数字图像处理总复习2020
数字图像处理期末复习基本内容度最终版
第1章 数字图像处理的基本知识1.1 连续图像如何转换为数字图像？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当对模拟图像取样时不满足取样定律将出现什么现象？从取样图像中恢复原来的图像需要满足二维的香农取样定理，否则出现失真现象。
1.3图像处理的基础、最主要的任务是什么？图像处理的基础是数学，最主要的任务就是各种算法的设计和实现。
1.4 数字图像处理主要包括哪些研究内容？1）图像变换；2）图像增强；3）图像复原； 4）图像压缩编码；5）图像分割与特征提取。
1.5 数字图像研究的三大方面：提高视觉效果、特征提取和目标识别、编码和压缩数据。
1.6 计算下面图像的平均灰度值，写出计算下面图像平均灰度值的Matlab 程序245631536262⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦答：a=[2 4 5 6;3 1 5 3;6 2 6 2];average=mean2(a);运行结果，平均average=3.751.7 写出画大小为512512⨯的黑底（灰度值为0），中央有200200⨯大小白(灰度值为1)正方形图像的Matlab 程序。
答：x=zeros(512);x(256-100:256+99,256-100:256+99)=1;imshow(x)1.8 数字图像处理就是将图像转换为一个数字矩阵存放在计算机中，并采用一定的算法对其进行处理。
第2章图像处理中的常用数学变换2.1 (教材51页)用Matlab编程做出如图2.37所示图像的二维离散余弦变换(a)(b)图2.37答：% DCTa=ones(64);a(29:36,29:36)=0; % 8*8% a(29:36,31:34)=0; % 4*8f=dct2(a);figure, imshow(a,'notruesize')figure,imshow(log(abs(f)+1),'notruesize')2.2 做出对灰度图像’lenagray.bmp’进行傅里叶变换，并把直流分量平移到中央的Matlab程序，并注明每个程序的作用。
(完整word版)数字图像处理期末复习资料
1图像的特点:1)直观形象2)易懂3)信息量大2 图像的分类：1）按灰度分类：二值图像，多灰度图像2）按色彩分类：单色图像，动态图像3）按运动分类：静态图像，动态图像4）按时空分布分类：二维图像，三维图像3 数字图像处理的主要内容：1）图像获取2）图像变换3）图像增强4）图像复原5)图像编码6）图像分析7）图像识别8）图像理解4数字图像处理方法：1）空域法2）变换域法5什么是数字图像的采样和量化？采样：将模拟图像在空间上连续的点按照一定的规则变换成离散点的操作。
量化：由于采样图像被分割成空间上离散的像素，但其灰度是连续的，还不能用计算机进行处理，所以要对采样后的图像进行量化，即将连续的像素灰度值转换成离散的整数值的过程。
6图像像素间的邻接、连接和连通的区别？邻接：两个像素是否邻接就看它是否接触，一个像素和在它邻域中的像素是邻接的。
邻接仅仅考虑了像素间的空间关系。
连接：对两个像素，要确定它们是否连接，要考虑两点：①空间上要邻接；②灰度值要满足某个特点的相似准则第二章1 试述图像采集系统的结构及其各部分的功能？2 连续图像随机过程可以用哪些数字特征来描述？概率密度，一阶矩或平均值，二阶矩或自相关函数，自协方差，方差3 为什么说只要满足采样定理，就可以有离散图像无失真的重建元连续图像？这是由图像的连续性决定的，由图像上某一点的值可以还原出该点的一个小邻域里的值，这个图像连续性越好，这个邻域就可以越大，抽样次数可以很少就可以无失真还原。
而抽样定理对应这个邻域最小的情况即抽样次数最多的情况，大概是每周期两个样本4与标量量化相比，向量量化有哪些优势？合理地利用样本间的相关性,减少量化误差提高压缩率,5 Matlab图像处理工具箱提供了哪几类类型的数字图像？它们之间能否转换？如果可以如何转换？二进制图像，索引图像，灰度图像，多帧图像，RGB图像，它们之间可以相互转换，转换函数（23页6 数字图像的空间分辨率和采样间隔有什么联系？采样间隔是决定图像分辨率的主要参数1 FFT的基本思想是什么?？利用DFT系数的特性，合并DFT运算中的某些项，把长序列DFT变成短序列DFT，从而减少其运算量。
数字图像处理期末复习总结
第一节 数字图像处理概述/第二节 数字图像处理的获取、显示和表示（只有概念，无计算） 1、图像的数字化过程：将一幅图像从原来的形式转换为数字形式的处理过程。
图像的数字化过程包括扫描、采样、量化。
①扫描：对一幅图像内给定位置的寻址。
（被寻址的最小单元：像素） ②采样：在一幅图像的每个像素位置上测量灰度值。
