_

則其空域表達(dá)式為

9

+/(w,?+l)+/(w4-1,?-1)4-/(w4-1,?)4-/(冽+1/+1)]

z變換后有

G(z*,Z*)=：[z：z；i+z：+z：z*+Z；1+z*+z濾+z/丁+z*z*+1]F(Z?ZX)

y

1,、G(z,z?)1八-1、八_i

=_(zZ)=——電w~~-(1+z+z)(l+z+zs)

9㈱*9炭㈱xn

所以

_q沁機(jī)_g沁*

將z7戲一e與z7*-e代入上式，得到其系統(tǒng)函數(shù)（傅里葉表達(dá)式）為

H（%g）=《a+2cos”Xl+2cosq）

9

0--7T

對(duì)上式，當(dāng)s/=?=°時(shí)，耿=1,說明處理前后圖像的平均灰度值不變;而當(dāng)或“3

時(shí)，I汨Ln=0,說明高頻被抑制。第）1的示意圖如下圖所示，其結(jié)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(shù)為

H(ufu)=工exp［-(/

證明其空間域的相應(yīng)濾波器形式為

h(兀y)=crexp［一2""(x"+y')］

［參考答案］

證明/+〃相當(dāng)于頻域中點(diǎn)Q,U)至原點(diǎn)的距離，設(shè)為少23,0)。定義如下關(guān)系:

蘇=D2(U,U)=(u2+1?)

這樣

H(o)=工exp/2〃)

其傅里葉反變換為

h(z)=J4jH(g)exp(J27ralz)da)

=<exp(一蘇/2a2)exp。27ra

=工exp[-(2用/2]廣exp[-(蘇-J47TCT2亞-4/b4z，2〃]

Aexp^-(27f)2z2a2/2^|J^exp-(。-j27ra2z^f2a2

設(shè)廠=°一則上式變?yōu)?/p>

h(z)=j4exp[一(24/2]J2exp(-r2f2ai')dr

=^V^rcexp[-QRVCT2/2]

顯然，中括號(hào)內(nèi)的項(xiàng)表示高斯分布在（一8,8）上的積分,其值為1,所以

h(z)=j4.^7FCrexp^-27T2cr2z2^

用(%丁)代替Z得

h（x,,y）=A-427TO'exp|^-27T1a2（x2+/）］

五、圖像恢復(fù)（名詞解釋，難,3分）

［題目］

圖像恢復(fù)

［參考答案］

圖像恢復(fù)就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(fù)成原來圖像的一種技術(shù)。

五、圖像恢復(fù)（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(jī)分布在圖像上的亮點(diǎn)與暗點(diǎn)，通常被數(shù)字化為最大灰度值的純自或最小灰度值的純黑。

將黑點(diǎn)形象為胡椒點(diǎn)，將自點(diǎn)形象為鹽點(diǎn)，因而名為椒鹽噪聲。把白點(diǎn)瞧做正脈沖，黑點(diǎn)瞧做負(fù)脈沖,所以椒

鹽噪聲也稱為脈沖噪聲，有時(shí)也將其稱為散粒噪聲或尖峰噪聲。

五、圖像恢復(fù)（名詞解釋，易，3分）

［題目］

白噪聲

［參考答案］

當(dāng)圖像面上不同點(diǎn)的噪聲不相關(guān)時(shí)，稱為白噪聲,其功率譜密度為常數(shù),也即其強(qiáng)度不隨頻率的增加而衰減。

白噪聲就是一個(gè)數(shù)學(xué)上的抽象概念,實(shí)用上,只要噪聲帶寬遠(yuǎn)大于圖像帶寬,就可以把它瞧做就是白噪聲。

五、圖像恢復(fù)（名詞解釋，中，3分）

［題目］

高斯噪聲

［參考答案］

就是一種源于電子電路噪聲與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(shù)為

p⑵=2M

五、圖像恢復(fù)（簡(jiǎn)答題，易，7分）

［題目］

什么叫做圖像復(fù)原？圖像復(fù)原與圖像增強(qiáng)有何區(qū)別？

［參考答案］

圖像復(fù)原,又叫圖像恢復(fù),就就是盡可能地減少或消除圖像質(zhì)量的下降,恢復(fù)被退化的圖像的本來面目。

圖像復(fù)原與圖像增強(qiáng)的主要區(qū)別如下：

首先，圖像恢復(fù)利用退化模型來恢復(fù)圖像,則圖像增強(qiáng)一般無須對(duì)圖像降質(zhì)過程建立模型。

其次,圖像恢復(fù)就是針對(duì)圖像整體，以改善圖像的整體質(zhì)量。而圖像增強(qiáng)就是針對(duì)圖像的局部，以改善圖像的

局部特性,如圖像的平滑與銳化。

再者，圖像恢復(fù)的過程,要有一個(gè)客觀的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,則圖像增強(qiáng)很少涉及統(tǒng)一的客觀評(píng)價(jià)準(zhǔn)許則。

