《数字图像处理》习题参考答案
(完整版)数字图像处理:部分课后习题参考答案
第一章1.连续图像中,图像为一个二维平面,(x,y)图像中的任意一点,f(x,y)为图像于(x,y)于处的值。
连续图像中,(x,y)的取值是连续的,f(x,y)也是连续的数字图像中,图像为一个由有限行有限列组成的二维平面,(i,j)为平面中的任意一点,g(i,j)则为图像在(i,j)处的灰度值,数字图像中,(i,j) 的取值是不连续的,只能取整数,对应第i行j列,g(i,j) 也是不连续的,表示图像i行j列处图像灰度值。
联系:数字图像g(i,j)是对连续图像f(x,y)经过采样和量化这两个步骤得到的。
其中g(i,j)=f(x,y)|x=i,y=j2. 图像工程的内容可分为图像处理、图像分析和图像理解三个层次,这三个层次既有联系又有区别,如下图所示。
图像处理的重点是图像之间进行的变换。
尽管人们常用图像处理泛指各种图像技术,但比较狭义的图像处理主要是对图像进行各种加工,以改善图像的视觉效果并为自动识别奠定基础,或对图像进行压缩编码以减少所需存储空间图像分析主要是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,从而建立对图像的描述。
如果说图像处理是一个从图像到图像的过程,则图像分析是一个从图像到数据的过程。
这里的数据可以是目标特征的测量结果,或是基于测量的符号表示,它们描述了目标的特点和性质。
图像理解的重点是在图像分析的基础上,进一步研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系,并得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释,从而指导和规划行动。
如果说图像分析主要以观察者为中心来研究客观世界,那么图像理解在一定程度上是以客观世界为中心,借助知识、经验等来把握整个客观世界(包括没有直接观察到的事物)的。
联系:图像处理、图像分析和图像理解处在三个抽象程度和数据量各有特点的不同层次上。
图像处理是比较低层的操作,它主要在图像像素级上进行处理,处理的数据量非常大。
图像分析则进入了中层,分割和特征提取把原来以像素描述的图像转变成比较简洁的非图形式的描述。
数字图像处理试题及答案
数字图像处理试题及答案一、选择题1. 数字图像处理中,用于减少图像噪声的常用方法是什么?A. 锐化B. 滤波C. 边缘增强D. 色彩调整答案:B. 滤波2. 在数字图像处理中,以下哪种变换属于空域变换?A.傅里叶变换B.小波变换C.拉普拉斯变换D.直方图均衡化答案:D. 直方图均衡化3. 对于灰度图像,以下哪种操作可以提高图像的对比度?A. 增加亮度B. 减小对比度C. 增加饱和度D. 应用低通滤波答案:A. 增加亮度4. 在图像分割中,Otsu's方法是基于什么原则来自动确定阈值的?A. 最大类间方差B. 最小类内方差C. 最大熵原则D. 最小误差率答案:A. 最大类间方差5. 下面哪种格式不是用于存储数字图像的常见文件格式?A. JPEGB. PNGC. RAWD. MP3答案:D. MP3二、填空题1. 在数字图像处理中,__________是指图像中像素点的灰度值或者颜色值。
答案:像素2. 使用中值滤波器处理图像可以有效地去除__________噪声。
答案:椒盐3. 在图像处理中,__________是指通过计算像素点之间的差异来突出图像中的特定结构或特征。
答案:边缘检测4. __________变换可以将图像从空间域转换到频率域,便于分析图像的频率成分。
答案:傅里叶5. 直方图是表示图像中__________的分布情况。
答案:像素强度三、简答题1. 简述数字图像处理的基本步骤。
答:数字图像处理的基本步骤通常包括图像获取、预处理(如去噪、增强)、图像分割、特征提取和图像识别等。
2. 说明数字图像滤波的主要作用。
答:数字图像滤波的主要作用包括去除噪声、平滑图像、边缘检测、图像锐化等,以改善图像质量,为后续的图像分析和处理提供更好的图像数据。
3. 描述直方图均衡化的原理及其作用。
答:直方图均衡化是一种提高图像对比度的方法。
它通过调整图像中像素值的分布,使其更加均匀,从而使图像的对比度在整个范围内得到增强。
数字图像处理试题及答案
数字图像处理试题及答案一、选择题1. 数字图像的基本属性包括:A. 分辨率B. 颜色深度C. 存储格式D. 所有以上答案:D2. 在数字图像处理中,灰度化处理的目的是:A. 减少数据量B. 增强图像对比度C. 转换彩色图像为黑白图像D. 以上都是答案:A3. 下列哪个不是图像的几何变换?A. 平移B. 旋转C. 缩放D. 噪声滤除答案:D二、简答题1. 简述数字图像的采样过程。
答案:数字图像的采样过程是将连续的模拟图像转换为离散的数字图像。
这个过程包括两个步骤:空间采样和量化。
空间采样是按照一定的间隔在图像上取样,量化则是将采样点的连续值转换为有限的离散值。
2. 描述边缘检测在图像处理中的作用。
答案:边缘检测在图像处理中的作用是识别图像中物体的边界。
它是图像分割、特征提取和图像理解的基础。
通过边缘检测,可以将图像中的不同区域区分开来,为进一步的图像分析提供重要信息。
三、计算题1. 给定一幅数字图像,其分辨率为1024×768,颜色深度为24位,计算该图像的存储大小(以字节为单位)。
答案:图像的存储大小 = 分辨率的宽度× 高度× 颜色深度 / 8。
所以,1024 × 768 × 24 / 8 = 2,097,152 字节。
2. 如果对上述图像进行灰度化处理,存储大小会如何变化?答案:灰度化处理后,颜色深度变为8位(每个像素一个灰度值),所以存储大小变为1024 × 768 × 8 / 8 = 786,432 字节。
四、论述题1. 论述数字滤波器在图像去噪中的应用及其优缺点。
答案:数字滤波器在图像去噪中起着至关重要的作用。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
低通滤波器可以去除图像中的高频噪声,保留低频信息,但可能会导致图像细节丢失。
高通滤波器则可以增强图像的边缘和细节,但可能会放大噪声。
带通滤波器则可以同时保留图像的某些频率范围,但设计复杂度较高。
数字图像处理试题及答案
数字图像处理试题及答案一、选择题1. 数字图像处理是指对图像进行数字化表示,并在计算机中进行处理和分析。
下面哪个选项是数字图像处理的主要目标?A. 提高图像的分辨率B. 压缩图像的存储空间C. 增强图像的质量D. 以上都是答案:D. 以上都是2. 在数字图像处理中,下面哪种滤波器用于平滑图像并降低图像中噪声的影响?A. 锐化滤波器B. 高通滤波器C. 低通滤波器D. 带通滤波器答案:C. 低通滤波器3. 在数字图像处理中,下面哪个选项描述了图像的亮度?A. 图像的红色通道值B. 图像的绿色通道值C. 图像的蓝色通道值D. 图像的灰度值答案:D. 图像的灰度值4. 数字图像处理中的阈值处理常用于图像分割,下面哪个选项描述了图像分割的目标?A. 将图像分成相似的区域B. 将图像转化为黑白二值图像C. 将图像进行几何变换D. 将图像进行色彩的增强答案:B. 将图像转化为黑白二值图像5. 数字图像处理中的直方图均衡化是一种用于增强图像对比度的方法。
