數(shù)字圖像處理試題及答案

.數(shù)字圖像處理.試題卷（A）

□IP

1、列舉數(shù)字圖像處理的三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域醫(yī)學(xué)、天文學(xué)、軍事

2、存儲(chǔ)一幅大小為1024x1024,256個(gè)灰度級(jí)的圖像，須要8Mbit。

3、亮度鑒別試驗(yàn)表明，韋伯比越大，則亮度鑒別實(shí)力越

4、直方圖均衡化適用于增加直方圖呈尖峰分布的圖像。

5、依據(jù)圖像的保真度，圖像壓縮可分為無(wú)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(chǔ)上。

7、對(duì)于彩色圖像，通常用以區(qū)分顏色的特性是色調(diào)、飽和度

亮度。

遵8、對(duì)于拉普拉斯算子運(yùn)算過程中圖像出現(xiàn)負(fù)值的狀況，寫出一種標(biāo)定方法：

----（g（x,y）-g,）*255/（gmax-gmin）---------------------------

守nin

考二、選擇題（每題2分，共20分）得分

試

紀(jì)1、采納窯次變換進(jìn)行灰度變換時(shí)，當(dāng)事次取大于1時(shí)，該變換是針對(duì)如下哪一

律類圖像進(jìn)行增加c（R）

圖像整體偏暗圖像整體偏亮

注AB

C圖像細(xì)微環(huán)節(jié)沉沒在暗背景中D圖像同時(shí)存在過亮和過暗背景

意

2、圖像灰度方差說明白圖像哪一個(gè)屬性。（B）

行A平均灰度B圖像對(duì)比度

為C圖像整體亮度D圖像細(xì)微環(huán)節(jié)

規(guī)3、計(jì)算機(jī)顯示器主要采納哪一種彩色模型（A）

范A、RGBB、CMY或CMYKC、HSID、HSV

教研室主任簽字:

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4、采納模板［71］『主要檢測(cè)（A）方向的邊緣。

A.水平B.45°C.垂直D.135°

5、下列算法中屬于圖象銳化處理的是：（C）

A.低通濾波B.加權(quán)平均法C.高通濾波D.中值濾波

6、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

7、彩色圖像增加時(shí)，C處理可以采納RGB彩色模型。

A.直方圖均衡化B.同態(tài)濾波

C.加權(quán)均值濾波D.中值淀波

8、_B_濾波器在對(duì)圖像復(fù)原過程中須要計(jì)算噪聲功率譜和圖像功率譜。

A.逆濾波B.維納濾波

C.約束最小二乘濾波D.同態(tài)濾波

9、高通濾波后的圖像通常較暗，為改善這種狀況，將高通濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)加

上一常數(shù)量以便引入一些低頻重量。這樣的濾波器叫B。

A.巴特沃斯高通濾波器B.高須提升濾波器

C.高頻加強(qiáng)濾波器D.志向高通濾波器

10、圖象與灰度直方圖間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是一B一

A.——對(duì)應(yīng)B.多對(duì)一C.一對(duì)多D.都不

三、推斷題（每題1分，共1（）分）得分

1、馬赫帶效應(yīng)是指圖像不同灰度級(jí)條帶之間在灰度交界處存在的毛邊現(xiàn)象。

（J）

2、高斯低通濾波器在選擇小的截止頻率時(shí)存在振鈴效應(yīng)和模糊現(xiàn)象。（X）

3、均值平滑濾波器可用于銳化圖像邊緣。（X）

4、高頻加強(qiáng)濾波器可以有效增加圖像邊緣和灰度平滑區(qū)的對(duì)比度。（V）

5、圖像取反操作適用于增加圖像主體灰度偏亮的圖像。（X）

6、彩色圖像增加時(shí)采納RGB模型進(jìn)行直方圖均衡化可以在不變更圖像顏色的

基礎(chǔ)上對(duì)圖像的亮度進(jìn)行對(duì)比度增加。（X）

7、變換編碼常用于有損壓縮。（V）

8、同態(tài)濾波器可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)范圍壓縮和對(duì)比度增加。（J）