五、圖像恢復(fù)（簡(jiǎn)答題，中，5分）

［題目］

圖像恢復(fù)的基本思路就是什么？

［參考答案］

圖像恢復(fù)的基本思路就就是找出使原圖像退化的因素與使圖像質(zhì)量降低的物理過程，建立退化圖像的退化

模型,并據(jù)此采用相反的過程對(duì)圖像進(jìn)行處理,從而盡可能地恢復(fù)出原圖來。

五、圖像恢復(fù)（簡(jiǎn)答題，中，7分）

［題目］

被噪聲污染圖像的典型恢復(fù)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(fù)方法及適合于消除的噪聲類型如下：

（1）諧波均值濾波恢復(fù)方法善于處理像高斯噪聲那樣的噪聲,且對(duì)“鹽”噪聲處理效果很好，但要注意的就是

它不太適合于處理“胡椒點(diǎn)”噪聲。

⑵逆諧波均值濾波恢復(fù)方法，比較適合于減少與消除椒鹽噪聲。

⑶中點(diǎn)濾波恢復(fù)方法，比較適合于消除高斯噪聲與均勻隨機(jī)分布類噪聲。

（4）自適應(yīng)中值濾波恢復(fù)方法,可以處理具有較大概率的沖擊噪聲,且在平滑其她非沖擊噪聲時(shí)可以保存圖

像中的邊緣細(xì)節(jié)信息。

八、形態(tài)學(xué)圖像處理（名詞解釋，易，3分）

［題目］

腐蝕

［參考答案］

設(shè)A為目標(biāo)圖像,B為結(jié)構(gòu)元素,y為集合平移的位移量,則目標(biāo)圖像A可被結(jié)構(gòu)元素B腐蝕定義為

的笈=團(tuán)（孫CM

八、形態(tài)學(xué)圖像處理（名詞解釋，易，3分）

［題目］

膨脹

［參考答案］

膨脹就是腐蝕的對(duì)偶運(yùn)算。設(shè)A為目標(biāo)圖像,B為結(jié)構(gòu)元素,y為集合平移的位移量,則目標(biāo)圖像A可被結(jié)構(gòu)

元素B膨脹定義為

。十B={x［（（電CM）一）

八、形態(tài)學(xué)圖像處理（名詞解釋，易，3分）

［題目］

開運(yùn)算

［參考答案］

就是指使用同一個(gè)結(jié)構(gòu)元素對(duì)目標(biāo)圖像先進(jìn)行腐蝕運(yùn)算,再進(jìn)行膨脹運(yùn)算。設(shè)A為目標(biāo)圖像,B為結(jié)構(gòu)元素,

則結(jié)構(gòu)元素B對(duì)目標(biāo)圖像A的開運(yùn)算可定義為

AoB=（A8>B）&B

八、形態(tài)學(xué)圖像處理（名詞解釋，難,3分）

［題目］

閉運(yùn)算

［參考答案］

閉運(yùn)算就是開運(yùn)算的對(duì)偶運(yùn)算,就是指使用同1個(gè)結(jié)構(gòu)元素對(duì)目標(biāo)圖像先進(jìn)行膨脹運(yùn)算,再進(jìn)行腐蝕運(yùn)算。

設(shè)A為目標(biāo)圖像,B為結(jié)構(gòu)元素,則結(jié)構(gòu)元素B對(duì)目標(biāo)圖像A的閉運(yùn)算可定義為

八、形態(tài)學(xué)圖像處理（簡(jiǎn)答題，中，3分）

［題目］

開運(yùn)算與腐蝕運(yùn)算相比有何優(yōu)越性？

［參考答案］

腐蝕運(yùn)算與開運(yùn)算都具有消除圖像中比結(jié)構(gòu)元素小的成分的作用。但腐蝕運(yùn)算在消除圖像中比結(jié)構(gòu)元素小

的成分的同時(shí),會(huì)使圖像中的目標(biāo)物體收縮變??；而開運(yùn)算在消除圖像中比結(jié)構(gòu)元素小的成分的同時(shí)，能較