（采样的两个重要参数：采样间隔和采样孔径）③量化：将测量的灰度值用一个整数表示。
2、数字图像处理技术所涉及的图像类型：（1位）二值图像、（8位）灰度图像、（24位）彩色图像、索引图像。
（24位）彩色图像区别颜色特性的三个因素：色相（或色度）、饱和度、亮度。
①色相（或色度）：是从物体反射或透过物体传播的颜色。
在 0 到 360 度的标准色轮上，色相是按位置度量的。
在通常的使用中，色相是由颜色名称标识的，比如红、橙或绿色。
②饱和度：有时也称色品，是指颜色的强度或纯度。
饱和度表示色相中灰成分所占的比例，用从 0%（灰色）到 100%（完全饱和）的百分比来度量。
在标准色轮上，从中心向边缘饱和度是递增的。
③亮度：是颜色的相对明暗程度。
通常用从 0%（黑）到 100%（白）的百分比来度量。
第三节 灰度直方图1、灰度直方图的定义：是灰度级的函数，描述的是图像中每种灰度级像素的个数，反映图像中每种灰度出现的频率。
横坐标是灰度级，纵坐标是灰度级出现的频率(像素个数)。
2、灰度直方图的数学表达式：（一幅连续图像的直方图是其面积函数的导数的负值）3、灰度直方图的性质：①不表示图像的空间信息；②任一特定图像都有唯一直方图，但反之并不成立（即一个直方图不只对应一个图像）；③归一化灰度直方图和面积函数可得到图像的概率密度函数PDF 和累积分布函数CDF ；④直方图的可相加性；⑤利用轮廓线可以求面积（灰度级D1定义的轮廓线） 4、直方图均衡化：利用点运算使一幅输入图像转换为在每一灰度级上都有相同像素点数的输出图像(即输出的直方图是平的)直方图匹配：对一幅图像进行变换，使其直方图与另一幅图像的直方图相匹配或与特定函数形式的直方图相匹配。
数字图像处理期末复习试题及其答案
遥感与数字图像处理基础知识一、名词解释：数字影像：数字图像指用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度均不连续、以离散数学原理表达的图像。
空间域图像：由图像像元组成的空间频率域图像：以空间频率（即波数）为自变量描述图像的特征图像采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样灰度量化：将像素灰度值转换为整数灰度级的过程像素：数字图像最基本的单位是像素，像素是A/D转换中的取样点，是计算机图像处理的最小单元，每个像素具有特定的空间位置和属性特征二、填空题：1、光学图像是一个_____二维的连续的光密度______ 函数。
2、数字图像是一个_____二维的离散的光密度______ 函数。
3、光学图像转换成数字影像的过程包括________采样和量化_______ 等步骤。
4、一般来说，采样间距越大，图像数据量___越少_____，质量_____越差_____；反之亦然。
5、遥感分类中按遥感平台可分为＿＿航天遥感＿＿、＿＿航空遥感＿＿和＿＿地面遥感＿＿。
按传感器的探测波段可分为：＿＿可见光遥感＿＿＿、＿＿红外遥感＿＿＿和＿＿微波遥感＿＿。
按工作方式可分为：＿＿主动遥感＿＿＿和＿＿被动遥感＿＿。
6、遥感机理是通过利用＿＿传感器＿＿主动或被动地接受地面目标＿＿太阳辐射的反射＿＿或＿＿自身反射＿＿的＿＿电磁波＿＿，通过＿＿非接触传感器＿＿所传递的信息来识别目标，从而达到＿＿遥测目标地物的几何与物理特性＿＿的目的。
7、黑体的性质是吸收率为＿1＿＿，反射率为＿0＿＿。
8、水体的反射主要集中在＿＿蓝绿＿＿波段，其它波段吸收都很强，近红外吸收更强。
9、常见的遥感平台有＿＿地面平台＿＿、＿＿航天平台＿＿、＿＿航空平台＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿宇航平台＿＿等。
10、通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，通过率较高的波段称为＿大气窗口＿＿。
11、ETM的全称是＿＿（Enhanced Thematic Mapper）增强型专题制图仪＿＿。
数字图像处理期末复习
矩阵，称之为像素。
数字图像由有限数量的元素组成，每个元素都有
一个特定的位置和幅值。这些元素称为像素。它
的幅值（灰度）与落在这个狭小面积上的光强度
的平均值呈正比
12
期末总复习
《数字图像处理》方峻
图像分辨率
模拟图像数字化时，划分图像的像素密度，即每
产生与所受能量功率成正比的模拟电信号（或连
续电压信号）。
数字化器：经过采样和量化过程，将模拟电信号
转换成数字形式（或离散表示）。
判断：数字图像精度比模拟图像精度高（×）
判断：数字图像处理只是在通用计算机设备下进
行。（×）
判断：数字图像处理从理论上可在所有具有编程
能力的计算环境下进行。（√）
