数字图像处理试卷及答案教学内容
《数字图像处理》习题参考答案
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 ）。
数字图像处理试卷及答案
数字图像处理试卷及答案一、填空题（每题1分，共15分）1、列举数字图像处理的三个应用领域医学、天文学、军事2、存储一幅大小为10241024 ，256个灰度级的图像，需要8M bit。
3、亮度鉴别实验表明，韦伯比越大，则亮度鉴别能力越差。
4、直方图均衡化适用于增强直方图呈尖峰分布的图像。
5、依据图像的保真度，图像压缩可分为无损压缩和有损压缩6、图像压缩是建立在图像存在编码冗余、像素间冗余、心理视觉冗余三种冗余基础上。
7、对于彩色图像，通常用以区别颜色的特性是色调、饱和度亮度。
8、对于拉普拉斯算子运算过程中图像出现负值的情况，写出一种标定方法：min max min ((,))*255/()g x y gg g --二、选择题（每题2分，共20分）1、采用幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于1时，该变换是针对如下哪一类图像进行增强。
（ 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 、RGB B 、CMY 或CMYKC 、HSID 、HSV4、采用模板［-1 1］T主要检测（ A ）方向的边缘。
A.水平B.45?C.垂直D.135?5、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.高通滤波D. 中值滤波6、维纳滤波器通常用于（ 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， C 处理可以采用RGB彩色模型。
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、__B__滤波器在对图像复原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。
A. 逆滤波B. 维纳滤波C. 约束最小二乘滤波 D. 同态滤波9、高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。
数字图像处理试题与答案解析
《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》习题参考答案
《数字图像处理》习题参考答案《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。
图1.8 数字图像处理系统结构图11.5 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。
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。
（完整word版）数字图像处理试卷集及答案
（完整word版）数字图像处理试卷集及答案数字图像处理习题集1.图像的概念及分类学科定义：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分类：1）、⼆值图像：图像中只能取值为0或1。
2）、灰度图像: 单⾊图像，只包含亮度信息。
3）、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.决定图像质量的主要因素有哪些？被摄⽬标性质，成像的条件，⼲扰条件3.图像可⽤数学函数I= f (x, y, z, λ, t)表⽰，请解释函数中各参量的含义。
(x,y,z)为空间坐标，λ为波长，t为时间，I为光点的强度。
4.说明图像技术的层次，并叙述各层次的主要研究内容；图像技术包含三个层次:图像处理-从图像到图像的过程；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。
图像分析－从图像到数据的过程；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。
图像理解－图像解释与知识推理；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。
5.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:2、图像复原3、⼏何处理:4、图像压缩与编码:5、图像重建:6、图像分割7、图像描述8、图像匹配6.什么是彩⾊三要素，解释各要素的含义；彩⾊三要素：亮度，⾊调和饱和度。
亮度，指彩⾊光作⽤于⼈眼时引起⼈眼视觉的明暗程度；⾊调，是⼀种颜⾊区别于另外⼀种颜⾊的特征。
饱和度，指⾊调的纯洁程度。
7.简述三基⾊原理；1) ⾃然界⾥的⼤多数彩⾊光可以分解为三种基⾊成份，⽽这三种基⾊也可以按⼀定⽐例混合得到不同的彩⾊光。