好地保持圖像中目標(biāo)物體的大小不變。這就是開運(yùn)算相對(duì)于腐蝕運(yùn)算的優(yōu)越性。

八、形態(tài)學(xué)圖像處理（簡(jiǎn)答題，中，3分）

［題目］

閉運(yùn)算與膨脹運(yùn)算相比有何優(yōu)越性？

［參考答案］

膨脹運(yùn)算與閉運(yùn)算都具有填充圖像中比結(jié)構(gòu)元素小的小孔與狹窄縫隙的作用。但膨脹運(yùn)算在填充圖像中比

結(jié)構(gòu)元素小的小孔與狹窄縫隙的同時(shí)，會(huì)使圖像中的目標(biāo)物體擴(kuò)大;而閉運(yùn)算在填充圖像中比結(jié)構(gòu)元素小的

小孔與狹窄縫隙的同時(shí),能較好地保持圖像中目標(biāo)物體的大小不變。這就是閉運(yùn)算相對(duì)于膨脹運(yùn)算的優(yōu)越

性。

［題目］

已知一幅灰度圖像的矩陣為A,結(jié)構(gòu)元素矩陣為B,試寫出結(jié)構(gòu)元素B對(duì)A進(jìn)行腐蝕運(yùn)算與膨脹運(yùn)算的結(jié)果。

123■156

234561

345612

456123

561234

612315

結(jié)構(gòu)元素矩陣B

灰度圖像的矩陣A

［參考答案］

⑴下面就是計(jì)算圖像A的灰度腐蝕運(yùn)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(hào)。

(<12)

—

32)°103210-1032101032!0i(I

21IT210-10-12104210-1一2T

10o->010-1一2一1010T<■-1■>101—2T一？

%電

2132!0-1032!0*i21H-17一1

56I23156123I5612345|6123J

61234561234S6123156112315

(gl)(g2)(hl)(h2)

3210-1032I0。321(>103?10-10

2101212!0-1?2,1210i]?2-?1210-1一?2-1

，—20一

if23-21012一21X}-:1I072

-I

<1■>7-2-10-10-1100■>-210-12-12??1

?

23410123413110Ia31

31

61235612345612■<612345

(H)(i2)3)

32i0一I032°10

2I0-1-2-121)121

—j

1°11-210t小a

T一2-3—210-I-2

i0-1-2-]41o-1w*

6l234561?315

(k2)(ID(12)

(p2)

32100

210-1h-1

1(>12□2

0-1-2-1-3

1-271T1

0-1-27T一3

腐蝕過程圖示

①將B重疊在A的左上角3X3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(gè)元素并將結(jié)果放在對(duì)應(yīng)的位置上,如圖(a2)所示。

③依次將B移動(dòng)到A的右側(cè)3X3區(qū)域上進(jìn)行相同的操作,每次向右移動(dòng)一列。圖(bl)所示為把B移動(dòng)到A

的右側(cè)相鄰3義3區(qū)域上，圖(b2)為此時(shí)計(jì)算的結(jié)果。圖(c2)、圖(d2)分別為每次右移一列后的計(jì)算結(jié)果。

④將B下移一行,重疊在第二行左邊開始的3X3區(qū)域上,依據(jù)上述方法求得計(jì)算結(jié)果,然后每次向右移動(dòng)一

列進(jìn)行計(jì)算。該行處理完畢后，下移一行繼續(xù)計(jì)算，直到將圖像中的所有3X3區(qū)域覆蓋完畢為止。圖(el)、

圖(fl)、圖(gl)、圖(hl)、圖(處、圖(jl)、圖(kl)…

圖(pl)依次為依據(jù)上述路徑重疊在A上時(shí)的中心元素,圖(e2),圖(f2)，圖(g2),圖(h2),圖(12),圖(j2),圖

(k2)、圖(p2)依次為依據(jù)上述路徑重疊在A上之后計(jì)算的結(jié)果。

⑤取得到的所有位置結(jié)果的最小值,即為圖像灰度矩陣A中元素腐蝕的結(jié)果,如圖(q)所示。腐蝕的最終結(jié)果

如圖(q)所示。

⑵下面就是計(jì)一算圖像A的灰度膨脹運(yùn)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(hào)。

(c2)

345676

4S47A7

565676

154123

561234

61234r>

—?