下面哪个选项描述了直方图均衡化的基本原理?A. 将像素值映射到一个更大的范围B. 将像素值映射到一个更小的范围C. 根据像素值的概率分布进行映射D. 根据像素值的灰度级别进行映射答案:C. 根据像素值的概率分布进行映射二、简答题1. 请简要描述数字图像处理中的图像平滑技术,并举例说明。
答:图像平滑技术是一种降低图像中噪声和细节的方法。
常用的图像平滑技术包括均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。
以均值滤波为例,该方法通过取邻域像素的平均值来平滑图像。
具体而言,对于每个像素点,将其周围的像素灰度值取平均后作为新的像素值。
这样可以减小图像中的噪声,并使图像变得更加平滑。
例如,对于一张包含椒盐噪声的图像,使用均值滤波可以去除部分噪声,提高图像的观看效果。
2. 请简要说明数字图像处理中的图像增强技术,并举例说明。
答:图像增强技术是一种通过调整图像的亮度、对比度和色彩等参数来改善图像质量的方法。
数字图像处理试题及答案
数字图像处理试题及答案一、选择题1. 数字图像处理中,用于减少图像噪声的常用方法是什么?A. 锐化B. 模糊C. 边缘增强D. 色彩平衡答案:B. 模糊2. 在数字图像处理中,下列哪种变换属于空域变换?A.傅里叶变换B.离散余弦变换C. 拉普拉斯变换D. 直方图均衡化答案:D. 直方图均衡化3. 对于灰度图像,以下哪种方法可以用于图像的对比度增强?A. 线性拉伸B. 非线性拉伸C. 双边滤波D. 所有选项都正确答案:D. 所有选项都正确4. 在图像处理中,使用中值滤波的主要目的是什么?A. 提高图像分辨率B. 增强图像边缘C. 减少图像噪声D. 改变图像色彩答案:C. 减少图像噪声5. 对于彩色图像,YCbCr色彩空间中的Y分量代表什么?A. 蓝色B. 亮度C. 色度D. 饱和度答案:B. 亮度二、填空题1. 在数字图像处理中,__________是指将图像数据转换为更适合分析或解释的形式。
答案:图像增强2. __________变换能够将图像从空间域转换到频率域,常用于分析图像的频率成分。
答案:傅里叶3. 图像的__________是指图像中从最暗到最亮像素的灰度级范围。
答案:动态范围4. 通过__________可以改变图像的颜色和亮度,使其更适合人眼观察或满足特定的处理需求。
答案:色彩调整5. 在图像压缩中,__________是一种无损压缩技术,可以减少文件大小而不丢失图像信息。
答案:行程编码三、简答题1. 简述数字图像处理的主要应用领域。
答:数字图像处理的应用领域非常广泛,包括医学成像、卫星遥感、工业检测、安防监控、图像识别与分类、虚拟现实、多媒体娱乐、数据压缩与存储等。
在医学成像中,数字图像处理技术用于增强图像质量,以便更准确地诊断疾病。
在卫星遥感中,它用于分析地表特征和环境变化。
在工业检测中,图像处理技术用于自动化检测和质量控制。
安防监控中,图像处理技术用于目标跟踪和行为分析。
图像识别与分类则广泛应用于自动驾驶、人脸识别和生物特征识别等领域。
数字图像处理试题及答案
数字图像处理试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 数字图像处理中,图像的灰度变换不包括以下哪一项?A. 对数变换B. 幂律变换C. 直方图均衡化D. 图像锐化答案:D2. 在数字图像处理中,边缘检测的目的是:A. 提取图像中的纹理信息B. 提取图像中的边缘信息C. 增强图像的对比度D. 改变图像的颜色分布答案:B3. 下列哪种滤波器用于平滑图像?A. 高通滤波器B. 低通滤波器C. 带通滤波器D. 带阻滤波器答案:B4. 在数字图像处理中,图像的几何变换不包括以下哪一项?B. 缩放C. 剪切D. 颜色变换答案:D5. 在数字图像处理中,以下哪种方法用于图像分割?A. 阈值处理B. 边缘检测C. 直方图分析D. 颜色量化答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)6. 数字图像处理中的图像增强技术包括:A. 直方图均衡化B. 锐化C. 噪声滤除D. 图像压缩答案:ABC7. 在数字图像处理中,以下哪些是空间域的图像增强方法?A. 直方图均衡化B. 中值滤波C. 拉普拉斯算子D. 傅里叶变换8. 数字图像处理中,以下哪些是频域的图像增强方法?A. 低通滤波B. 高通滤波C. 带通滤波D. 傅里叶变换答案:ABC9. 在数字图像处理中,以下哪些是图像的几何变换?A. 旋转B. 缩放C. 平移D. 颜色变换答案:ABC10. 数字图像处理中,以下哪些是图像分割的方法?A. 阈值处理B. 边缘检测C. 区域生长D. 颜色量化答案:ABC三、简答题(每题5分,共20分)11. 简述数字图像处理中边缘检测的基本原理。
答案:边缘检测的基本原理是识别图像中亮度变化剧烈的区域,这些区域通常对应于物体的边界。
通过应用边缘检测算子,如Sobel算子、Prewitt算子或Canny算子,可以突出图像中的边缘,从而为后续的图像分析和处理提供重要信息。
12. 描述数字图像处理中直方图均衡化的目的和效果。
答案:直方图均衡化的目的是改善图像的对比度,使图像的直方图分布更加均匀。
数字图像处理(许录平着)课后答案(全)
+a
+b
−b +a −a
h ( x, y )e − jux e − jvy dxdy e − jux dx ∫ e − jvy dy
−b
jua
+b
− e e − jvb − e jvb − ju − jv sin ua sin vb = 4E uv =E e
(3) H (u, v ) =
− jua
图像通信
图像输入
处理和分析
图像输出
图像存储
各个模块的作用分别为: 图像输入模块:图像输入也称图像采集或图像数字化,它是利用图像采集设备(如数码照相机、数 码摄像机等)来获取数字图像,或通过数字化设备(如图像扫描仪)将要处理的连续图像转换成适于计 算机处理的数字图像。 图像存储模块:主要用来存储图像信息。 图像输出模块:将处理前后的图像显示出来或将处理结果永久保存。 图像通信模块:对图像信息进行传输或通信。 图像处理与分析模块:数字图像处理与分析模块包括处理算法、实现软件和数字计算机,以完成图 像信息处理的所有功能。
《数字图像处理》各章要求及必做题参考答案
第一章要求 了解图像及图像处理的概念、图像的表达方法、图像处理系统的构成及数字图像处理技术的应用。 必做题及参考答案 1.4 请说明图像数学表达式 像? 解答:
I = f (x, y, z, λ , t,) 图像数学表达式 中, (x,y,z)是空间坐标,λ是波长,t 是时间,I 是光点(x,y,z) 的强度(幅度) 。 上式表示一幅运动 (t) 的、彩色/多光谱 (λ) 的、立体(x,y,z)图像。
⎡10 ⎢0 则 F1 = H 4 f1 H 4 = ⎢ ⎢0 ⎢ ⎣0 ⎡16 ⎢0 F3 = H 4 f 3 H 4 = ⎢ ⎢0 ⎢ ⎣0
《数字图像处理》试题及答案
39. 在形态学处理中,使用结构元素B对集合A进行开操作就是用B对A腐蚀,然后用B对结果进行膨胀。
使用结构元素B对集合A进行闭操作就是用B对A膨胀,然后用B对结果进行腐蚀。
三 判断(10 分) ( √ ) 1. 灰度直方图能反映一幅图像各灰度级像元占图像的面积比。 ( × ) 2. 直方图均衡是一种点运算,图像的二值化则是一种局部运算。