考公式。若计算题需要公式，我会在题干中给出。
因此不要死记公式，重在理解。
2
第一讲 绪论
3
期末总复习
《数字图像处理》方峻
标出红色的地方要特别注意，易考填
空、选择。但切勿只看红色部分。本
PPT中列出的所有内容都可能考
图像按其来源可分为：可见图像、不可见的物理
图像、数学函数图像
图像通用表达式 = (, )中， , 代表空间平面
判断：若照射到物体上的所有可见光波段都被反射，则
物体呈现白色（ × ）
判断：若照射到物体上的所有可见光波段都被等比例地
反射，则物体呈现白色（√）
10
期末总复习
《数字图像处理》方峻
有可能考简答题和计算
题的地方，都会标注出
采样和量化的作用（简答题）: 来。但出填空、选择、
判断一般不标注
1. 采样（或叫取样）的作用：将物理上的连续图像
（完整版）数字图像处理复习整理
（完整版）数字图像处理复习整理《数字图像处理》复习第⼀章绪论数字图像处理技术的基本内容：图像变换、图像增强、图象恢复、图像压缩编码、图像分割、图像特征提取（图像获取、表⽰与描述）、彩⾊图像处理和多光谱及⾼光谱图像处理、形态学图像处理第⼆章数字图像处理基础2-1 电磁波谱与可见光1.电磁波射波的成像⽅法及其应⽤领域：⽆线电波（1m-10km）可以产⽣磁共振成像，在医学诊断中可以产⽣病⼈⾝体的横截⾯图像☆微波（1mm-1m）⽤于雷达成像，在军事和电⼦侦察领域⼗分重要红外线（700nm-1mm）具有全天候的特点，不受天⽓和⽩天晚上的影响，在遥感、军事情报侦察和精确制导中⼴泛应⽤可见光（400nm-700nm）最便于⼈理解和应⽤最⼴泛的成像⽅式，卫星遥感、航空摄影、天⽓观测和预报等国民经济领域☆紫外线（10nm-400nm）具有显微镜⽅法成像等多种成像⽅式，在印刷技术、⼯业检测、激光、⽣物学图像及天⽂观测X射线（1nm-10nm）应⽤于获取病⼈胸部图像和⾎管造影照⽚等医学诊断、电路板缺陷检测等⼯业应⽤和天⽂学星系成像等伽马射线（0.001nm-1nm）主要应⽤于天⽂观测2-2 ⼈眼的亮度视觉特征2.亮度分辨⼒——韦伯⽐△I/I（I—光强△I—光照增量），韦伯⽐⼩意味着亮度值发⽣较⼩变化就能被⼈眼分辨出来，也就是说较⼩的韦伯⽐代表了较好的亮度分辨⼒2-3 图像的表⽰3.⿊⽩图像：是指图像的每个像素只能是⿊或⽩，没有中间的过渡，⼀般⼜称为⼆值图像（⿊⽩图像⼀定是⼆值图像，⼆值图像不⼀定是⿊⽩图像）灰度图像：是指图像中每个像素的信息是⼀个量化了的灰度级的值，没有彩⾊信息。
彩⾊图像：彩⾊图像⼀般是指每个像素的信息由R、G、B三原⾊构成的图像，其中的R、B、G是由不同的灰度级来描述的。
4.灰度级L、位深度k L=2^k5.储存⼀幅M×N的数字图像所需的⽐特 b=M×N×k例如，对于⼀幅600×800的256灰度级图像，就需要480KB的储存空间（1KB=1024Byte 1Byte=8bit）2-4 空间分辨率和灰度级分辨率6.空间分辨率是图像中可分辨的最⼩细节，主要由采样间隔值决定，反映了数字化后图像的实际分辨率。
《数字图像处理》期末考试重点总结（5篇材料）
《数字图像处理》期末考试重点总结（5篇材料）第一篇：《数字图像处理》期末考试重点总结*数字图像处理的主要内容及特点图像获取、图像变换、图像增强、图像恢复、图像压缩、图像分析、图像识别、图像理解。
（1）处理精度高，再现性好。
（2）易于控制处理效果。
（3）处理的多样性。
（4）图像数据量庞大。
（5）图像处理技术综合性强。
*图像增强：通过某种技术有选择地突出对某一具体应用有用的信息，削弱或抑制一些无用的信息。
图像增强不存在通用理论。
图像增强的方法：空间域方法和变换域方法。
*图像反转：S=L-1-r 1.与原图像视觉内容相同2.适用于增强嵌入于图像暗色区域的白色或灰色细节。
*对数变换 S=C*log（1+r）c为常数，r>=0 作用与特点：对数变换将输入中范围较窄的低灰度值映射为输出中较宽范围的灰度值，同时，对输入中范围较宽的高灰度值映射为输出中较窄范围的灰度值。
对数函数的一个重要特征是可压缩像素值变化较大的图像的动态范围；*幂律（伽马）变换 s=c*(r+ɛ)ɤ伽马小于1时减小图像对比度，伽马大于1时增大对比度。
*灰度直方图：是数字图像中各灰度级与其出现的频数间的统计关系。
*直方图均衡化：直方图均衡化就是通过变换函数将原图像的直方图修正为均匀的直方图，即使各灰度级具有相同的出现频数，图象看起来更清晰。
直方图均衡化变换函数必须为严格单调递增函数。
直方图均衡化的特点：1.能自动增强图像的对比度2.得到了全局均衡化的直方图，即均匀分布3.但其效果不易控制*直方图规定化（匹配）：用于产生处理后有特殊直方图的图像的方法*空间滤波即直接对图像像素进行处理。
获得最佳滤波效果的唯一方法是使滤波掩模中心距原图像边缘的距离不小于(n-1)/2个像素。