数字图像处理试卷参考答案
二、名词解释（每题2分，共10分）1、灰度直方图直方图是灰度级的函数，它表示图像中具体每种灰度级的像素个数，反映图像中每种灰度出现的概率。
2、图像增强对图像的某些特征，如边缘、轮廓、对比度等进行强调或尖锐化，以便观察或进一步分析处理。
3、中值滤波对于一个滑动窗口内N⨯M个像素按灰度级排序，用处于中间位置的像素的灰度级来代替窗口中心像素原来的灰度级。
4、图像边缘边缘是指图像中灰度发生急剧变化的区域。
5、阈值阈值是在分割时作为区分物体和背景像素的门限，大于或等于阈值的像素属于物体，而其他属于背景。
二、简答题（共70分）1、请简述两种常见的图像平滑方法及其特点。
（10）均值滤波：对于一个滑动窗口内N⨯M个像素按灰度级求平均值，用处于中间位置的像素的灰度级来代替窗口中心像素原来的灰度级。
特点：系数之和为1，系数都是正数，容易造成图像模糊。
对于一个滑动窗口内N⨯M个像素按灰度级排序，用处于中间位置的像素的灰度级来代替窗口中心像素原来的灰度级。
特点：计算复杂度高，滤波前后图像亮度发生改变，不容易产生模糊，具有良好的抗噪性能。
2、3、若使用下列模板分别对一幅灰度图像进行卷积，会达到什么样的效果？（10）（1）（2） 均值滤波，图像变模糊 （3）（4） 边缘检测 （5） 无意义 （6）（7） 边缘锐化4、对下面的图像进行8链码（0-7）的轮廓跟踪，写出跟踪得到的链码序列，并计算0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 255 255 255 255 255 0 0 0 0 0 0 255 0 0 255 0 0 0 0 0 0 255 0 0 255 0 0 0 0 0 0 255 0 0 255 0 0 0 0 0 0 255 255 255 255 255 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 255 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 255 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0链码：（1，1）76660000773332224444 周长：1426+⨯ 面积：13（2，2）1076654322 周长：642+ 面积：104、有一幅电视图像如下，在接收时图像有若干个亮点（灰度为255），设计两种滤波方法对该图像滤波，写出滤波后的图像。
数字图像处理题目和部分答案
1~4章1.什么是数字图像？与模拟图像相比最主要的差别是什么？2.什么是像素？3.Matlab图像工具箱支持的4中类型图像分别是？请简要说明各类图像的特点。
4.什么是直方图规定化？与直方图均衡化相比有什么差别？5.什么是线性空间滤波？滤波掩模的最小尺寸一般是多少？6.若DFT变换后的频率矩形M*N大小为16*16，坐标从（1，1）算起，请指明该频率矩形的中心点位置；若坐标从（0，0）算起，则该频率矩形中心点位置为？7.什么是图像的直方图？请画出下面图像矩阵的灰度直方图。
1 2 3 4 4 52 3 4 6 7 88 6 6 6 9 99 9 9 9 9 92 1 5 8 6 73 6 5 74 28.假定一幅大小为64*64，灰度级为8级的图像，其灰度级分布如下表，完成对其直方图数据计算，并对其进行均衡化处理。
原图直方图数据均衡化后直方图数据R k N k N k/N S k N k N k/ NR1=0 24R2=1/7 86R3=2/7 113R4=3/7 220R5=4/7 837R6=5/7 906R7=6/7 1230R8=1 6809.编程：请使用线性和非线性两种空间滤波器对大小为512*512的double类图像’moon.tif’进行滤波，要求如下：线性滤波：读入图像，并显示；生成滤波器，采用相关滤波，边界采用镜像反射填充，滤波器大小为15*15，考虑采用均值滤波；显示滤波以后的图像。
非线性滤波：读入图像，并显示；采用中值滤波器，边界采用镜像反射填充；显示滤波以后的图像。
10.编程：读入并显示图像’chest.tif ’，计算其频谱，并将其低频移至频率矩形中心，显示其频谱，显示傅里叶反变换后的图像；采用巴特沃思高通型高频强化滤波器对其进行锐化，其中巴特沃思高通滤波器D0为源图像垂直尺寸的8%，高频强调时参数为偏移量a=0.8，乘数b=1.5。
显示滤波后的图像及其频谱；将高频强调滤波后的图像做直方图均衡化，显示均衡化后的图像。
《数字图像处理》习题参考附标准答案
《数字图像处理》习题参考附标准答案《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。