一、 单项选择题
1.一幅灰度级均匀分布的图象,其灰度范围在[0,255],则该图象的信息量为:D
A. 0 B.255 C.6 D.8
2.图象与灰度直方图间的对应关系是: B
A.一一对应 B.多对一 C.一对多 D.都不对
3. 下列算法中属于图象锐化处理的是: C
A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤 D. 中值滤波
28.(直方图均衡化)方法的基本思想是,对在图像中像素个数多的灰度级进行展宽,而对像素个数少
的灰度级进行缩减。从而达到清晰图像的目的。
29.图像锐化的目的是加强图像中景物的(细节边缘和轮廓)。
30.因为图像分割的结果图像为二值图像,所以通常又称图像分割为图像的(二值化处理)。
31.将相互连在一起的黑色像素的集合称为一个(连通域),通过统计(连通域)的个数,即可获得提取的目
4.下列算法中属于点处理的是: B
A.梯度锐化 B.二值化 C.傅立叶变换 D.中值滤波
5、计算机显示器主要采用哪一种彩色模型 A
A、RGB B、CMY 或 CMYK C、HSI D、HSV
6. 下列算法中属于图象平滑处理的是: C
A.梯度锐化 B.直方图均衡 C. 中值滤波 placian 增强
7.采用模板[-1 1]主要检测__C_方向的边缘。A.水平 B.45° C.垂直 D.135°
(完整版)数字图像处理课后题答案
(完整版)数字图像处理课后题答案1. 图像处理的主要⽅法分⼏⼤类?答:图字图像处理⽅法分为⼤两类:空间域处理(空域法)和变换域处理(频域法)。
空域法:直接对获取的数字图像进⾏处理。
频域法:对先对获取的数字图像进⾏正交变换,得到变换系数阵列,然后再进⾏处理,最后再逆变换到空间域,得到图像的处理结果2. 图像处理的主要内容是什么?答:图形数字化(图像获取):把连续图像⽤⼀组数字表⽰,便于⽤计算机分析处理。
图像变换:对图像进⾏正交变换,以便进⾏处理。
图像增强:对图像的某些特征进⾏强调或锐化⽽不增加图像的相关数据。
图像复原:去除图像中的噪声⼲扰和模糊,恢复图像的客观⾯⽬。
图像编码:在满⾜⼀定的图形质量要求下对图像进⾏编码,可以压缩表⽰图像的数据。
图像分析:对图像中感兴趣的⽬标进⾏检测和测量,从⽽获得所需的客观信息。
图像识别:找到图像的特征,以便进⼀步处理。
图像理解:在图像分析的基础上得出对图像内容含义的理解及解释,从⽽指导和规划⾏为。
3. 名词解释:灰度、像素、图像分辨率、图像深度、图像数据量。
答:像素:在卫星图像上,由卫星传感器记录下的最⼩的分⽴要素(有空间分量和谱分量两种)。
通常,表⽰图像的⼆维数组是连续的,将连续参数 x,y ,和 f 取离散值后,图像被分割成很多⼩的⽹格,每个⽹格即为像素图像分辨率:指对原始图像的采样分辨率,即图像⽔平或垂直⽅向单位长度上所包含的采样点数。
单位是“像素点/单位长度”图像深度是指存储每个像素所⽤的位数,也⽤于量度图像的⾊彩分辨率.图像深度确定彩⾊图像的每个像素可能有的颜⾊数,或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数.它决定了彩⾊图像中可出现的最多颜⾊数,或灰度图像中的最⼤灰度等级(图像深度:位图图像中,各像素点的亮度或⾊彩信息⽤⼆进制数位来表⽰,这⼀数据位的位数即为像素深度,也叫图像深度。
图像深度越深,能够表现的颜⾊数量越多,图像的⾊彩也越丰富。
)图像数据量:图像数据量是⼀幅图像的总像素点数⽬与每个像素点所需字节数的乘积。
数字图像处理试题及答案
数字图像处理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 数字图像处理中,灰度化处理的目的是什么?A. 增加图像的分辨率B. 减少图像的存储空间C. 使彩色图像变为黑白图像D. 提高图像的对比度答案:C2. 在数字图像处理中,滤波器的作用是什么?A. 增强图像的边缘B. 减少图像的噪声C. 改变图像的颜色D. 以上都是答案:B3. 以下哪一项不是数字图像的基本属性?A. 分辨率B. 颜色深度C. 像素D. 文件大小答案:D4. 数字图像的直方图表示了什么?A. 图像的亮度分布B. 图像的对比度C. 图像的饱和度D. 图像的色相答案:A5. 在图像锐化处理中,通常使用什么类型的滤波器?A. 平滑滤波器B. 高通滤波器C. 低通滤波器D. 带通滤波器答案:B二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述数字图像的采样和量化过程。
答:数字图像的采样是指将连续的图像信号转换为离散信号的过程,通常通过在空间上等间隔地采样图像的亮度值来实现。
量化则是将采样得到的连续值转换为有限数量的离散值的过程,这通常涉及到将采样值映射到一个有限的灰度或颜色级别上。
2. 解释什么是图像的边缘检测,并说明其在图像处理中的重要性。
答:边缘检测是识别图像中亮度变化显著的区域,通常是物体边界的表示。
在图像处理中,边缘检测对于图像分割、特征提取、目标识别等任务至关重要,因为它能帮助算法理解图像的结构和内容。
3. 描述图像的几何变换包括哪些类型,并举例说明其应用场景。
答:图像的几何变换包括平移、旋转、缩放和错切等。
这些变换可以用于图像校正、图像配准、视角转换等场景。
例如,在医学成像中,几何变换可以用来校正由于患者姿势不同导致的图像偏差。
三、计算题(每题25分,共50分)1. 给定一个3x3的高斯滤波器模板:\[G = \begin{bmatrix}1 &2 & 1 \\2 & 4 & 2 \\1 &2 & 1\end{bmatrix}\]如果原始图像的一个小区域为:\[A = \begin{bmatrix}10 & 20 & 30 \\40 & 50 & 60 \\70 & 80 & 90\end{bmatrix}\]计算经过高斯滤波后的图像区域。
数字图像处理试题和答案解析
《数字图像处理》试题及答案1、如图所示,A和B的图形完全一样,其背景与目标的灰度值分别标注于图中,请问哪一个目标人眼感觉更亮一些?为什么?(10分)答:B感觉更亮一些。
(5分,给出相对亮度概念即可给分)因为目标比背景暗,所以越大,感觉越暗,所以A更暗,即B更亮一些。
(5分)2、给出一维连续图像函数傅里叶变换的定义,并描述空间频率的概念。
(10分)答:1一维连续图像函数的傅立叶变换定义为:(5分)2空间频率是指单位长度内亮度作周期变化的次数。
(2分)对于傅立叶变换基函数,考虑的最大值直线在坐标轴上的截距为,则表示空间周期,即为空间频率。
(3分)3、已知的图像数据如图所示,请计算:(15分)a、的离散傅里叶变换;b、的哈德玛变换。
题3图答:1令,则,(5分)2(3分)则哈德玛变换为(3分)4、写出频域拉普拉斯算子的传递函数,并说明掩模矩阵对图像的卷积与拉普拉斯算子对图像运算结果之间的关系。
(15分)答:1F =F=F=F +F(6分)2相当于原图像与拉普拉斯算子运算之差(3分)。
因为拉式算子:(2分)所以:=-(4分)5、如图为一幅16级灰度的图像。
请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器;说明这两种滤波器各自的特点;并写出两种滤波器对下图的滤波结果(只处理灰色区域,不处理边界)。