*平滑滤波器用于模糊处理和减小噪声。
平滑线性空间滤波器的输出是：待处理图像在滤波器掩模邻域内的像素的简单平均值。
优点：减小了图像灰度的“尖锐”变化，故常用于图像降噪。
负面效应：模糊了图像的边缘，因为边缘也是由图像灰度的尖锐变化造成的。
数字图像处理总复习题(答案)
复习题1一填空1 数字图像具有（精度高、处理内容丰富、方法易变、灵活度高）的优点。
2 平面上彩色图像的表达式为（(,）; 平面上静止灰度图像的表达式为(()).3 采样点数越多，（空间分辨率）越高。
4 灰度级数越多，（图像幅度分辨率）越高。
5 图像信息的频域有快速算法，可大大减少（计算量），提高（处理效率）。
6 正交变换具有（能量集中）作用，可实现图像的（高效压缩编码）。
7 图像的几何变换包括（图像平移、比例缩放、旋转、仿射变换和图像插值）。
8 哈达玛变换仅由（+1， -1）组成，与（数值逻辑）的两个状态对应。
9 图像增强的频域法主要包括（图像的灰度变换、直方图修正、图像空域平滑和锐化处理、彩色增强）。
10 灰度图像的对数变换作用是（扩展图像的低灰度范围），同时（压缩高灰度范围），使得图像灰度（均匀分布）。
11灰度图像的指数变换作用是（扩展图像的高灰度范围），同时（压缩低灰度范围）。
12 灰度图像的直方图定义为（数字图像中各灰度级与其出现频数间的统计关系）。
13 当直方图（均匀分布）时，图像最清晰。
14 直方图均衡化的原理是通过原始图像的（灰度非线性变换）使其直方图变为均匀分布，以增加（图像灰度值的动态范围），从而达到增强图像的（整体对比度），使图像更清晰。
15 图像平滑的目的是（去除或衰减图像的噪声和假轮廓）。
16 图像平滑的中值滤波器法适合滤除（椒盐噪声和干扰脉冲），特别适合（图像目标物是块状的图像滤波）。
17 具有丰富尖角几何结构的图像，一般采用（十字形滤波窗）。
18 图像锐化的目的是（加重目标轮廓，使模糊图像变清晰）。
19．图像的退化过程一般被看作（噪声的污染）过程，而且假定（噪声为加性白噪声）。
20．按照图像压缩的原理，图像分为（像素编码，预测编码，变换编码，其他编码）等四类。
21．衡量图像编码的客观保真度性能指标有（均方根误差, 均方根信噪比，峰值信噪比）.22. 正交变换编码能够高压缩比的原因是（实现了图像能量的集中，使得大多数系数为0或者数值很小）。
数字图像处理期末复习总结题库
数字图像处理知识总结1、基本概念解释（1）图像图像是对客观对象的一种相似性、生动性的一种描述或写真（2）数字图像数字图像是一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数字（一般用整数）表示的图像（3）数字图像处理学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，是研究图像的获取、传输、存储、变换、显示、理解与综合利用的一门学科（4）图像对比度与图像相对对比度图像对比度指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，即指一幅图像灰度反差的大小（图像中最大亮度与最小亮度之比）图像相对对比度是最大亮度与最小亮度之差同最小亮度之比（5）图像数字化图像数字化是将一幅画面转换成计算机能处理的形式——数字图像的过程（6）采样与量化将空间上连续的图像变换成离散的操作称为采样将像素灰度级转换成离散的整数值的过程叫量化（7）局部处理与点处理在对输入图像进行处理时，计算某一输出像素JP(i,j)值由输入图像IP(i,j)像素的小邻域N[IP(i,j)]中的像素值确定，这样的处理称为局部处理在局部处理中，当输出值JP(i,j)仅与IP(i,j)像素灰度有关的处理称为点处理（8）特征向量与特征空间把从图像提取的m个特征量y1，y2,···，y m用m维的向量Y=[y1，y2,···，y m]表示称为特征向量由各特征构成的m维空间叫做特征空间（9）空间域图像通常称傅立叶变换前变量变化的空间为空间域（10）频率域图像通常称傅立叶变换后变量变化的空间为频率域（11）点处理在局部处理中，当输出值JP(i,j)仅与IP(i,j)像素灰度有关的处理称为点处理（12）局部处理在对输入图像进行处理时，计算某一输出像素JP(i,j)值由输入图像IP(i,j)像素的小邻域N[IP(i,j)]中的像素值确定，这样的处理称为局部处理（13）空间低通滤波空间低通滤波法是应用模板卷积方法对图像每一像素进行局部处理。
数字图像处理总复习
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图像的旋转
算法流程 (1) 以图像的中心为原点，旋转一定的角度。 根据下图，将坐标系Ⅰ变成坐标系Ⅱ；