图1.8 数字图像处理系统结构图11.5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 的图像处理工具箱（ImageProcessingToolbox）。
两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。
《数字图像处理》习题参考答案
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 ）。
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。
数字图像处理题库(含答案)
[题目]数字图像[参考答案]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地划分成多个等级（层次），也即均匀量化，以此来用二维数字阵列表示其中各个像素的空间位置和每个像素的灰度级数（灰度值）的图像形式称为数字图像。
图像处理[参考答案]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。
题目]数字图像处理[参考答案]是指利用计算机技术或其他数字技术，对一图像信息进行某此数学运算及各种加工处理，以改善图像的视觉效果和提高图像实用性的技术。
一、绪论(名词解释，易，3分)[题目]图像[参考答案]是指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的视觉系统而产生的视知觉的实体。
一、绪论(简答题，难，6分)[题目]什么是图像？如何区分数字图像和模拟图像？[参考答案]“图”是物体透射或反射光的分布，是客观存在的。
“像”是人的视觉系统对图在大脑中形成的印象或认识，是人的感觉。
图像是图和像的有机结合，既反映物体的客观存在，又体现人的心理因素；图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述，或者说图像是客观对象的一种可视表示，它包含了被描述对象的有关信息。
模拟图像是空间坐标和亮度(或色彩)都连续变化的图像；数字图像是空间坐标和亮度(或色彩)均不连续的、用离散数字(一般是整数)表示的图像。
[题目]简述研究图像恢复的基本思路。
[参考答案]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日，从而获得与景物真实面貌相像的图像。
一、绪论(简答题，易，5分)[题目]简述研究图像变换的基本思路。
[参考答案]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的过程，或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。
一、绪论(简答题，易，5分)[题目]简述一个你所熟悉的图像处理的应用实例。
数字图像处理每章课后题参考答案
数字图像处理每章课后题参考答案第一章和第二章作业：1.简述数字图像处理的研究内容？答：数字图像处理的主要研究内容，根据其主要的处理流程与处理目标大致可以分为图像信息的描述、图像信息的处理、图像信息的分析、图像信息的编码以及图像信息的显示等几个方面，将这几个方面展开，具体有以下的研究方向：1.图像数字化，2.图像增强，3.图像几何变换，4.图像恢复，5.图像重建，6.图像隐藏，7.图像变换，8.图像编码，9.图像识别与理解。
2.什么是图像工程？根据抽象程度和研究方法等的不同，图像工程可分为哪几个层次？每个层次包含哪些研究内容？答：图像工程是一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的新的交叉科学。
根据抽象程度、研究方法、操作对象和数据量等的不同，图像工程可分为三个层次：图像处理、图像分析、图像理解。
图像处理着重强调在图像之间进行的变换。
比较狭义的图像处理主要满足对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果。
图像处理主要在图像的像素级上进行处理，处理的数据量非常大。
图像分析则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。
图像分析处于中层，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描述。
图像理解的重点是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，从而指导和规划行为。
图像理解主要描述高层的操作，基本上根据较抽象地描述进行解析、判断、决策，其处理过程与方法与人类的思维推理有许多相似之处。
第三章图像基本概念1.图像量化时，如果量化级比较小时会出现什么现象？为什么？答：当实际场景中存在如天空、白色墙面、人脸等灰度变化比较平缓的区域时，采用比较低的量化级数，则这类图像会在画面上产生伪轮廓（即原始场景中不存在的轮廓）。