(15分)题5图答:均值滤波:(2分)中值滤波:(2分)均值滤波可以去除突然变化的点噪声,从而滤除一定的噪声,但其代价是图像有一定程度的模糊;中值滤波容易去除孤立的点、线噪声,同时保持图像的边缘。
(5分)均值滤波:(3分)中值滤波:(3分)6、写出图像退化/复原的总体模型;利用线性系统的相关知识,推导线性空不变条件下连续图像函数的退化模型。
(10分)答:(5分)线性系统中:其中为系统H的冲激响应。
又空不变系统,则(5分)7、如图,X是待处理图像,黑点代表目标,白点代表背景;B是结构元素,原点在中心。
试分别给出B对X做开运算和闭运算的结果(在图中涂黑目标点即可)。
数字图像处理课后参考答案
数字图像处理第一章1.1解释术语(2)数字图像:为了便于用计算机对图像进行处理,通过将二维连续(模拟)图像在空间上离散化,也即采样,并同时将二维连续图像的幅值等间隔的划分成多个等级(层次)也即均匀量化,以此来用二维数字阵列并表示其中各个像素的空间位置和每个像素的灰度级数的图像形式称为数字图像。
(3)图像处理:是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。
1.7 包括图像变化、图像增强、图像恢复、图像压缩编码、图像的特征提取、形态学图像处理方法等。
彩色图像、多光谱图像和高光谱图像的处理技术沿用了前述的基本图像处理技术,也发展除了一些特有的图像处理技术和方法。
1.8基本思路是,或简单地突出图像中感兴趣的特征,或想方法显现图像中那些模糊了的细节,以使图像更清晰地被显示或更适合于人或及其的处理与分析。
1.9基本思路是,从图像退化的数学或概率模型出发,研究改进图像的外观,从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面目,从而获得与景物真实面貌相像的图像。
1.10基本思路是,,在不损失图像质量或少损失图像质量的前提下,尽可能的减少图像的存储量,以满足图像存储和实时传输的应用需求。
1.11基本思路是,通过数学方法和图像变换算法对图像的某种变换,以便简化图像进一步处理过程,或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。
1.12基本目的是,找出便于区分和描述一幅图像中背景和目标的方法,以方便图像中感兴趣的目标的提取和描述。
第二章2.1解释下列术语(18)空间分辨率:定义为单位距离内可分辨的最少黑白线对的数目,用于表示图像中可分辨的最小细节,主要取决于采样间隔值的大小。
(19)灰度分辨率:是指在灰度级别中可分辨的最小变化,通常把灰度级数L称为图像的灰度级分辨率。
(20)像素的4邻域:对于图像中位于(x,y)的像素p来说,与其水平相邻和垂直相邻的4个像素称为该像素的4邻域像素,他们的坐标分别为(x-1,y)(x,y-1)(x,y+1)(x+1,y)。
数字图像处理习题与答案
单选题1、图像在计算机中是如何表示的?A.f(x,y)B.f(x,y,z)C.2D图像用f(x,y),3D图像用f(x,y,z)D.0和1表示正确答案:C2、图像的数字化为什么会丢失信息?A.采样丢失数据B.量化丢失数据C.压缩编码丢失数据D.采样和编码丢失数据正确答案:D3、8位图像的灰阶范围是多少?A.0和1B.0 - 255C.0 - 256D.128正确答案:B4、下列哪一项不是二维图像的存储格式?A..bmpB..tifC..jpgD..dicom正确答案:D5、下列图像分类名称中,哪一项不是按图像传感器分类的?A.雷达图像B.近红外图像C.超声图像D.伪彩图像正确答案:D6、什么是伪彩图像?A.图像中每个像素点用RGB分量表示B.图像中每个像素点用RGB索引表示C.图像中每个像素点用HIS分量表示D.图像中每个像素点用0和1表示正确答案:B7、下列哪一项不属于医学图像的有哪些?A.MRI图像B.CT图像C.超声多普勒图像D.紫外图像正确答案:D8、下列有关不同模态的图像叙述正确的是?A.不同模态并不能呈现更多信息B.2D和3D结合没有意义C.临床上不同模态的结合需求很高D.不同模态没有太大必要正确答案:C9、下列哪一项是数字图像处理的基本流程?A.图像预处理 - 图像分割 - 图像识别 - 图像建模B.图像预处理 - 图像识别 - 图像分割 - 图像建模C.图像预处理 - 图像建模 - 图像分割 - 图像识别D.图像预处理 - 图像建模 - 图像识别 - 图像分割正确答案:A10、什么是模式识别?A.通过计算机用数学的方法来对不同模式进行自动处理和判读B.通过人工用数学的方法来对不同模式进行自动处理和判读C.通过计算机用数学的方法来对不同模式进行人工处理和判读D.通过人工用数学的方法来对不同模式进行人工处理和判读正确答案:A11、下列关于灰度直方图的描述不正确的是?A.灰度直方图与图像具有一一对应关系B.灰度直方图是一个分布函数C.利用灰度直方图可以采集到更加优秀的凸显gD.灰度直方图的横轴表示灰阶,纵轴表示每个灰阶的像素数量正确答案:A12、下列哪一项不是灰度直方图的特点A.描述了处于不同灰阶的像素数量B.将图像翻转不影响灰度直方图C.描述了每个像素在图像中的位置D.将图像的一部分平移不会影响灰度直方图正确答案:C13、下列关于灰度直方图和图像面积叙述正确的是?A.图像面积越大,灰度直方图的Y轴越长B.图像面积越大,灰度直方图的X轴越长C.灰度直方图按横轴积分得到的值就是图像的面积D.图像的面积与图像的灰度直方图没有关系正确答案:C14、下列关于灰度直方图的双峰性叙述错误的是?A.灰度直方图的双峰可以对应于图像中的前景和背景B.两个峰值中间的部分可以理解为两个高斯信号叠加的结果C.根据双峰可以简单地找到最优二值化的值D.最优二值化处于两个峰值之间正确答案:C15、下列关于图像二值化叙述正确的是?A.二值化只能使用一个固定的阈值B.二值化后的图像有多个灰阶C.二值化后的图像只有两个灰阶D.存在对任何图像都通用并且稳定的二值化算法正确答案:C16、下列哪一个不是求取最优二值化值的算法?A.Otsu algorithmB.Entropy MethodC.Conjugate Gradient MethodD.Isodata algorithm正确答案:C17、下列二值化和灰度直方图的关系叙述错误的是?A.通常灰度直方图的双峰对应于图像的前景和背景区域B.通过灰度直方图可以知道二值化的最佳阈值C.灰度直方图对二值化有很好的指导意义D.二值化求最佳阈值的过程通常包含分析直方图的步骤正确答案:B18、下列关于Otsu算法中“类间方差(between-classes variance)”的描述错误的是?A.类间方差达到最大的情况下即为最优二值化值B.类间方差达到最小的情况下即为最优二值化值C.类间方差有机结合了前景和背景信息,是评价信息量多少的一个评价函数D.类间方差是根据前景部分的方差和背景部分的方差计算得到的正确答案:B19、下面哪些效果无法通过卷积实现?A.降噪B.边缘检测C.平滑D.把灰度图像彩色化正确答案:D20、下列哪一项不属于图像卷积运算的过程A.卷积核中心依次覆盖在图像上的每一个像素点上进行运算B.将卷积核覆盖上图像做运算前,要先将卷积核旋转180度C.卷积运算每一个步骤得到的值要存储新开的内存中,不能直接在原图上进行修改D.