屏幕中的坐标一般是以左上角为 原点，向右为x轴正方向、向下为y 轴正方向，设其为坐标系Ⅰ。 旋转是绕中心坐标轴原点（a,b）进 行的，向右为x轴正方向，向上为y 轴正方向，设其为坐标系Ⅱ； 如果是绕一个指定点（a,b）旋 转，则先要将坐标系平移到该点， 再进行旋转，然后平移回新的坐标 原点。 35
图像的旋转
算法流程 (2)根据旋转公式，将该点顺时针旋转α角； (3)将坐标系Ⅱ变成坐标系Ⅰ
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第四部分 图像灰度变换
图像线性变换 灰度变换方程为：
g ( x, y) T [ f ( x, y)] a f ( x, y) b
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图像的特效显示
图像渐显
图像渐显的思路是先记录下图像的每个像素点的灰度值， 显示的时候先将屏幕置黑，将循环显示图像n次，这里设 n从0，1，2 ，…，256。每一次显示像素灰度值的 n/256倍，图像的像素点计算一遍后，显示一次，重复执 行上述过程，直至每一个屏幕上的像素点的灰度值全部 和记录中的值相同为止。渐显特效虽然不需要对图像进 行分块，但是需要开辟两块内存空间，一块用来存储图 像的原始灰度值，另一块用来存储每次计算后的像素灰 度值。
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第三部分 图像的几何变换
图像平移算法流程： (1) 取得原图的数据区指针。 (2) 通过对话框输入偏移量tx,ty。 (3) 开辟一个同样大小的缓冲区。 (4) 对原图依次循环每个像素，每读入一个像素点 (x0,y0) ， 根 据 它 的 坐 标 , 找 到 目 标 图 像 的 位 置 （ x1=x0-tx,y1=y0-ty ），将像素（ x0,y0 ）处的颜 色值赋给新图中的（x示
数字图像处理期末复习总结提纲（第一章-第七章）
考试题型：一、单选题（每题2分）例：计算机显示器主要采用哪一种彩色模型（）A、RGBB、CMY或CMYKC、HISD、HSV答案为A二、判断题(每题2分,正确的打“√”，错误的打“×”）例：在连通域中的点，按照其是否与背景相邻接，可以分为内部点和外部点。
（）答案×三、填空题（每空格2分）例：数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。
数字阵列中的每个数字，表示数字图像的一个最小单位，称为【 1 】。
答案：像素在本课程中，Matlab语句imwrite(A,‘tire.tif’)的作用是【2】。
答案：将图像矩阵A写入图像文件tire.tif四、计算题（根据题目难度和答题时间不同，从5分至20分）例：（10分）设图像为：使用3×3的模板对其进行中值滤波处理，写出处理过程和结果。
书上重难点：第一章数字图像处理绪论*模拟图像空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计算机无法直接处理的图像*数字图像空间坐标和灰度均不连续的、用离散的数字（一般整数）表示的图像（计算机能处理）。
是图像的数字表示，像素是其最小的单位。
*数字图像处理（Digital Image Processing）利用计算机对数字图像进行（去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、识别等）系列操作，从而获得某种预期的结果的技术。
（计算机图像处理）*数字图像处理的优势（1）处理精度高，再现性好。
（2）易于控制处理效果。
（3）处理的多样性。
（4）图像数据量庞大。
（5）图像处理技术综合性强。
*数字图像处理的目的（1）提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的a.去除图像中的噪声；b.改变图像的亮度、颜色；c.增强图像中的某些成份、抑制某些成份；d.对图像进行几何变换等，达到艺术效果；（2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息。
a.模式识别、计算机视觉的预处理（3）对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。
**数字图像处理的主要研究内容（1）图像的数字化a.如何将一幅光学图像表示成一组数字，既不失真又便于计算机分析处理b.主要包括的是图像的采样与量化（2*）图像的增强a.加强图像的有用信息，消弱干扰和噪声（3）图像的恢复a.把退化、模糊了的图像复原。
数字图像处理复习总结
数字图像处理复习总结复习：1.数字图像？请说明图像表达式I = f ( x, y, z,λ, t,)中各参数的含义，该表达式代表哪⼏种不同种类的图像？ f(x,y)表⽰的图像类型及与f (x, y, z,λ, t)之间的关系。
