数字图象处理考试题及答案

1．简述图像数字化的步骤，并说明分别会出现哪两种质量缺陷？请说明灰度变换缓慢的景物以及有大量细节的图像，在数字化时采用何种策略以确保图像质量。什么是假轮廓？答：（1）将一幅图像从其原来的形式转换为数字形式的处理过程，包括“扫描”、“采样”与“量化”三个步骤,通常将“扫描”合并到“采样”阶段，合并为两个过程。（2）质量缺陷：采样——马赛克；量化——假轮廓。（3）灰度变换缓慢的景物——粗采样，细量化；有大量细节的图像——细采样，粗量化；（4）量化不够出现假轮廓2．数字图像处理主要应用有哪些？举例说明。答：数字图像处理在生物医学、遥感、工业、军事、通信、公安等领域有着广泛的应用。1）生物医学：显微图像、DNA分析、X光成像、超声成像、CT等。2）遥感航天：地图、气象、天文、交通等。3）通信方面：图像传输，影像传输等。4）工业应用：生产监控、CAD技术、产品检测等。5）军事、公安领域：指纹识别、雷达侦测、地形识别等。3．试说明图像处理系统的结构及每个环节的主要功能。答：（1）输入：把图像信息输入到计算机中（扫描仪、数码相机）；（2）存储器（3）处理器（4）输出：软（投影-断电消失）/硬拷贝（打印-永久性的）（5）网络传送：资源共享的平台4．什么是马赫带效应，如何利用这一效应对图像进行处理。答：（1）所谓“马赫带效应（Machbandeffect）”是指视觉的主观感受在亮度有变化的地方出现虚幻的明亮或黑暗的条纹，马赫带效应的出现是人类的视觉系统造成的。生理学对马赫带效应的解释是：人类的视觉系统有增强边缘对比度的机制。（马赫带效应（MachBandEffect）是指有一定反差的图像临界部位在视觉上给人以特别白或特别黑的感觉。人们在观察一条由均匀黑的区域和均匀白的区域形成的边界时，一般认为主观感受与某一点的投射强度或反射强度有关。但实际情况并不是这样，人感觉到的是在亮度变化部位附近的暗区和亮区中分别存在着一条更黑和更白的条带，这就是所谓的马赫带。）马赫带效应：使图像对比度加大，增加相邻灰度级的灰度差图像处理设备终端输出图像存储输入图像存储图像采集及数字化设备图像显示设备程序库图2-1数字图像处理系统的构成（2）增加灰度级、灰度差，达到锐化效果。5．直方图的定义、性质与应用。画出下图的直方图。直方图均衡化处理。答：答：定义：直方图(Histogram)又称柱状图、质量分布图。是一种统计报告图，由一系列高度不等的纵向条纹或线段表示数据分布的情况。一般用横轴表示数据类型，纵轴表示分布情况。应用：（展示过程的分布情况）直方图就是指图像中各像素的统计值。反映图像中每种灰度出现的频率。直方图的性质：1）表征了图像的一维信息。只反映图像中像素不同灰度值出现的次数（或频数）而未反映像素所在位置。2）与图像之间的关系是多对一的映射关系。一幅图像唯一确定出与之对应的直方图，但不同图像可能有相同的直方图。3）子图直方图之和为整图的直方图。6.颜色的三属性是什么？请说出三种不同的颜色模式。在颜色立体中，垂直轴、水平圆面圆周上的各点、从圆周到圆心过渡分别表示什么？画图说明色光加色法与色料减色法的原理。答：（1）色相:亮度：饱和度：（2）RGB模式、CMYK模式、HBS模式、LAB颜色模式（3）垂直轴：亮度B水平圆周：色相H圆周到圆心（半径）：饱和度S(4)色光加色法：色料减色法：7．试说明曲线处理后的图像效果。答：暗、亮：对比度反差拉大，细节被压缩；中间调：细节丰富8．已知4阶沃尔什变换核如下左图，试对下右图进行沃尔什变换。答：w=AfA9．图像中的细节特征大致有哪些？一般细节反映在图像中的什么地方？答：10．分别用33的方形窗口和33的十字形窗口对下图进行中值滤波及半径为1的邻域平均法对这幅图像进行处理，并分析其结果。设有一个33的子图像1(,)fxy，1100100100(,)100200100100100100fxy，若选阈值50T，用半径为2的取阈值邻域平均法对这幅图像进行平滑处理，计算其结果。11．请简要介绍一阶微分算子和二阶微分算子在提取图像细节信息时有何不同？答：一阶微分产生较粗的边缘，。二阶微分处理对细节有较强的响应，如细线和孤立点。二阶微分有一个过度，即从正回到负。在一幅图像中，该现象表现为双线。12．试叙述变字长编码定理。设有一个信源序列，包括A、B、C、D、E五个符号，他们出现的概率分别是0.40，0.18，0.15，0.15和0.12，求他们的霍夫曼编码。试画图说明变换编码、预测编码的原理。13．什么是收缩和膨胀，利用收缩和膨胀算法可对图像进行怎样的处理？答：开-闭运算–1）开运算–思路：先腐蚀，再膨胀–定义：BS=（BS）S–结果：1）消除细小对象2）在细小粘连处分离对象3）在不改变形状的前提下，平滑对象的边缘开-闭运算–2）闭运算思路：先膨胀、再腐蚀–定义：BS=（BS）S–结果：1）填充对象内细小空洞。2）连接邻近对象3）在不明显改变面积前提下，平滑对象的边缘