将卷积核的值直接与其覆盖的像素灰度值相乘并累加作为卷积核中心当前覆盖点正确答案:D21、卷积运算中,下列一项处理图像边缘的像素点的方法是错误的?A.根据卷积核的大小,在图像边缘新增一圈像素点并根据图像边缘的像素进行插值B.在图像边缘进行卷积运算的时候,调整卷积核的大小C.根据卷积核的大小,忽略图像周围一圈的像素D.根据卷积核的大小,在图像周围先填充一圈纯黑或纯白然后进行卷积运算正确答案:B22、使用图像卷积操作的除噪方法不包括下列的哪一项?A.均值滤波B.高斯滤波C.开闭运算D.中值滤波正确答案:C23、下列哪个卷积核无法提取图像边缘?A.B.C.D.正确答案:A24、下列哪一项不是ITK的实现特点?A.使用模板编程实现,用户自由度高B.使用Cmake来配置和生产项目C.使用智能指针,自动删除废弃的对象D.仅支持Window平台正确答案:D25、下列关于VTK的描述错误的是?A.VTK的类库是按面向对象的思想设计的B.VTK具有跨平台的特性,支持多个操作系统平台C.VTK提供了丰富地计算机图像学和图像处理方面的功能D.VTK是用C++实现的,所以要使用VTK只能用C++来调用正确答案:D26、下列哪一项是欧拉距离的表达式A.B.C.D.正确答案:A27、形态学操作不能用来做下列哪一项图像处理的操作?A.除噪B.边缘检测C.形状分析D.图像配准正确答案:D28、下列关于结构化要素(SE)描述正确的是?A.结构化要素的尺寸不能超过3*3B.结构化要素与卷积核一样,原点只能在中心C.结构化要素记录了形态学操作中如何对图像进行平移D.结构化要素的不同对形态学操作的结果没有影响正确答案:C29、下列关于二值形态学算法叙述错误的是?A.通过开闭运算的结合可以出去图像中的椒盐噪声B.对图像进行重复的开操作会不断产生新的不同的结果C.二值形态学操作包括了二值膨胀、二值腐蚀以及开闭运算D.二值膨胀可以使图像的前景区域扩大正确答案:B30、下列关于二值形态学操作性质描述正确的是?A.二值形态学不满足平移不变性B.通过把一个大的结构化要素分解成较小的结构化要素分别做形态学操作可以有效地提高速度C.二值腐蚀满足交换律D.二值腐蚀和膨胀是可逆的正确答案:B31、下列关于“Hit-and-Miss”叙述不正确的是?A.通过Hit-and-Miss可以得到轮廓线B.通过改变SE可以检测出不同类型的图案C.Hit-and-Miss是基于形态学的一个特定图案的检测器D.Hit-and-Miss无法检测孤立的点32、下列关于“Pattern Spectrum”的叙述错误的是?A.Pattern Spectrum可以区分图像中不同尺寸的图案B.Pattern Spectrum可以区分图像中不同形状的图案C.Pattern Spectrum不需要不断重复形态学操作D.Pattern Spectrum在进行过程中需要变换SE正确答案:C33、在计算图像的“distance transform”时,下列哪一项形态学操作需要重复进行?A.腐蚀B.闭操作C.膨胀D.开操作正确答案:A34、下列关于图像的”distance transform”与”skeleton”的关系描述正确的是?A.根据skeleton可以得到distance transform的结果B.相同SE,distance transform得到的结果中,所有邻域内的最大值点就是skeletonC.不同SE对二者的结果都是没有影响的D.skeleton 与distance transform是两个不同的概念,没有任何关系正确答案:B35、一个圆面图像的骨架是什么?A.圆心B.一组同心圆C.从圆心出发到圆边的射线D.一组螺旋线36、下列关于灰度形态学描述错误的是A.灰度腐蚀可使灰度变化更加剧烈B.闭操作可能会使图像变模糊C.开操作可能会使图像变模糊D.灰度膨胀会提高图像的整体亮度正确答案:A37、下面关于受限制的膨胀算法(conditional dilation)叙述不正确的是?A.受限制的膨胀算法可以用来进行灰度重建B.受限制的膨胀算法需要不断重复灰度膨胀操作C.受限制的膨胀算法执行速度与SE的尺寸和形状无关D.受限制的膨胀算法可以获取图像中的特定区域正确答案:C38、下列哪一项不是彩色图像的色彩空间?A.RGBB.ODBCC.CMYKD.HIS正确答案:B39、下列关于彩色图像增强描述错误的是?A.使用颜色表的方式可以将灰度图像转化成伪彩图像B.由于彩色图像获取环境的原因通常需要对图像的色彩平衡度进行调整C.RGB空间比HIS空间更适合做图像对比度的调整D.HIS空间下进行彩色图像调整在视觉上效果比较直观正确答案:C40、下列关于HIS色彩空间的描述错误的是?A.通过调整图像的色相可以调整图像的色温B.通过调整图像的亮度可以调整图像的色温C.HIS色彩空间杜宇彩色图像的某些特定操作非常直观方便D.通过调整图像的饱和度来调整图像的对比度正确答案:B41、下面关于光学断层成像叙述错误的是?A.在对样本进行切片时可能会损坏样本的三维结构B.使用光学断层成像是三维成像的一种方式C.使用光学断层成像可以保留切片与切片之间的相关性D.光学断层成像是通过将样本进行切片来获取样本的三维信息正确答案:C42、以下四类方法的分割结果按可重复性(Reproducibility)从大到小排序正确的是:A.全自动分割,自动分割后手工修正,手工勾画大体轮廓后自动分割,纯手工分割B.全自动分割,手工勾画大体轮廓后自动分割,自动分割后手工修正,纯手工分割C.全自动分割,手工勾画大体轮廓后自动分割,纯手工分割,自动分割后手工修正D.纯手工分割,自动分割后手工修正,手工勾画大体轮廓后自动分割,全自动分割正确答案:B43、在DDC中,当轮廓进行形变后,需要对轮廓进行重采样(Resampling)的原因不包括:A.轮廓上每个控制点运动后,会产生控制点空间上疏密的变化B.控制点太稀疏不能有效地表示轮廓C.控制点太密会影响到整个运算过程的存储、速度D.需要通过重采样对轮廓进行平滑正确答案:D44、以DDC为例的可变形模型(Deformable model)的特点不正确的是:A. 自动改变轮廓形状以匹配图像边界B.初始轮廓需要接近图像边界C.各个参数的选择会影响最终的结果D.高斯平滑参数越大分割结果越好正确答案:D45、可变形模型(Deformable model)的研究包括:A.定义不同的能量模型B.轮廓的表示方式,如不封闭的轮廓的描述C.整合分割目标的其他信息,如形状模型、灰度分布模型等D.其他三项均是正确答案:D46、关于水平集(Level set)算法以下各项错误的是:A.通过增加一个维度后的零水平集来表示轮廓B.在水平集的演化过程中,只有在零水平集,即轮廓处才有速度C.在实际运用中,可以采用快速行进(Fast marching)与水平集的组合,以提高运算速度同时保证最后结果的精确D.水平集算法可以分割三维的数据正确答案:B47、水平集相比于蛇形算法(snake)的好处不包括:A.可以容易地对多个目标进行分割B.可以容易地表示复杂的结构C.对初始轮廓的敏感性相对较小D.用水平集表示轮廓占用的存储空间更小正确答案:D48、以下描述不能用于进行图像分割的是A.对图像进行二值化B.给图像中的区域标出适当标签(Label)C.跟据特征对象素进行分类D.检测图像中是否存在感兴趣的物体正确答案:D49、以下说法不是指的图像的配准(registration)的是A.