*图像是对客观存在对象的⼀种相似性的、⽣动性的描述或写真。
*模拟图像空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计算机⽆法直接处理的图像*数字图像空间坐标和灰度均不连续的、⽤离散的数字（⼀般整数）表⽰的图像（计算机能处理）。
是图像的数字表⽰，像素是其最⼩的单位。
*数字图像处理（Digital Image Processing）利⽤计算机对数字图像进⾏（去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、识别等）系列操作，从⽽获得某种预期的结果的技术。
（计算机图像处理数字图像：⼀幅图像可定义为⼀个⼆维函数f(x,y)，（x,y）为空间坐标，任何⼀空间坐标上的幅值f称为该点图像的强度或灰度。
当x，y和f为有限离散数值时，称该图像为数字图像。
1.⼆维离散函数—I=f(x, y) x, y 表⽰图像象素的坐标，函数值f表⽰坐标(x, y)处象素的亮度值。
其值域要看⾃⾝情况。
幅图像可定义成⼀个⼆维函数f(x,y)。
由于幅值f实质上反映了图像源的辐射能量，所以f(x,y)⼀定是⾮零且有限的，也即有： 02.模拟图像—I= f(x, y, z, , t) 其值域（-∞，+∞）表⽰的图像类型：三维空间连续，时间上连续，波谱上连续，不可见物理图像，想象中的虚拟图像。
2. 影像图像质量的因素。
1.灰度—图像像素明暗程度的数值2.灰度级—表明图象中不同灰度的最⼤数量3.对⽐度—反映⼀幅图像中灰度⽅差的⼤⼩，对⽐度=最⼤灰度值/最⼩灰度值3.傅⽒变换概念、性质，应⽤，相⽐⼩波变换的特点。
快速傅⽒变换思想，概念性质：1.线性性质（加法定理） 2.⽐例性质（相似性定理） 3.可分离性4.空间位移(位移定理) 5.频率位移 6.周期性7.共轭对称性8.旋转不变性 9.平均值 10.卷积定理 11.相关定理 12.拉普拉斯函数应⽤：1.在图像⾼低通滤波中的应⽤ 2.在图像噪声滤波中的应⽤ 3.在图像的选择性滤波中的应⽤ 4.在图像压缩中的应⽤ 5.在图像增强中的应⽤快速傅⾥叶变换（FFT）原理：基本思想1)可将变换公式分解奇数项和偶数项之和2)不断地将原函数分为奇数项和偶数项之和，最终得到需要的结果。
电子信息工程《数字图像处理》总复习题（第1-7章）（1）
电⼦信息⼯程《数字图像处理》总复习题（第1-7章）（1）第⼀章引⾔⼀.填空题1. 图像可以分为物理图像和虚拟图像两种。
其中，采⽤数学的⽅法，将由概念形成的物体进⾏表⽰的图像是虚拟图像。
2. 数字图像是⽤⼀个数字阵列来表⽰的图像。
数字阵列中的每个数字，表⽰数字图像的⼀个最⼩单位，称为像素。
3. 数字图像处理可以理解为两个⽅⾯的操作：⼀是从图像到图像的处理，如图像增强等；⼆是从图像到⾮图像的⼀种表⽰，如图像测量等。
4. 数字图像处理包含很多⽅⾯的研究内容。
其中，图像重建的⽬的是根据⼆维平⾯图像数据构造出三维物体的图像。
⼆.简答题1. 数字图像处理的主要研究内容包含很多⽅⾯，请列出并简述其中的4种。
①图像数字化：将⼀幅图像以数字的形式表⽰。
主要包括采样和量化两个过程。
②图像增强：将⼀幅图像中的有⽤信息进⾏增强，同时对其⽆⽤信息进⾏抑制，提⾼图像的可观察性。
③图像的⼏何变换：改变图像的⼤⼩或形状。
④图像变换：通过数学映射的⽅法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进⾏分析。
⑤图像识别与理解：通过对图像中各种不同的物体特征进⾏定量化描述后，将其所期望获得的⽬标物进⾏提取，并且对所提取的⽬标物进⾏⼀定的定量分析。
2. 简述图像⼏何变换与图像变换的区别。
①图像的⼏何变换：改变图像的⼤⼩或形状。
⽐如图像的平移、旋转、放⼤、缩⼩等，这些⽅法在图像配准中使⽤较多。
②图像变换：通过数学映射的⽅法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进⾏分析。
⽐如傅⾥叶变换、⼩波变换等。
3. 简述数字图像处理的⾄少4种应⽤。
①在遥感中，⽐如⼟地测绘、⽓象监测、资源调查、环境污染监测等⽅⾯。
②在医学中，⽐如B超、CT机等⽅⾯。
③在通信中，⽐如可视电话、会议电视、传真等⽅⾯。
④在⼯业⽣产的质量检测中，⽐如对⾷品包装出⼚前的质量检查、对机械制品质量的监控和筛选等⽅⾯。
⑤在安全保障、公安⽅⾯，⽐如出⼊⼝控制、指纹档案、交通管理等。
数字图像处理考试复习资料
数字图像处理考试复习资料第⼀章：图像的概念: 图像是对客观存在的物体的⼀种相似性的、⽣动的写真或描述。
图像处理：对图像进⾏⼀系列操作，达到预期⽬的处理。
