医学图像处理第十三讲 1-6节习题

例题10：简洁说明如下两种灰度变换函数会对图像产生什 么效果。(简答题，中等)
考点：对灰度变换函数及其作用于图像之后的效果的理解
答案：左图的变换函数会提高原始图像的对比度，进行变 换时，原始图像中灰度级低于 m 的像素会变暗，灰度级高 于m的像素会变亮，灰度级比m低得多或高得多的像素灰度 被压缩在较窄的范围内，接近黑色或白色。右图是左图的 极端情况，此变换函数将图像二值化为黑白图像，即灰度 值低于m的像素置为黑色，灰度级高于m的像素置为白色。
2019年1月8日12时16分

例题5：人眼视网膜上的感光细胞中， 比较敏感。 (填空题，容易) 考点：人眼视觉感知(锥状体、杆状体) 答案：锥状细胞 例题6：图像数字化包括 和 参数分别决定了图像的空间分辨率和 容易) 考点：采样与量化的概念 答案： 采样 、 量化 、灰度级分辨率
对颜色信息

两个过程，其 (填空题，
图像的增强处理，如平滑和锐化。例如可以通过低通滤波
器滤掉图像中的高频噪声，或通过高通滤波提取图像的边 缘并进行高频强调增强等等。

例题16：下列滤波器中属于带通滤波的是 容易)
。(选择题，
考点：各种滤波器的图像表示 答案：(b)

例题17：技术人员在检查一类由电子显微镜生成的代表性 图像的过程中发现如下问题： 1) 不感兴趣的明亮的孤立点； 2) 边缘不清晰； 3) 图像对比度不够； 4) 希望图像的平均灰 度值为指定值K，以便进行某种测量。试提出一种数字图像 增强处理方案，使技术人员能够按步骤纠正这些问题。( 解 答题，较难) 考点：包括空间域和频域的图像增强技术的综合应用 答案：技术人员可依次进行如下步骤： 1)对图像进行中值滤波； 2)进行高频强调滤波； 3)进行直方图均衡化； 4)计算图像的平均灰度K0，使所有像素灰度值加上K-K0。
2019年1月8日12时16分

例题9： 写出将具有双峰直方图的两个峰分别从 23和 155 移到16和255的图像线性变换。(解答题，中等) 考点：线性灰度变换函数 答案：T(r)=1.81(x-23)+16
250 (155,255)
200
150
100
50 (23,16) 0 0 50 100 150 200 250

例题11：假定你有两张相隔八个月拍摄的一病人的胸部X光片。两张
胶片上都显示有一小瘤子，该小瘤也许是良性的，也许是恶性的。小瘤 的大小和密度在八个月期间都发生了变化，但仅凭视觉检查，不能肯定 小瘤是变得更好或更坏了。下面是每幅X光片中包含有小瘤的一小块区 域的直方图。在胶片上，低灰度级代表黑色。请根据直方图信息判断小 瘤是变大还是变小？密度是变得更高还是更低？注意X射线是负图像， 也就是说，越密的物体亮度越高。

例题19：请画出图像退化/复原的一般模型，并举出一个复 原滤波器的例子，说明其特点。(解答题，容易) 考点：退化/复原模型和复原滤波器 答案： n(x,y) g(x,y) + 恢复滤波器 恢复过程 f(x,y)的 最优估计
f(x,y)
退化函数H 退化过程

例题20：噪声是一种干扰，代表了一种 频分量。平滑的 目的是去噪，所以属于 通滤波。但平滑存在易使图像变 得 的副作用(填空题，容易) 考点：噪声的性质、平滑滤波器的特点
考点：空间滤波和中值滤波
答案：
1 2 3 3 3 2 1 2 3 3 3 3 1 3 3 4 4 4 8 3 3 4 5 6 7 3 3 5 6 7 4 3 3 6 8 8

例题13：MATLAB中采用 波掩模。(填空题，简单) 考点：MATLAB空间滤波函数 答案：fspecial()
函数来生成常见的滤
答案：采用RGB空间，每一像素用3字节表示，无压缩时占存储空间大 小为：
1024×768×3=2359298≈2.4MB
2）去掉彩色信息，每一像素用4位表示，无压缩时占存储空间大小 为： 1024×768×4/8=393216≈400KB

例题8：令定义邻接性的灰度级集合V={0, 1}，计算下面图 像p和q两点间的4-通路、8-通路和m-通路的最短长度(通 路的长度是组成通路的像素序列的长度 )，并用箭头标出。 如最短通路不止一条，请标出任一条。如某种通路不存在， 请指出。(解答题，稍难)

复习纲要：
1 基本概念； 数字复原及其与图像增强的区别和联系、图像退化 / 复原 过程的模型、点扩散函数 2 噪声模型； 重要的噪声概率模型(高斯、瑞利、指数、均匀、脉冲/椒 盐)的基本特征、能根据图像的统计特征(如直方图分布)对 噪声参数进行估计、周期噪声的频谱特点 3 只有噪声情况下的图像复原技术； 均值滤波(算术、几何、调和、反调和)、统计排序(中值、 最大/小、中点)和自适应均值滤波(基本思想与流程)的基本 原理、各自的优缺点与应用场合、周期噪声的频域滤波 4 退化噪声图像的复原 退化函数的估计方法、图像复原的逆滤波和维纳滤波方法