图像的量化等级反映了采样的质量，数字图像的量化级数随图像的内容及处理的目的差别而不同，低的量化级数只满足于处理简单的线条而对于图像，若线条不明显时，则会产生伪轮廓。
数字图像处理试卷及答案
1. 图像与灰度直方图间的对应关系是多对一;2. 下列算法中a.梯度锐化b.二值化c.傅立叶变换d.中值滤波，属于点处理的是b二值化;3. 在彩色图像处理中，常使用HSI模型，它适于做图像处理的原因有:1、在HIS模型中亮度分量与色度分量是分开的；2、色调与饱和度的概念与人的感知联系紧密。
;4. 若将一幅灰度图像中的对应直方图中偶数项的像素灰度均用相应的对应直方图中奇数项的像素灰度代替（设灰度级为256），所得到的图像将亮度增加，对比度减少;5. MATLAB函数fspecial(type,parameters)常用类型有:average 、gaussian、laplacian、prewitt、sobel、unsharp;6. 检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为:-1 -2 -10 0 01 2 1-1 0 1-2 0 2-1 0 17. 写出4-链码10103322的形状数:03033133;8. 源数据编码与解码的模型中量化器(Quantizer)的作用是减少心里视觉冗余;9. MPEG4标准主要编码技术有DCT变换、小波变换等;10. 图像复原和图像增强的主要区别是图像增强主要是一个主观过程，而图像复原主要是一个客观过程;第１０题：图像增强不考虑图像是如何退化的,而图像复原需知道图像退化的机制和过程等先验知识1、数字图像数字图像是指由被称作像素的小块区域组成的二维矩阵。
将物理图像行列划分后，每个小块区域称为像素（pixel）。
数字图像处理指用数字计算机及其它有关数字技术，对图像施加某种运算和处理，从而达到某种预想目的的技术.2、8-连通的定义-对于具有值V的像素p和q ,如果q在集合N8(p)中,则称这两个像素是8-连通的。
3、灰度直方图灰度直方图是指反映一幅图像各灰度级像元出现的频率。
4、中值滤波中值滤波是指将当前像元的窗口（或领域）中所有像元灰度由小到大进行排序，中间值作为当前像元的输出值。
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数字图像处理试卷及答案2015年
中南大学考试试卷
2015-- 2016 学年 1 学期时间100分钟 2015年 11月 4
日数字图像处理课程 32 学时 2 学分考试形式：闭卷专业年级：电子信息2013级总分100分，占总评成绩 70% 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上
一、填空题（本题20分，每小题1分）
1.图像中像素具有两个属性：__空间位置_____ 和_灰度_______。
2.___红（R）___、___绿(G)___、_____蓝(B)___这三种颜色被称为图像的
三基色。
3.对于一个6位的灰度图像，其灰度值范围是__0-63_______。
4.RGB模型中黑色表示为____(0，0，0)_______。
5.直方图修正法包括 __直方图均衡_______ 和___直方图规定化___两种方
法。
6.常用的灰度内插法有最近邻内插法、_双线性内插法_和三次内插法。
7.依据图像的保真度，图像压缩可分为_无损压缩__和___有损压缩。
8.图像压缩是建立在图像存在_编码冗余，空间和时间冗余（像素间冗
余），
视觉心理冗余三种冗余基础上。
9.根据分割时所依据的图像特性的不同，图像分割方法大致可以分为阈值分
割法、边缘检
测法和__区域分割法_三大类。
10.傅立叶频谱中，与图像的平均灰度值对应的系数是 F(0，0) 。
二、选择题（本题20分，每小题2分）
1.图像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
2.下列算法中属于图像平滑处理的是：( c )
a.梯度锐化
b.直方图均衡
c. 中值滤波
placian增强
3.下列图像边缘检测算子中抗噪性能最好的是：( b )
a.梯度算子
b.Prewitt算子
c.Roberts算子
d. Laplacian算子
4.采用模板［-1 1］主要检测____方向的边缘。
( c )
a.水平
b.450
c.垂直
d.1350
5.一幅256*256的图像，若灰度级为16，则存储它所需的总比特数是:
（ a ）
a. 256Kb
b.512Kb
c.1Mb
d. 2M
6. 维纳滤波器通常用于: ( c )
a. 去噪
b.减小图像动态范围
c.复原图像
d.平滑图像
7. 采用幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于1时，该变换是针对如下哪一
类图像进行增强。