数字图像处理的三个层次：(1)狭义的图像处理：(图像——图像的过程)指对图像进⾏各种操作以改善图像的视觉效果或进⾏压缩编码减少存储空间和传输时间等。
(2)图像识别与分析：(图像——数值或符号的过程)对图像中感兴趣的⽬标进⾏检测和测量，建⽴对图像的描述。
(3)图像理解：(图像——描述及解释)在图像处理与识别的基础上，基于⼈⼯智能和认知理论，研究图像中各⽬标的性质和它们之间的相互联系，对图像内容的含义加以理解以及对原来景观场景加以描述，从⽽指导和规划⾏动。
数字图像处理的特点：（1）精度⾼：对于⼀幅图像⽽⾔，数字化时不管是⽤4⽐特还是8⽐特和其它⽐特表⽰，只需改变计算机中程序的参数，处理⽅法不变。
所以从原理上讲不管对多⾼精度的数字图像进⾏处理都是可能的。
⽽在模拟图像处理中，要想使精度提⾼⼀个数量级，就必须对装置进⾏⼤幅度改进。
（2）再现性好：不管是什么数字图像，均⽤数组或数组集合表⽰。
在传送和复制图像时，只在计算机内部进⾏处理，这样数据就不会丢失或遭破坏，保持了完好的再现性。
⽽在模拟图像处理过程中，就会因为各种⼲扰因素⽽⽆法保持图像的再现性。
（3）通⽤性、灵活性强：不管是可视图像还是X光图像、热红外图像、超声波图像等不可见光图像，尽管这些图像⽣成体系中的设备规模和精度各不相同，但当把这些图像数字化后，对于计算机来说，都可同样进⾏处理，这就是计算机处理图像的通⽤性。
第⼆章图像数字化是将⼀幅画⾯转化成计算机能处理的形式——数字图像的过程。
采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。
采样间隔和采样孔径的⼤⼩是两个很重要的参数。
量化：将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化。
⼀幅数字图像中不同灰度值的个数称为灰度级数，⽤G表⽰。
图像数字化⼀般采⽤均匀采样和均匀量化⽅式。
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马赫带：从黑到白的条带，灰度差相同，但主观感觉认 为条带内灰度分布不均匀，右边比左边更暗。
同时对比度：在相同亮度的刺激下,由于背景亮度不同,人 眼所感受到的主观亮度不同。
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2、彩色视觉
➢图像理解是最高层的操作，操作对象是从描述抽象出来 的符号，处理的数据量最少，研究各目标的性质和它们 之间的相互联系。
2
三、图像的含义——数学函数的另外一种表达
数学函数 连续函数
图像
离散函数
不可见物理 图像
可见图像 图片 照片
图 画
3
滇池污染卫星照片
1987年2月8 日滇池叶绿
素分布
1996年3月20日 滇池悬浮粒子
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三、像素间的关系
1、连通性 连接： 4-连接，8-连接，m-连接 连接 -> 毗邻 -> 通路 -> 连通 2、距离
欧氏距离：
D4距离：
D4距离是最短的4－通路长度 D8距离： D8距离是最短的8－通路长度 Dm距离：无公式计算，依赖于沿通路的象素和他们近邻象素的值 Dm距离是最短的m－通路长度
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2D离散FT：
如果f(x,y)以离散形式( m×n矩阵)表示——数字图像，该数 字图像f(x,y)的各个像素为在给定二维正交基上的投影的线 性组合。 正变换：将任意一个数字图像分解成为一个由该图像在给 定正交基上的投影组成的“频域”图像。 反变换：将任意一个由给定正交基上的分量组成的“频域”图 像合成为空域图像。
1D离散FT：
如果f(x)以离散形式(矢量)表示——离散函数，该离散函数 f(x)的各个分量为在给定一维正交基上的投影的线性组合。 正变换：将任意一个时域离散函数分解成为一个由该离散 函数在给定正交基上的投影组成的频域离散函数。 反变换：将频域中任意一个由给定正交基上的分量组成的 离散函数合成为时域离散函数。
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七、什么是数字图像处理
数字图像处理就是利用计算机系统对数字图像进行各种目 的的处理——根据需要改变像素值。 数字图像处理的最终目的：使图像更“好看”。 “好看”是根据不同的要求而有不同的标准，是随着处理目 的的不同而不同。
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八、数字图像处理的内容