图像的融合(fusion)B.图像的叠加(superimposition)C.图像的匹配(matching)D.图像间的加法(sum)正确答案:D50、图像配准不能完成的是A.同一病人头部2D图像与3D图像的匹配B.同一病人脑部不同成像方式得到的图像(如SPECT图像与MRI图像)的融合C.仅有同一个病人头部与腹部的CT图像数据,实现两组图像的对齐D.病人头部图像与标准解剖图谱(Atlas)的匹配正确答案:C51、以下说法不正确的是A.手术切除肿瘤前后的影像可以配准B.不同病人的头部影像可以配准C.同一病人整个头部的影像与部分大脑的影像不能配准D.术中影像和术前影像可以配准正确答案:C52、图像配准中不一定会用到的是A.图像插值(Interpolation)B.确定图像间的相似性测度(Similarity metric)C.迭代进行最优化(Optimization)D.图像二值化正确答案:D53、以下衡量两幅图像相似性并使之达到最佳匹配的方式错误的是:A.最大化两幅图像间的互信息(Mutual information)B.最大化对应的特征点(Landmark)之间的平方距离(Squared distance)之和C.最小化两个对应的面之间的距离测度D.最小化两幅图像间对应像素间灰度值的均方误差正确答案:B54、以下关于重采样(Resampling)的说法错误的是:A.上采样(Super-Sampling)后像素点数目增多B.通过对图像上采样可以获得比原图像更多的信息C.下采样(Sub-Sampling)后,每个像素点对应的实际空间范围增大D.下采样后,对图像进行显示,若保持每个像素大小不变,则显示出的图像比原图像变小正确答案:B55、以下关于线性配准(linear registration)的说法不正确的是:A.刚体配准(rigid registration)中图像的变换包括平移(translation)和旋转(rotation)B.仿射变换(affine transformation)是线性变换C.常用的仿射变换包括平移(translation)、旋转(rotation)、缩放(scaling)和剪切(shear)D.线性配准等同于刚体配准正确答案:D56、关于非刚体配准下列说法错误的是:A.可以用薄板样条(Thin plate spline)描述非线性形变(Non-linear deformation)B.三次b样条(Cubic B-spline)可以用来描述非线性形变C.图像若干个局部发生刚体变换,整体来看发生的仍然是刚体变换D.非刚体形变的自由度要大于刚体形变正确答案:C57、以下关于两幅完全相同的图像间相似性测度(Similarity metrics)的说法不正确的是:A.均方误差(Mean squared error)理想值为0B.正规化的互相关(Normalized cross correlation)理想值为0C.理想的联合直方图(Joint histogram)完全集中在对角线上D.正规化的互信息(Normalized mutual information)理想值为2正确答案:B58、对于完全相同的两幅图像,将其中一幅图像的灰度值增加到原来的150%,则下列说法错误的是:A.正规化的互相关(Normalized cross correlation)理想值将小于1B.均方误差(Mean squared error)理想值将大于0C.理想的联合直方图(Joint histogram)完全集中在一条直线上,但不再是对角线D.正规化的互信息(Normalized mutual information)理想值仍为2正确答案:A59、以下关于互信息(Mutual information)以及联合熵(Joint entropy)的叙述错误的是:A.联合熵的大小是对联合直方图(Joint histogram)的分散程度的描述B.互信息具有对称性,即 I(A,B)=I(B,A)C.互信息与联合熵是完全等价的描述D.当A,B之间相互独立时互信息为0, I(A,B)=0正确答案:C60、使用多解像度(multi-resolution)图像配准的原因不包括:A.加快配准速度B.图像的细节在配准中是完全没有用的C.增强配准鲁棒性(Robustness)D.避免陷入局部最优值正确答案:B。
数字图像处理期末考试答案
数字图像处理期末考试答案数字图像处理》复指南选择题1.在采用幂次变换进行灰度变换时, 当幂次取大于1时, 该变换是针对哪一类图像进行的?(B)A。
图像整体偏暗B。
图像整体偏亮C。
图像细节淹没在暗背景中D。
图像同时存在过亮和过暗背景2.图像灰度方差说明了图像的哪一个属性?(B)A。
平均灰度B。
图像对比度C。
图像整体亮度D。
图像细节3.计算机显示器主要采用哪一种彩色模型?(A)A。
RGBB。
CMY或CMYKC。
HSI4.采用模板[-11]T主要检测哪个方向的边缘?(A)A。
水平B。
45度C。
垂直D。
135度5.下列算法中属于图像锐化处理的是: (C)A。
低通滤波B。
加权平均法C。
XXX滤波D。
中值滤波6.维纳滤波器通常用于哪种情况?(C)A。
去噪B。
减小图像动态范围C。
复原图像D。
平滑图像7.彩色图像增强时, 可以采用哪种处理方法?(C)A。
直方图均衡化B。
同态滤波C。
加权均值滤波D。
中值滤波8.在对图像进行复原的过程中, B滤波器需要计算哪些功率谱?(B)A。
逆滤波B。
维纳滤波C。
约束最小二乘滤波D。
同态滤波9.XXX滤波后的图像通常较暗, 为改善这种情况, 可以将高通滤波器的转移函数加上一定的常数以引入一些低频分量。
这样的滤波器称为什么?(B)A。
XXX高通滤波器B。
高频提升滤波器C。
高频加强滤波器D。
理想高通滤波器10.图像与灰度直方图之间的对应关系是什么?(B)A。
一一对应B。
多对一C。
一对多D。
都不对应11.下列算法中属于图像锐化处理的是: (C)A。
低通滤波B。
加权平均法C。
XXX滤波D。
中值滤波12.一幅256x256的图像, 若灰度级数为16, 则存储它所需的比特数是多少?(A)A。
256KB。
512KC。
1MD。
2M13.一幅灰度级均匀分布的图像, 其灰度范围在[0, 255], 则该图像的信息量为多少?(D)A。
0B。
255C。
6D。
814.下列算法中属于局部处理的是什么?(D)A。
数字图像处理期末试卷及答案 (3)精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版XXXX 学院2020-2021学年学期期末考试卷课程《数字图像处理》考试时间: 120 分钟班级姓名学号一.填空题(每空1分,共20分)1.________是指由外部轮廓线条构成的矢量图,即由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线、图表等。
2. 图像根据色彩分为:彩色图像、___________和___________。
3. 对一幅连续图像f(x,y)在二维空间上的离散化过程称为___________,离散化后的采样点称为___________。
4. 图像分辨率包括___________和___________两部分,它们分别由采样点数和灰度级来控制。
5.普通彩色图像中,一个像素需要24比特构成,R、G、B各占______个比特,可能的颜色数有______种。
