最新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。

2快速离散余弦变换有几种实现方法？如何实现？

（1）利用FFT的快速算法（2）基于代数分解的快速算法

第四章

1图像空域增强和频域增强的基本原理是什么？

像增强是指按特定的需要突出一幅图像中的某些信息，同时削弱或去除某些不需要的信息，它是一种将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征，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的图像处理方法

频域处理法的基础是卷积定理，它是将图像看作波，然后利用信号处理中的手段对图像波进行处理。空域处理法的基础是灰度映射变换，它是直接针对图像中的像素进行处理，所用到的映射变换取决于增强的目的

2简述空域平滑滤波器和锐化滤波器的相同点，不同点及它们的联系？

相同点：都能减弱或消除傅立叶空间的某些分量，而不影响或较少影响其它分量，从而达到增强某些频率分量的效果。

不同点：平滑滤波器减弱或消除了傅立叶空间的高频分量，所以达到了增强低频分量、平滑图像中细节的效果。锐化滤波器减弱或消除傅立叶空间的低频分量，所以达到了增强高频分量、锐化图像中细节的效果。

两者联系：两者效果相反，互为补充，从原始图像中减去平滑滤波器的结果具有锐化的效果，而从原始图像中减去锐化滤波器的结果则具有平滑的效果。

3 同态滤波的特点是什么？适用什么情况？

同态滤波是一种在频域中同时将图像亮度范围进行压缩和将图像对比度增强的方法

同态滤波的原理：将灰度值看成是照度和反射率的产物，由于照度相对较小，可以看做图像的低频成分，而反射率是高频成分。通过分别处理照度和反射率对像元灰度值的影响，达到揭示阴影区细节特征的目的。

4为什么中值滤波对于脉冲噪声和椒盐噪声的抑制效果比较好？

中值滤波法是一种非线性平滑技术，它将每一象素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内的所有象素点灰度值的中值。实现方法：

通过从图像中的某个采样窗口取出奇数个数据进行排序

用排序后的中值取代要处理的数据即可

中值滤波法对消除椒盐噪音非常有效，因为椒盐噪声的像素点值通常处于最大（或较大）或者最小（或较小）的范围内，采用取中间值的方法时，椒盐噪声可以比较好的过滤掉。

中值滤波在图像处理中,常用于用来保护边缘信息,是经典的平滑噪声的方法。

5用于空域增强处理中的平滑滤波器和锐化滤波器的相同点、不同点以及联系。

相同点：都能减弱或消除傅立叶空间的某些分量，而不影响或较少影响其它分量，从而达到增强某些频率分量的效果。

不同点：平滑滤波器减弱或消除了傅立叶空间的高频分量，所以达到了增强低频分量、平滑图像中细节的效果。锐化滤波器减弱或消除傅立叶空间的低频分量，所以达到了增强高频分量、锐化图像中细节的效果。

两者联系：两者效果相反，互为补充，从原始图像中减去平滑滤波器的结果具有锐化的效果，而从原始图像中减去锐化滤波器的结果则具有平滑的效果

1 试分析比较三种典型的滤波复原方法：逆滤波，维娜滤波与约束最小二乘方滤波？

2 数字图像处理有哪几种常用的噪声？

高斯噪声，瑞利噪声，伽马噪声，指数噪声，均匀噪声，椒盐噪声

3何谓图像复原？图像复原与图像增强有什么区别？

图像恢复（Image Restoration）(客观)当造成图像退化（图像品质下降）的原因已知时，复原技术可以对图像进行校正。最关键的是对每种退化都需要有一个合理的模型。目的是消除退化的影响，从而产生一个等价于理想成像系统所获得的图像。

图像增强（Image Enhancement）(主观)图像增强是对图像质量在一般意义上的改善。当无法知道图像退化有关的定量信息时，可以使用图像增强技术较为主观地改善图像的质量。其目的是得到一种特殊的艺术效果，增强动感和力度。

第六章

1什么是三原色原理？

1、自然界中的可见颜色都可以用这三基色按一定比例混合得到。

2、三基色彼此之间相互独立。任何一种都不能用另外两种混合得到。

3、三基色之间的混合比例直接决定混合色调的饱和度。

4、混合色的亮度等于各个基色的亮度之和。

所以，国际照明委员会（CIE）规定以700nm(红)、546.1nm (绿)、435.8nm(蓝)三个色光为三基色。自然界的所有颜色都可以通过选用这三基色按不同比例混合而成。

2全彩色图像处理与伪彩色图像处理有什么差别？

全彩色图像处理是对彩色图像进行彩色增强处理，其目的是突出图像中的用信息，

伪彩色图像处理是将黑白图像转化为彩色图像主要目的是提高人眼对图像的细节分辨能力一达到图像增强的目的

3 什么是伪彩色处理？伪彩色处理有哪些方法？

伪彩色增强是把灰度图像的各个不同灰度级按照线性或非线性的映射函数变换成不同的彩色，得到一幅彩色图像的技术。使原图像细节更易辨认，目标更容易识别。

伪彩色增强的方法主要有：1、密度分割法 2、灰度级一彩色变换法3、频率域伪彩色增强法

4简述对图像进行编码压缩的必要性和可行性。

必要性: 图像数据的特点之一是信息量大，图像在显示、传输过程中所需要传递的信息量非常大，不利于数字图像的传输和存储。

可行性：数字图像中存在着冗余。从信息论观点看，描述图像信源的数据由有用数据和冗余数据两部分组成。冗余数据主要有：空间冗余、时间冗余、结构冗余、信息熵冗余（编码冗余）、知识冗余、心理视觉冗余等等。

5有损压缩编码和无损压缩编码的区别在哪里？