主要由：图像变换、图像编码、图像增强、图像恢复、 图像分割、图像的理解和识别几部分组成。 图像变换：利用变换技术将图像由空域变换到变换域中处 理。 图像增强和复原：提高图像质量(去除噪声、提高图像的 清晰度)。 图像的分割：提取出感兴趣的对像。为进一步的理解和识 别做准备。 图像编码压缩：减少描述图像的数据量，以便节省图像传 输、处理时间、减少存储空间。 图像的理解和识别：判决分类。
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傅立叶变换本质的理解
傅立叶 变换
自然光
三棱镜
F(u) u
光谱
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第四部分 图像增强
图像增强技术的目的是改善图像的视觉效果，以作进 一步处理。
空域：点处理 —— 各类模板(空域滤波器)处理 频域：各类频域滤波器处理 一、空域点处理
直接灰度变换的方法——分段线性变换 对数形式增强等
直方图处理方法——直方图均衡化，直方图规定化 (直方图处理方法是以概率论为基础的)
光的三基色：RGB 彩色视觉特性:由色调(Hue)、饱和度(Saturation)和亮度 (Brightness)三个量来度量。 颜色模型： RGB：面向诸如彩色显示器或打印机之类的硬设备 HSI：面向彩色处理为目的的应用(动画等)
紫外光
红外光
400nm 435.8nm
546.1nm
可见光区
780nm 700nm
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f’(i,j) b’
a’ a
f’(i,j) b’
a’ a
f’(i,j)
b’ d’
c’ a’
b f(i,j)
a’ c d b f(i,j)
f’(i,j) b’
a’
b f(i,j)
a
b f(i,j)
22
原始图象f (i, j)的灰度范围为[a, b] ，可以通过各种非线性变换曲线 将该灰度范围变换到区间[a’, b’] 上，从而求得图象f ’(i, j)。
14
3、象素间的运算
算术运算 逻辑运算
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第三部分 图像变换
图像变换是把图像从一个空间变换到另一个空间，方便 分析和处理 一、图像为什么要变换 ➢利用变换的某些性质，可以大大简化或加速图象处理过 程。 ➢空域图象经过变换后形成 “对应域图象”，从中会看到在 空域图象中不易看到的某些“东西”。 ➢变换后形成 “对应域图象”，会呈现某些性态，利用这些 性态可完成图象处理中某个应用领域的应用。
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二、图像变换选择的原则
1)变换必须是可逆的。 2)变换不能损失信息。 3)变换必须是有好处的。 4)变换算法必须是不复杂的。
➢可分离变换有：傅里叶变换，离散余弦变换、哈 达玛变换、沃尔什变换、哈尔变换等。 其特点为：正交变换；一个2D变换可以用两个1D 变换来组成；均有快速算法。
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三、傅立叶变换ห้องสมุดไป่ตู้
分布
1994年4月16 日滇池叶绿素
分布 4
搞笑照片
5
四、图像处理系统的组成
一个基本的图像系统由采集、显示、存储、通 信、处理和分析构成。
6
五、数字图像的分类与描述
➢ 二值图像 ➢ 灰度图像 ➢ 彩色图像
六、图像为什么要处理 ➢对人们解释图像信息的某种改善 ➢用于自动机器识别的景物处理 ➢构造人类视觉系统不能观察到的事物 ➢为了达到某种目的而进行处理，如传送、储存等
9
第二部分 图像和视觉基础
一、人眼的成像机理、特点 主要特点：锥状视觉细胞、柱状视觉细胞的区别；对环
境宽广的适应范围
强闪光阈值 视觉范围
主观亮度 昼视曲线
夜视曲线
夜视阈值
光强的对数
-6 -4 -2 0 2 4
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眼球剖面图和眼底图
角膜 睫状肌
视网膜
虹膜 晶状体 脉络膜 巩膜 玻璃体
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1、人的视觉对亮度的感知
数字图像处理总复习2020
第一部分 绪论
一、什么是图像
“图”是物体投射或反射光的分布，“像”是人的视觉系统对 图的接受在大脑中形成的印像或反映。是客观和主观的结 合。
二、图像处理、图像分析和图像理解各自的特点
➢图像处理是最低层的操作，操作对象是像素，处理的数 据量最大，是图像到图像的过程；
➢图像分析则进入了中层，操作对象是目标，数据量减少 ，对图像中感兴趣的目标检测和测量，是图像到数据的 过程；