（ 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
8. 对于任意两点p(x ，y) 和q(s ，t)之间的D 8距离，以下说法错误的是：
（ a ）
a. D 8 (p,q)=|x-s|+|y-t|
b. D 8 (p,q)=max(|x-
s|,|y-t|)
c. D 8=1的像素就是(x,y)的8-邻域像素
d. D 8距离别名棋盘距
离。
9. 傅立叶变换得到的频谱中，低频系数对应于：（ c ）
a. 物体边缘
b. 噪音
c. 变化平缓部分
d. 变化剧烈部分。
10. 已知N*N 的图像f(x,y)的傅立叶变换为F(u,v)，则(,)(1)x y f x y +⋅-的傅立叶
变换是：（ d ）
a. F(u-N,v-N)；
b. F(-u,-v)；
c. -F(u,v)；
d. F(u-N/2,v-N/2)。
三、简答题（本题30分，每小题6分）
1. 图像数字化包括哪些过程？它们对数字化图像质量有何影响？
图像数字化过程包括采样和量化，对应采样（空间）分辨率和量化（灰度）分辨率。
采样（空间）分辨率越高，即采样间隔越小，图像越清晰，图像质量越好。
量化（灰度）分辨率越高，即量化等级越多，图像层次越丰富，图像质量越好(2’)。
反之
亦然。
0050100150200250
2.一幅图像的直方图如图所示，试说明该图像亮度分布的特点，并选择两种
不同的方法来提高该图像的对比度？
该图像亮度集中分布在低灰度值区域，呈现较暗的亮度特性，同时直方图中灰度范围窄，表现在图像中亮度层次不够，对比度不明显。
(2’)
可通过图像直方图均衡化、灰度线性变换（线性拉伸）、指数变换（γ<1）等。
(4’)
3.图像锐化与图像平滑有何区别与联系？
图像锐化用于增强图像的边缘或轮廓，导致高频分量增强，会使图像清晰；（2’）
图像平滑用于抑制噪声，对图像高频分量即图像边缘会有影响，使图像产生模糊。
（2’）
都属于图像增强，改善图像效果。
（2’）
4.试画出图像退化模型框图，并写出退化模型的解析式
f(x，y)表示理想的、没有退化的图像，g(x，y)是退化（所观察到）的图像，η(x，y)
表+示加性噪声，H是退化函数,则：
g（x，y）= H[f（x，y)]+ η（x，y） (2’)
5.画出变换编码的流程框图，说明其中正交变换的作用
正交变换的作用是将图像的能量尽量集中在少数系数上，从而最大限度地去除原始图像
中数据间的相关。
(2')
（考察图像压缩）
四、利用3x3窗口对下图进行均值滤波与中值滤波（均值滤波请4舍5入取整数），并说明两种滤波方法的不同适合情况。
（10分）（只处理中间区域，不处理边界像素）
3 1 3
4 1
4 2 6
5 4 5
3 50 2 45 1
1 5 3
2 1
均值滤波器是用邻域内各像素的灰度平均值代替该像素原来的灰度值，实现图像的平滑。
它对高斯噪声的抑制效果好。
（2’）
中值滤波器是用像素邻域内的中间值代替该像素值。
它对脉冲干扰及椒盐噪声的抑制效
果好，在抑制随机噪声的同时能有效保护边缘少受模糊。
（2’）
五、已知符号A、B、C出现的概率分别为0.4、0.2和0.4，请对符号串BACC进行算数编码，写出编码过程，求出符号串对应的实数子区间。
（10分）答：根据已知条件和数据可知，信源各字符在区间[0，1）内的子区间间隔分别如下：
a=[0.0 ，0.4) b=[0.4 ，0.6) c=[0.6 ，1) （2’）因此字符“B”的初始子区间为[0.4，0.6) （2’）
字符“A”的子区间：起始点=0.4+0.0×(0.6-0.4)=0.4，终点 =0.4+0.4×(0.6-0.4)=0.48
子区间为[0.4，0.48] （2’）字符“C”的子区间：起始点=0.4+0.6×(0.48-0.4)=0.448，终点
=0.4+1×(0.48-0.4)=0.48
子区间为[0.448，0.48] （2’）
字符“C”的子区间：[0.4672,0.48)
因此，可在[0.4672,0.48)中选择一个数编码输出（2’）
六、写出理想低通滤波器的传递函数，从原理上解释振铃效应产生的原因？可如何适当减小振铃效应？（10分）
用理想低通滤波时，频域相乘相当于空间域卷积。
因此图像经过理想低通滤波后，空间域上相当于原始图像卷积sinc函数，图像中的每一个像素可看作一个离散冲激， sinc函数与冲激卷积就是在冲激处复制这个sinc函数，由于sinc函数的振荡性，卷积后图像也会振荡，图像信号两侧出现“过冲现象”，能量不集中，产生振铃现象。
sinc函数的中心波瓣是引起图像模糊的主因，旁瓣是造成振铃的主要原因（4’）
截止频率越低，sinc函数的主瓣越宽，表现为中心环越宽，周围环越大，振铃现象造成的视觉效应越明显。
因此可选择适当的增大截止频率，减小振铃现象。
但主瓣、旁瓣的振幅之比不变，也可选择其它频率过渡带稍宽的滤波器，如巴特沃斯和高斯低通滤波器（4’）。