6. RGB模型,也叫______、______、______模型,广泛用于彩色显示器,高质量彩色摄像机中。
7. 在HSI空间中,彩色图像包含色调、___________和___________三个分量。
8. ______________是一种线性的积分变换,常在将信号在时域(或空域)和频域之间变换时使用,在物理学和工程学中有许多应用。
9. 灰度变换是数字图像增强技术的一个重要的手段,目的是使图像的__________动态范围扩大,图像的__________扩大,图像更加清晰,特征越发明显。
10. 图像的退化由系统特性和__________两部分引起。
11. _____________是利用图像数据的冗余进行压缩,可完全恢复原始数据而不引起任何失真,压缩率受冗余度的理论限制。
12. _____________的目的是简化或改变图像的表示形式,使得图像更容易理解和分析。
二.选择题(每题2分,共20分)(请将答案填入下面表格中)1.________目的是改善图像质量,使图像更加符合人类的视觉效果,从而提高图像判读和识别效果的处理方法。
数字图像处理试题及答案
数字图像处理试题及答案一、单选题(每题2分,共20分)1. 数字图像处理中,图像的数字化过程包括采样和______。
A. 压缩B. 量化C. 增强D. 滤波答案:B2. 在数字图像处理中,灰度级表示的是图像的______。
A. 分辨率B. 颜色C. 亮度D. 对比度答案:C3. 在图像增强中,直方图均衡化是一种______。
A. 空间域增强方法B. 频率域增强方法C. 边缘检测方法D. 噪声滤除方法答案:A4. 对于二值图像,边缘检测的常用算法是______。
A. Sobel算子B. Canny算子C. Laplacian算子D. 所有以上答案:D5. 在数字图像处理中,图像的旋转操作属于______变换。
A. 线性B. 仿射C. 投影D. 非线性答案:B6. 以下哪个不是图像压缩的常用算法?A. JPEGB. PNGC. TIFFD. GIF答案:C7. 在图像分割中,基于区域的方法通常使用______来确定区域的边界。
A. 边缘检测B. 阈值化C. 聚类分析D. 特征提取答案:C8. 以下哪种滤波器不是低通滤波器?A. 均值滤波器B. 高斯滤波器C. 中值滤波器D. Sobel滤波器答案:D9. 在数字图像处理中,图像的缩放操作通常使用______插值。
A. 最近邻B. 双线性C. 双三次D. 所有以上答案:D10. 在图像处理中,霍夫变换常用于检测______。
A. 边缘B. 角点C. 直线D. 纹理答案:C二、多选题(每题4分,共20分)1. 数字图像处理中的图像变换包括______。
A. 旋转B. 缩放C. 增强D. 滤波答案:ABD2. 在图像处理中,以下哪些操作属于频率域增强?A. 直方图均衡化B. 傅里叶变换C. 高通滤波D. 低通滤波答案:BCD3. 以下哪些算法属于图像压缩算法?A. JPEGB. MPEGC. PNGD. TIFF答案:ABC4. 在图像分割中,基于边缘的方法通常使用______。
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1《数字图像处理》 习题参考答案第1章概述1.1连续图像和数字图像如何相互转换?答:数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。
这样,数字图像可以用二维矩阵表示。
将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像 (连续图像)信号,再由模拟 /数字转化器(ADC )得到原始的数字图像信号。
图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。
在空间将连续坐标过程称为离散化,而进一步将图像的幅度值(可能是灰度或色彩)整数化的过程称为量化。
1.2采用数字图像处理有何优点?答:数字图像处理与光学等模拟方式相比具有以下鲜明的特点:1 •具有数字信号处理技术共有的特点。
(1)处理精度高。
(2)重现性能好。
(3)灵活性高。
2•数字图像处理后的图像是供人观察和评价的,也可能作为机器视觉的预处理结果。
3•数字图像处理技术适用面宽。
4 •数字图像处理技术综合性强。
1.3数字图像处理主要包括哪些研究内容?答:图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理,它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的 图像。
1.4讨论数字图像处理系统的组成。
列举你熟悉的图像处理系统并分析它们的组成和功能。
答:如图1.8,数字图像处理系统是应用计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的 信息系统。
图像处理系统包括图像处理硬件和图像处理软件。
图像处理硬件主要由图像输入设备、图像运算处理设备(微计算机) 、图像存储器、图像输出设备等组成。
软件系统包括操作系统、控制软件及应用软件等。
1.5 常见的数字图像处理开发工具有哪些?各有什么特点?答.目前图像处理系统开发的主流工具为 Visual C++ (面向对象可视化集成工具)和 MATLAB 的图像t+W<住《l 塁希碎«IUIMEH 鼻爭■图1.8数字图像处理系统结构图处理工具箱(Image Processing Tool box )。
两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。
Microsoft 公司的VC++ 是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具,用它开发出来的Win 32 程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。
VC++ 所提供的Microsoft 基础类库MFC 对大部分与用户设计有关的Win 32 应用程序接口API 进行了封装,提高了代码的可重用性,大大缩短了应用程序开发周期,降低了开发成本。
由于图像格式多且复杂,为了减轻程序员将主要精力放在特定问题的图像处理算法上,VC++ 6.0 提供的动态链接库ImageLoad.dll 支持BMP 、JPG、TIF 等常用6 种格式的读写功能。
MATLAB 的图像处理工具箱MATLAB 是由MathWorks 公司推出的用于数值计算的有力工具,是一种第四代计算机语言,它具有相当强大的矩阵运算和操作功能,力求使人们摆脱繁杂的程序代码。
MATLAB 图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数,灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作,从而大大节省编写低层算法代码的时间,避免程序设计中的重复劳动。
MATLAB 图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法,如图形句柄、图像的表示、图像变换、二维滤波器、图像增强、四叉树分解域边缘检测、二值图像处理、小波分析、分形几何、图形用户界面等。
