数字图像处理作业四

1. 名词解释 1．图像增强；增强图像中的有用信息，它可以是一个失真的过程，其目的是要改善图像的视觉效果，针对给定图像的应用场合，有目的地强调图像的整体或局部特性，将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征，扩大图像中不同物体特征之间的差别，抑制不感兴趣的特征，使之改善图像质量、丰富信息量，加强图像判读和识别效果，满足某些特殊分析的需要。

2．图像复原；，将降质图像重建成接近于或完全无退化的原始理想图像的过程

3．图像锐化；图像锐化就是补偿图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，使图像变得清晰

4．边缘检测；使用数学方法提取图像像元中具有亮度值(灰度)空间方向梯度大的边、线特征的过程

2. 简答题

1． 举例说明直方图均衡化的基本步骤。

答：(1) 对给定的待处理图像统计其直方图，求出

(2) 根据统计出的直方图采用累积分布函数作变换,

(3) 用新灰度代替旧灰度，求出Ps(s)，这一步是近似过程，应根据处理目的

尽量做到合理，同时把灰度值相等或近似地合并到一起。

2．图像增强时，平滑和锐化有哪些实现方法，各列举出几个模板和滤波器。 答：平滑的实现方法：邻域平均法，中值滤波，多图像平均法，频域低通滤波法。 锐化的实现方法：微分法，高通滤波法。

3．梯度法与Laplacian 算子检测边缘的异同点。

答：不同点：梯度算子是利用阶跃边缘灰度变化的一阶导数特性，认为极大值点对应于边缘点；而Laplacian 算子检测边缘是利用阶跃边缘灰度变化的二阶导数特性，认为边缘点是零交叉点。

相同点：都能用于检测边缘，且都对噪声敏感。

4．请给出频率域中进行滤波的一般步骤。常用的频率域滤波器有哪些？理想低通滤波器的缺点有哪些？

5．

6．答：频率域中的滤波步骤

7．1、用(-1)^(x+y)乘以输入图像来进行中心变换；

8．2、由(1)计算图像的DFT ；

0()()

k k k r j j S T r P r ===∑()

/r k k P r n N =

9．3、用滤波器函数H(u, v)乘以(2)的结果；

10．4、计算(3)中结果的反DFT；

11．5、得到(4)中结果的实部；

12．6、用(-1)^(x+y)乘以(5)中的结果。

13．常用的频率域滤波器有理想低通滤波器，巴特沃斯低通滤波器，高斯低通滤波器，

14．频率域锐化滤波器，同态滤波器。

15．理想低通滤波器的缺点：滤除高频部分使图像模糊，有抖动现象，物理上不可实现

3. 解答题

1．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。

答：1）

F

＝F＝F

）

2）相当于原图像与拉普拉斯算子运算之差。

因为

2．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。说出几种复原滤波器并进行简单比较。

答：1）

线性系统中：

其中为系统H的冲激响应。

又空不变系统，则

2）复原滤波器有：带阻滤波器，带通滤波器，陷波滤波器，最佳陷波滤波器带阻滤波器消除或衰减了傅里叶变换原点处的频段，带通滤波器执行与带阻滤波器相反的操作；

3．什么是数字图像处理？结合自己的研究方向，谈谈你对图像处理的理解。

数字图像处理(Digital Image Processing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。

当前通信的主要发展方向是声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。具体地讲是将电话、电视和计算机以三网合一的方式在数字通信网上传输。其中以图像通信最为复杂和困难，因图像的数据量十分巨大，如传送彩色电视信号的速率达100Mbit/s以上。要将这样高速率的数据实时传送出去，必须采用编码技术来压缩信息的比特量。在一定意义上讲，编码压缩是这些技术成败的关键。除了已应用较广泛的熵编码、DPCM编码变换编码外，目前国内外正在大力开发研究新的编码方法，如分行编码、自适应网络编码、小波变换图像压缩编码等。