345V6

45678

S67878

678gR7

67874

6131

____2s

(k2)(ll)<I2>

T

375T76IT43i>61

56787|436787

56789856789R

A9109I6769JO9

木￡f

>898178789

3456763

34567e

t567?7

567818

67s9109

789Id11)0

67S9109

(q)

①將B重疊在A的左上角3X3區(qū)域上,如圖(al)所示。

②依次用A的中心元素加上B的各個(gè)元素并將結(jié)果放在對(duì)應(yīng)的位置上,如圖(a2)所示。

③依次將B移動(dòng)到A的右側(cè)3X3區(qū)域上進(jìn)行相同的操作,每次向右移動(dòng)一列。圖(bl)所示為把B移動(dòng)到A

的右側(cè)相鄰3X3區(qū)域上，圖(b2)為此時(shí)計(jì)算的結(jié)果圖(c2)、圖(d2)分別為每次右移一列后的計(jì)算結(jié)果。

④將B下移一行,重疊在第二行左邊開始的3X3區(qū)域上,依據(jù)上述方法求得計(jì)算結(jié)果,然后每次向右移動(dòng)一

列進(jìn)行計(jì)算。該行處理完畢后，下移一行繼續(xù)計(jì)算，直到將圖像中的所有3X3區(qū)域覆蓋完畢為止。圖(el)、

圖(fl)、圖(gl)、圖(hl)、圖01)、圖(jl)、圖(kl)…

圖(P1)依次為依據(jù)上述路徑重疊在A上時(shí)的中心元素,fl(e2)、圖(f2)、圖(g2)、圖(h2)、圖(i2)、圖(j2)、

圖(k2)-二圖(p2)依次為依據(jù)上述路徑重疊在A上之后計(jì)算的結(jié)果。

⑤取得到的所有位置結(jié)果的最小值,即為圖像灰度矩陣A中尤素腐蝕的結(jié)果,如圖((1)所示。膨脹運(yùn)算的最

終結(jié)果如圖(q)所示。

八、形態(tài)學(xué)圖像處理(簡(jiǎn)答題，易，6分)

［題目］

說明灰度開運(yùn)算與閉運(yùn)算對(duì)圖像處理的作用及其特點(diǎn)。

［參考答案］

(1)兩種運(yùn)算的作用主要就是:開運(yùn)算可以去除相對(duì)于結(jié)構(gòu)元素較小的明亮細(xì)節(jié)，保持整體的灰度級(jí)與較大

的明亮區(qū)域不變;也可以相對(duì)地保持較暗部分不受影響。閉運(yùn)算可以除去圖像中的暗細(xì)節(jié)部分,相對(duì)地保持

明亮部分不受影響。

⑵兩種運(yùn)算的特點(diǎn)主要就是:灰度開運(yùn)算與灰度閉運(yùn)算具有對(duì)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(shí)人們需要依據(jù)某一幅初始的彩色圖像，或依據(jù)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(qiáng)。由于得到的新彩色圖像不能反映原圖像的真實(shí)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(shí)別與區(qū)分灰度差異的能力十分有限,通常只有幾十種;而人眼識(shí)別與區(qū)分色彩的能力卻很強(qiáng),可

達(dá)數(shù)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(jí)的圖像轉(zhuǎn)換為彩色圖像的

方法,來提高人們對(duì)某些灰度圖像的分辨能力。由于利用這種方法構(gòu)建的彩色圖像中的彩色不就是原圖像的

真實(shí)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］

飽與度

［參考答案］

就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)就是個(gè)飽與的,隨著白光的加

入飽與度會(huì)逐漸降低,也即變成欠飽與;也由于純色中白光的加入,觀察者接收到的不再就是某種純色,而就

是反應(yīng)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(duì)應(yīng)的圖像稱為真彩色圖像或全彩色圖像。真彩色就是分別用一個(gè)字節(jié)表示R、G、B

三種純色分量的亮度值，也即真彩色圖像中的一個(gè)像素的實(shí)際顏色值用一個(gè)三分量的值組（B、G、R）表示,

因此真彩色包括的顏色種類多達(dá)28x28x28=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］

就是一個(gè)三維坐標(biāo)系統(tǒng)或子空間規(guī)范，位于坐標(biāo)系統(tǒng)中的每一個(gè)點(diǎn)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模型

［參考答案］

就是一種基于笛卡兒坐標(biāo)的如下圖所示的彩色立方體子空間。R、G、B位于相應(yīng)坐標(biāo)軸的頂點(diǎn)，黑色位于原

點(diǎn)，白色位于離原點(diǎn)最遠(yuǎn)的頂點(diǎn)，青、品紅與黃位于其她的3個(gè)頂點(diǎn)。在RGB模型中，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(diǎn)到離原點(diǎn)最遠(yuǎn)的頂點(diǎn)的連線上;立方體上或其內(nèi)部的點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同

的顏色,并用從原點(diǎn)到該點(diǎn)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］

就是一種定義在如下圖所示的圓柱形坐標(biāo)的雙圓錐上的彩色立方體子空間。下面圓錐的頂點(diǎn)為黑點(diǎn),亮度為

0;上面圓錐的頂點(diǎn)為白點(diǎn),亮度為1;連接黑點(diǎn)與白點(diǎn)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(nèi)的亮度值都可以由亮度軸與垂直