复习纲要：
1 图像增强的基本概念和图像的灰度变换； 图像增强、空间域、负变换、分段线性变换、对数变换、 指数变换、对比度拉伸变换 2 图像的直方图处理； 灰度统计直方图的概念、与图像外观的关系及其作用、直 方图均衡化的基本思想与原理、特点与作用、算法基本步 骤、应用场合、直方图匹配（规定）的基本原理 3 图像的空间滤波； 掩模、卷积与相关、线性滤波与非线性滤波、平滑滤波 （邻域均值滤波、加权平均滤波）和统计排序滤波（中值、 最大、最小滤波）、空间锐化滤波器 (一阶导数 / 梯度算子 （ Sobel, Prewitt ）、二阶导数 /Laplacian算子 )及上述滤 波器的基本原理、特点、优缺点与应用场合
3 2 1 0 4 3 2 1 2 0 1 1 1 2 1 2 1 (q) 0 2 3
(p)1
2
1
3
2
考点：像素间的基本关系(通路)
3 2 1 0 (p) 1 4 3 2 1 2 2 0 1 1 1 1 2 1 2 3 1 (q) 0 2 3 2
答案：p、q间不存在4-通路； 最短的8-路径长度为6； 最短的m-路径长伽马射线成像图像、X射线成像图像(CT成像图像)、 无线电波成像图像(MRI成像图像)、超声波成像图像等。

例题2： ( )图像处理领域处在图像分析和计算机视觉两个 学科之间。(判断题，容易) 考点：图像处理的研究范畴(三个层次) 答案：× 例题3： ( )由一个二维函数f(x, y)确定的图像称为数字图 像。(判断题，容易) 考点：数字图像的基本概念 答案：×


例题4：简述数字图像处理的三个层次。 (简答题，容易) 考点：数字图像处理的三个层次 答案：数字图像处理分三个层次，分别是： 低级处理：对图像进行预处理，如降低噪声、增强对比度 和图像锐化等，目的是提高一幅图像的质量，使其更清晰、 更适合视觉观看；
中级处理：涉及图像分割、图像描述以及物体的识别，目 的是将一幅图像转化为更适合计算机处理的形式；

例题12：一幅图像由于受到了干扰，图像中有若干个亮点 （灰度值为 255 ），如下图所示。请利用你在图像处理课 程中学到的知识对其进行处理，并将处理后的图像画出来。 (解答题，简单)
1 2 3 3 3 2 1 255 3 3 3 3 1 2 4 3 255 4 8 3 255 4 5 6 7 3 3 4 255 7 4 3 3 6 8 8
不管人也好、树也好，越想花枝招展，就
越要往泥土里钻。往地下钻是痛苦孤独的，但
只有这样才能蓄积养分。 —汪涵
复习纲要和例题按章节给出，例题 后附题型和难易程度(容易、中等、 稍难) 注意：所有主观类例题(填空题、简 答题、计算题)答案可能不唯一，鼓 励用自己的语言表达。
2019年1月8日12时16分
2019年1月8日12时16分

例题14：( )高通滤波是使高频分量受到抑制，而让低频分 量顺利通过，从而实现图像平滑。 (判断题，容易) 考点：高通滤波的概念和用途 答案：×

例题15：简述离散傅立叶变换在图像处理中的应用 (简答题， 容易) 考点：频域变换的作用(增强) 答案：离散傅立叶变换是图像处理中的一个最基本的数学 工具，利用这个工具可以对图像进行频谱分析，以及进行
li
r1k r2k
0
0 0
1
500 500
2
4000 4000
3
500 500
4
100 100
5
100 0
6
200 0
7
4300 100
8
200 200
9
100 4300
10 11 12 13 14 15
0 200 0 100 0 0 0 0 0 0 0 0
(解答题，中等) 考点：直方图的意义和作用 答案：小瘤所占的面积比基本没有发生太大变化，但是平均密度增加了。

复习纲要：
1 数字图像处理的基本概念； 数字图像、图像处理、图像分析/理解、计算机视觉 2 数字图像处理的三个层次； 低级处理、中级处理、高级处理
3 从成像来源的角度了解DIP的划分及应用场合；
电磁波谱成像、显微镜成像、声波/超声波成像
2019年1月8日12时16分

例题1：依据成像来源，写出三种常见的数字医学图像类型： 、 和 。 (填空题，容易)
2019年1月8日12时16分

例题 22 ：用于区分一种彩色与另外一种彩色的三个特征 是： 、 和 。 (填空题， 容易) 考点：描述颜色的三个基本特征量 答 案 ： 色 调 (Hue) 、 色 饱 和 度 (Saturation) 、 亮 度 (Intensity)。 例题23：用于彩色喷墨打印机的颜色模型是 (填空题，容易) 考点：各种颜色模型的应用场合 答案：CMY(CMYK) 模型。

例题7：一幅彩色数字图像的分辨率为1024×768像素，若采用RGB