数字图像处理习题2018

数字图像处理习题集
1图像的概念及分类；
“图”是物体透射或者反射光的分布；“像”是人的视觉系统接收图的信息而在大脑中形成的印象或认识。

图像通常是所表示对象信息的浓缩或概括，因此，“一幅图像是关于目标的一个不完全、不精确但恰当的表示。

”
图像是用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的，可以直接或间接作用于人眼而产生视知觉的实体。

学科定义：给定条件下被摄目标电磁波性质<反射、辐射、透射）的一种表现形式。

广义上：图像是对所表示物体的信息描述。

图像分类
二值图像：图像中只能取值为0或1。

灰度图像: 单色图像，只包含亮度信息。

彩色图像：3波段单色图像，每波段代表不同颜色，通常为红色、绿色、蓝色。

2说明图像技术的层次，并叙述各层次的主要研究内容；
图像技术之图像处理<Digital Image Processing）
利用计算机把原始图像<或图像信息）处理成期望图像<或图像信息）的过程。

图像处理是对图像进行分析、加工、和处理，使其满足视觉、心理以及其他要求的技术。

图像处理是信号处理在图像域上的一个应用。

传统的一维信号处理的方法和概念很多仍然可以直接应用在图像处理上，比如降噪、量化等。

然而，图像属于二维信号，和一维信号相比，它有自己特殊的一面，处理的方式和角度也有所不同。

着重考虑图像之间的变换，主要是对图像信息进行加工得到满足人的视觉心理或应用需求行为的图像，为自动识别和理解打下基础。

是一个从图像到图像的过程。

图像技术之图像分析
图像分析要求对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它们的客观信息，从而帮助我们建立对图像的描述。

比如从图像上提取目标的边缘和轮廓信息，并进行细化、连接和矢量跟踪以表达和测量目标。

是一个从图像到数据的过程。

数据可以是对目标特征测量的结果，或是基于测量的符号表示，它们描述了图像中目标的某些特点和性质。

图像分析和图像处理关系密切，两者有一定程度的交叉，但是又有所不同。

图像处理侧重于信号处理方面的研究，比如图像对比度的调节、图像编码、去噪以及各种滤波的研究。

图像分析更侧重点在于研究图像的内容，包括但不局限于使用图像处理的各种技术，它更倾向于对图像内容的分析、解释、和识别。

图像技术之图像理解
图像理解：以图像为对象，知识为核心，研究图像中有什么目标、目标之间的相互关系、图像是什么场景以及如何应用场景的一门技术。

是在图像分析的基础上，进一步研究图像中的目标及其相互之间
的联系并做出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释，从而可以指导和规划行动。

图像理解属于数字图像处理的研究内容之一，属于高层操作。

图像理解所操作的对象是从描述中抽象出来的符号，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多相似之处。

包括图像匹配、图像解释与知识推理等。

3简述图像处理的主要目的及主要处理技术；
数字图像处理目的
改善图像质量
增强图像定位精度
提高信息传输效率
减少图像信息存贮容量
建立图像信息库
1. 图像增强<Image Enhancement）
2. 图像复原(Image Restoration> 3、几何处理(Geometric Operation>4、图像压缩与编码(Image Compression and Coding>5、图像重建(Image Reconstruction>
6、图像分割(Image Segmentation>
7、图像描述(Image Description>
8、图像匹配 (Image Matching>
4叙述数字图像采样及量化的概念，什么是图像的空间分辨率及灰度分辨率，并说明空间分辨率及灰度分辨率的大小对图像质量的影响；
采样 (Sampling>
完成图像空间坐标的离散化,即把连续图像变成离散点的集合。

量化(Quantification>
图像像元灰度值的离散取值过程。

叙述灰度、颜色、色度、亮度、饱和度、层次、对比度、清晰度等基本概念。

叙述像素、邻域等基本概念。

叙述BMP格式图像的文件存储结构。

说明数字图像每行所占字节数与图像宽度的关系；
简述直方图的概念；
请编写一段C语言程序，用于计算数字图像的直方图；
请说明有那些常用的图像点运算算法。

请说明对图像进行阈值变换有何应用；
常用的线性变换有哪些种类；
列举代数运算的种类及各种代数运算的主要应用。

说明图像加、减运算有哪些应用；
以下为一幅图像的图像数据，请将该图像缩小为原图的2/3。

3倍。

请分别用该公式的形式表示出图像平移、镜像、旋转等的运算公式。

叙述常用的图像对比度增强方法，以及他们的优缺点。

以下为一幅4位灰度图像的图像数据，请分别采用基本线性增强及统计量
说明抑制图像噪声的主要方法，并叙述各种滤波方法的特性与效果。

简述高斯滤波器的主要特性。

以下为一幅3位灰度图像的图像数据，请分别采用邻域平均<3×3邻域）、阈值平均<3×3邻域、阈值取3）、中值滤波<3×3邻域）等方法对
以下为一幅3位灰度图像的图像数据，请计算该幅图像的梯度图像，给出
子、Robert算子、Sobel算子、Laplace算子、LOG算子对该幅图像进行
说明图像分割的主要方法。

采用阈值分割方法对图像进行分割，请列举3种以上的确定最佳阈值的方法；
说明Hough变换的主要原理。

请叙述边缘跟踪算法的主要步骤，并采用边缘跟踪算法对如下的边缘图像
叙述像素间邻接、连通、距离等概念。

请画图说明四链码及八链码的定义。

请分别给出以下二值化边缘图像的原链码、归一化链码、差分码、归一化
有以下3）、P1<34，32）、P1<87，89）请采用最小均方差拟合方法对该三点拟合一条直线，给出拟合计算过程及计算结果。

请给出数字图像中区域面积、曲线长度和区域周长、区域圆形度、区域的外接矩形、区域偏心率等的概念或计算公式。

请给出数字图像中心矩的计算公式并解释公式中各符号的含义。

请叙述膨胀、腐蚀等的基本概念，并画图表示其运算过程。

请画图表示开运算及闭运算的运算过程。

请说明二值图像形态学变换的主要作用。

图像复原与图像增强由什么异同点？
说明逆滤波法复原图像的基本原理及步骤。

逆滤波法复原图像的缺陷及解决方法。

简述去除图像运动模糊的方法及步骤。

为何要进行图像压缩；
图像中的冗余信息包括哪几类？
什么是无损编码，什么是有损编码？
什么是行程编码？
什么是Huffman编码？
什么是预测编码？
什么是DCT编码？
叙述彩色图像JPEG算法的实现步骤。

叙述标准JPEG格式、渐进式JPEG格式、JPEG2000格式的特点。

结合你自身生活及工作的经验，举至少一个案例说明数字图像处理技术的实际应用。

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