9、拉普拉斯算子可用于圖像的平滑處理。（X）

10、當(dāng)計(jì)算機(jī)顯示器顯示的顏色偏藍(lán)時(shí)，提高紅色和綠色重量可以對(duì)顏色進(jìn)行

校正。（V）

第2頁(yè)（共7頁(yè)）

四、簡(jiǎn)答題(每題5分，共20分)得分

1、逆濾波時(shí)，為什么在圖像存在噪聲時(shí)，不能采綱全濾波？試采納逆濾波原理

說明，并給出正確的處理方法。

復(fù)原由退化函數(shù)退化的圖像最干脆的方法是干脆逆濾波。在該方法中，

用退化函數(shù)除退化圖像的傅立葉變換來計(jì)算原始圖像的傅立葉變換。

由上式可以看到，即使我們知道退化函數(shù)，也可能無(wú)法精確復(fù)原未退化

的圖像。因?yàn)樵肼暿且粋€(gè)隨機(jī)函數(shù)，其傅氏變換未知。當(dāng)退化為o或特

別小的值，N(u,v)/H(u,v)之比很簡(jiǎn)單確定戶(〃#)的值。一種解決該問

題的方法實(shí)現(xiàn)值濾波的頻率時(shí)期接近原點(diǎn)值。

2、當(dāng)在白天進(jìn)入一個(gè)黑暗劇場(chǎng)時(shí)，在能看清并找到空座位時(shí)須要適應(yīng)一段時(shí)間,

試述發(fā)生這種現(xiàn)象的視覺原理。

答：人的視覺肯定不能同時(shí)在整個(gè)亮度適應(yīng)范圍工作，它是利用變更其亮度

適應(yīng)級(jí)來完成亮度適應(yīng)的。即所謂的亮度適應(yīng)范圍。同整個(gè)亮度適應(yīng)范圍相

比，能同時(shí)鑒別的光強(qiáng)度級(jí)的總范圍很小。因此，白天進(jìn)入黑暗劇場(chǎng)時(shí)，人

的視覺系統(tǒng)須要變更亮度適應(yīng)級(jí)，因此，須要適應(yīng)一段時(shí)間，亮度適應(yīng)級(jí)才

能被變更。

第3頁(yè)(共7頁(yè))

3、簡(jiǎn)述梯度法與Laplacian算子檢測(cè)邊緣的異同點(diǎn)？

答：梯度算子前Laplacian檢測(cè)邊緣對(duì)應(yīng)的模板分別為

-111

1-41

1

（梯度算子）（Laplacian算子）（2分）

梯度算子是利用階躍邊緣灰度變更的一階導(dǎo)數(shù)特性，認(rèn)為極大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)

于邊緣點(diǎn)；而Laplacian算子檢測(cè)邊緣是利用階躍邊緣灰度變更的二階

導(dǎo)數(shù)特性，認(rèn)為邊緣點(diǎn)是零交叉點(diǎn)。（2分）

相同點(diǎn)都能用于檢測(cè)邊緣，且都對(duì)噪聲敏感。（1分）

4、將高頻加強(qiáng)和直方圖均衡相結(jié)合是得到邊緣銳化和對(duì)比度增加的有效方法。

上述兩個(gè)操作的先后依次對(duì)結(jié)果有影響嗎？為什么？

答：有影響，應(yīng)先進(jìn)行高頻加強(qiáng)，再進(jìn)行直方圖均衡化。

高頻加強(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，使圖像的視覺鑒別實(shí)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)態(tài)范圍，從而達(dá)到提高對(duì)比度的效果。若先進(jìn)行直方圖均衡

化，再進(jìn)行高頻加強(qiáng)，對(duì)于圖像亮度呈現(xiàn)較強(qiáng)的兩極現(xiàn)象時(shí)，例如多數(shù)像素

主要分布在極暗區(qū)域，而少數(shù)像素存在于極亮區(qū)域時(shí)，先直方圖均衡化會(huì)導(dǎo)

致圖像被漂白，再進(jìn)行高頻加強(qiáng)，獲得的圖像邊緣不突出，圖像的對(duì)比度較

差。

第4頁(yè)（共7頁(yè)）

五、問答題（共35分）得分

1、設(shè)一幅圖像有如圖所示直方圖，對(duì)該圖像進(jìn)行直方圖均衡化，寫出均衡

化過程，并畫出均衡化后的直方圖。若在原圖像一行上連續(xù)8個(gè)像素的灰度

值分別為：0、1、2、3、4、5、6、7,則均衡后，他們的灰度值為多少？

（15分）

答：①攵二0，1，…7,用累積分布函數(shù)（CDF）作為變換函

/=（）

數(shù)T[r]處理時(shí)，均衡化的結(jié)果使動(dòng)態(tài)范圍增大°

4P”)s%計(jì)%并八

ro=O0.1740.1741/7so=l/70.174

「二1/70.0880.2622/7

「2=2/70.0860.3482/7si=2/70.174

門=3/70.080.4283/7

“4/70.0680.4963/70.148

S2=3/7

「5=5/70.0580.5544/7

「6=6/70.0620.6164/7S3=4/7().12()

F7=l0.38411S4=l0.384

②均衡化后的直方圖:

0.4

0.3

0.2

0.1

0

01234567

③0、1、2、3、4、5、6、7均衡化后的灰度值依次為1、2、2、3、3、4、4、

7

第5頁(yè)（共7頁(yè)）

2、對(duì)下列信源符號(hào)進(jìn)行Huffman編碼，并計(jì)算其冗余度和壓縮率。（10分）

符號(hào)ala2a3a4a5a6

概率0.10.40.060.10.040.3

解：霍夫曼編碼：

原始信源信源簡(jiǎn)化

符號(hào)概率1234

a20.40.40.40.4廠》0.6

a60.30.30.30.3-0.4

al0.10.1廣0.2-0.3-

a40.10.10.1

a30.06_____—>0.1

a50.04_____

霍夫曼化簡(jiǎn)后的信源編碼：

從最小的信源起先始終到原始的信源

OriginalsourceSourcereduction

Sym.Prob.Code1234

a20.410.410.410.41—0.60

%0300030003000.3000.41

0.1oil0.1onr0.2010<p0.301J

011J

勺0.101000.10100<0.1

0.06010100101<

%0.0401011

編碼的平均長(zhǎng)度：

L0vg=(0.4)(!)+(03)(2)+(0.1)(3)+(0.1)(4)+(0.06)(5)+(0.04)(5)=22bit1符號(hào)

壓縮率：。?='=/-慰1.36