但是,MATLAB 也存在不足之处限制了其在图像处理软件中实际应用。
首先,强大的功能只能在安装有MATLAB 系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m 文件来实现。
其次,MATLAB 使用行解释方式执行代码,执行速度很慢。
第三,MATLAB 擅长矩阵运算,但对于循环处理和图形界面的处理不及C+ +等语言。
为此,通应用程序接口API 和编译器与其他高级语言(如C、C++、Java 等)混合编程将会发挥各种程序设计语言之长协同完成图像处理任务。
API 支持MATLAB 与外部数据与程序的交互。
编译器产生独立于MATLAB 环境的程序,从而使其他语言的应用程序使用MATLAB 。
1.6 常见的数字图像应用软件有哪些?各有什么特点?答:图像应用软件是可直接供用户使用的商品化软件。
用户从使用功能出发,只要了解软件的操作方法就可以完成图像处理的任务。
对大部分用户来说,商品化的图像应用软件无需用户进行编程,操作方便,功能齐全,已经能满足一般需求,因而得到广泛应用。
常用图像处理应用软件有以下几种:1.PHOTOSHOP :当今世界上一流的图像设计与制作工具,其优越性能令其产品望尘莫及。
PHOTOSHOP 已成为出版界中图像处理的专业标准。
高版本的PHOTOSHOP 支持多达20 多种图像格式和TWAIN 接口,接受一般扫描仪、数码相机等图像输入设备采集的图像。
PHOTOSHOP 支持多图层的工作方式,只是PHOTOSHOP 的最大特色。
使用图层功能可以很方便地编辑和修改图像,使平面设计充满创意。
利用PHOTOSHOP 还可以方便地对图像进行各种平面处理、绘制简单的几何图形、对文字进行艺术加工、进行图像格式和颜色模式的转换、改变图像的尺寸和分辨率、制作网页图像等。
2.CorelDRAW :一种基于矢量绘图、功能强大的图形图像制作与设计软件。
位图式图像是由象素组成的,与其相对,矢量式图像以几何、色彩参数描述图像,其内容以线条和色块为主。
可见,采用不同的技术手段可以满足用户的设计要求。
位图式图像善于表现连续、丰富色调的自然景物,数据量较大;而矢量式图像强于表现线条、色块的图案,数据量较小。
合理的利用两种不同类型的图像表现方式,往往会收到意想不到的艺术效果。
CorelDraw是当今流行的图像处理软件中为数不多的特点明显、功能强大的基于矢量绘图的软件包。
利用它,可以方便地制作精美的名片、贺卡、书签、图书封面、广告、宣传画等作品。
3.ACDSee :快速、高性能的看图程序,是目前最享盛名的图片浏览器。
它能广泛应用于图片的获取、管理、浏览和优化,支持BMP、GIF、JPG、TGA、TIF 等超过50 种常见的图形文件格式,图片打开速度极快,可以直接查看动画GIF ,处理如Mpeg 之类常用的视频文件,还可以为每一个目录建立一个相册。
ACDSee 可以从数码相机和扫描仪高效获取图片,并进行便捷的查找、组织和预览。
ACDSee 还是得心应手的图片编辑工具,轻松处理数码影像,拥有去红眼、剪切图像、锐化、浮雕特效、曝光调整、旋转、镜像等功能,还能进行批量处理。
1.7 讨论数字图像处理的主要应用。
进一步查找资料,写一篇关于你感兴趣的应用方面的短文。
答:图像处理的应用几乎渗透科学研究、工程技术和人类社会生活的各个领域。
教师可以分组对学生布置以下6 个方面的课题,通过阅读参考文献、网络资源等手段写数字图像处理的主要应用的短文,并安排交流机会。
1.航天和航空技术方面的应用2.生物医学工程方面的应用3.通信工程方面的应用4.工业自动化和机器人视觉方面的应用5.军事和公安方面的应用6.生活和娱乐方面的应用第2章图像的数字化与显示2.1设图像的大小为32冶2的图标,每个像素有16种颜色,共有多少种不同的图标?如果每100 万个可能的图标中有一个有意义,识别一个有意义的图标需要1 秒钟,则选出所有有意义的图标需要多长时间?解:1632X32/106 = 161024/106= 1.044 XI01227 s可见随机图像的复杂度是非常高的。
2.2 扫描仪的光学分辨率是600X1200 线,一个具有5000 个感光单元的CCD 器件,用于A4 幅面扫描仪,A4 幅面的纸张宽度是8.3 英寸,该扫描仪的光学分辨率是多少dpi?解:(1)600X1200线,其中前一个数字代表扫描仪的横向分辨率,后一数字则代表纵向分辨率。
(2)dpi 是指单位面积内像素的多少,也就是扫描精度,目前国际上都是计算一英寸面积内像素的多少。
光学分辨率是扫描仪的光学部件在每平方英寸面积内所能捕捉到的实际的光点数,是指扫描仪CCD 的物理分辨率,也是扫描仪的真实分辨率,它的数值是由CCD 的像素点除以扫描仪水平最大可扫尺寸得到的数值。
每一个感光单元对应一个像素。
由于CCD 感光单元个数为5000,5000/8.3 = 602 (dpi)第3章 图像变换3.1二维傅里叶变换的分离性有什么实际意义?解:该性质表明,一个二维傅里叶变换可由连续两次一维傅里叶变换来实现。
实现的方法如下图所示:3.2图像处理中正交变换的目的是什么?图像变换主要用于那些方面?解:正交变换可以使得图像能量主要集中分布在低频率成分上, 边缘和线信息反映在高频率成分上。
因此正交变换广泛应用在图像增强、 图像恢复、特征提取、图像编码压缩和形状分析等方面。
3.3在MATLAB 环境中,实现一幅图像的傅里叶变换。
解:MATLAB 程序如下:A=imread('rice.tif); imshow(A);A2=fft2(A); A2=fftshift(A2);figure,imshow(log(abs(A2)+1),[0 10]);3.4 利用MATLAB 对一幅512 >512的图像进行 DCT 变换,并保留 256 >256个DCT 变换系数进行重构图像,比较重建图像与原始图像的差异。
解:MATLAB 程序如下:RGB = imread('pout512.bmp'); I = rgb2gray(RGB); J = dct2(I);J(1:512,256:512) = 0; J(256:512,1:256)=0; K = idct2(J);imshow(I), figure, imshow(K,[0 255])3.5离散的沃尔什变换与哈达玛变换之间有那些异同?解:哈达玛(Hadamard)变换和沃尔什(Walsh )变换的变换核都是由 1,- 1组成的正交 方阵。
它们不同的地方在于变换矩阵的行列排列次序不同。
哈达玛变换每行的列率排列是没有规则的,沃尔什变换的列率是由小到大。
匚- ► F(XrV)[—u 11X 14列蟲行更擁IQ.O]3.6求N= 4对应的沃尔什变换核矩阵。
?1 1 1 1 ???解:?1 H = ?1 - 1 - 1??1-1 -1 1 ????1- 1 1 - 1?3.7什么是小波?小波基函数和傅里叶变换基函数有何区别?解:小波信号的非零点是有限的。
它与傅里叶变换的基函数(三角函数、指数信号)是不同的,傅里叶变换的基函数从负无穷到正无穷都是等幅振荡的。
3.8 为何称小波变换为信号的“电子显微镜”,如何实现该功能?解:小波变换的伸缩因子的变化,使得可以在不同尺度上观察信号,所以又称电子显微镜。