数字图像考试试题

一、填空题1、一个基本的数字图像处理系统由图像输入、图像存储、图像输出、图像通信、图像处理和分析5个模块组成。

2、低通滤波法是使高频成分受到抑制而让低频成分顺利通过，从而实现图像平滑。

3、一般来说，采样间距越大，图像数据量少，质量差；反之亦然。

4、多年来建立了许多纹理分析法，这些方法大体可分为统计分析法和结构分析法两大类。

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、图像压缩系统是有编码器和解码器两个截然不同的结构块组成的。

7、图像处理中常用的两种邻域是 4-邻域和 8-邻域。

8、对一幅100 100像元的图像，若每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图像的数据量为40000bit，则图像的压缩比为： 2:1 。

9、图像增强的方法分为空间域方法和频域方法两大类。

10、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。

11、图像锐化除了在空间域进行外，也可在频率域进行。

12、常用的灰度内插法有最近邻元法、双线性内插法和（双）三次内插法13、常用的彩色增强方法有真彩色增强技术、假彩色增强技术和伪彩色增强三种。

二．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.6D.82.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.高通滤波D. 中值滤波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、RGBB、CMY或CMYKC、HSID、HSV6. 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____方向的边缘。

( C )A.水平B.45°C.垂直D.135°8.对一幅100´100像元的图象，若每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit，则图象的压缩比为：( A )A.2:1B.3:1C.4:1D.1:29.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10.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11.下列图象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placian算子12.下列算法中属于局部处理的是：（ D ）a.灰度线性变换b.二值化c.傅立叶变换d.中值滤波13.一曲线的方向链码为12345，则曲线的长度为（ D ）a.5b.4c.5.83d.6.2414.二值图象中分支点的连接数为：（ D ）a.0b.1c.2d.315.像的形态学处理方法包括（ D ）A.图像增强B.图像锐化 C 图像分割 D腐蚀三、名词解释1、数字图像处理。

答：数字图像处理：采用特定的算法对数字图像进行处理，以获取视觉、接口输入的软硬件所需要数字图像的过程。

2、灰度直方图。

答：灰度直方图是指反映一幅图像各灰度级像元出现的频率。

3、直方图规定化（匹配）。

答：用于产生处理后有特殊直方图的图像的方法。

4、图像锐化答：图像锐化是增强图象的边缘或轮廓。

5、数据压缩答：指减少表示给定信息量所需的数据量。

6.数字图像及数字图像处理答：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）。

7.中值滤波法答：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。

8.像素的邻域及4-邻域答：邻域是指一个像元（x，y）的邻近（周围）形成的像元集合。

即{（x=p,y=q）}p、q为任意整数。

像素的四邻域即像素p(x,y)的4-邻域是:(x+1,y),(x-1,y) ,(x,y+1), (x,y-1)四、判断改错题（下列命题是否正确，正确的就在题号前的括弧内打“√”，错误的打“×”并改正。

每小题2分，共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。

改正：直方图均衡是一种点运算，图像的二值化也是一种点运算。

或：直方图均衡是一种点运算，图像的二值化不是一种局部运算。

( × ) 3. 有选择保边缘平滑法可用于边缘增强。

改正：有选择保边缘平滑法不可用于边缘增强。

或：有选择保边缘平滑法用于图象平滑（或去噪）。

( √ ) 4. 共点直线群的Hough变换是一条正弦曲线。

( √ ) 5. 边缘检测是将边缘像元标识出来的一种图像分割技术。

五、简答题1、图像、数字图像、数字图像处理的定义？答：图像：是自然生物或人造物理的观测系统对世界的记录，是以物理能量为载体，以物质为记录介质的信息的一种形式。

数字图像：是指将连续的模拟图像经过离散化处理后得到的计算机能过辨识的点阵图像。

数字图像处理：采用特定的算法对数字图像进行处理，以获取视觉、接口输入的软硬件所需要数字图像的过程。

2、图像增强的目的是什么？答：图像增强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。

3、什么是中值滤波及其它的原理？答：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。

中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近的真实值，从而消除孤立的噪声点。

4、图像锐化与图像平滑有何区别与联系？答：区别：图像锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图像清晰；图像平滑用于消除图像噪声，但是也容易引起边缘的模糊。

联系：都属于图像增强，改善图像效果。

5、伪彩色增强与假彩色增强有何异同点？答：伪彩色增强是对一幅灰度图像经过三种变换得到三幅图像，进行彩色合成得到一幅彩色图像；假彩色增强则是对一幅彩色图像进行处理得到与原图像不同的彩色图像；主要差异在于处理对象不同。

相同点：是利用人眼对彩色的分辨能力高于灰度分辨能力的特点，将目标用人眼敏感的颜色表示。

6、假彩色增强和伪彩色增强的区别是什么？答：假彩色增强是将一幅彩色图像映射到另一幅彩色图像，从而达到增强彩色对比，使某些图像达到更加醒目的目的。

伪彩色增强是把一幅黑白域不同灰度级映射为一幅彩色图像的技术手段。

7、图像编码基本原理是什么？数字图像的冗余表现有哪几种表现形式？答：虽然表示图像需要大量的数据，但图像数据是高度相关的，或者说存在冗余（Redundancy ）信息，去掉这些冗余信息后可以有效压缩图像，同时又不会损害图像的有效信息。

数字图像的冗余主要表现为以下几种形式：空间冗余、时间冗余、视觉冗余、信息熵冗余、结构冗余和知识冗余。

8、图像增强时，平滑和锐化有哪些实现方法？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。

9、什么是中值滤波？中值滤波有何特点？ 答：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. 中值滤波能够较好的处理脉冲状噪声，其优点主要在于去除图像噪声的同时，还能保护图像的边缘信息。

10、在MATLAB 环境中，实现一幅图像的傅立叶变换。

答：MATLAB 程序如下：A=break('rice.tif'); imshow(A); A2=fft(A);A2=fftshift(A2);Figure,imshow(log(abs(A2)+1),[0,10]); 11、数字图像的基本概念？一幅图像可定义为一个二维函数f(x,y)，这里x 和y 是空间坐标，而在任何一对空间坐标(x,y)上的幅值f 称为该点图像的强度或灰度。

当x,y 和幅值f 为有限的、离散的数值时，称该图像为数字图像。

12、对于椒盐噪声，为什么中值滤波效果比均值滤波效果好？椒盐噪声是复制近似相等但随机分布在不同的位置上，图像中又干净点也有污染点。

中值滤波是选择适当的点来代替污染点的值，所以处理效果好。

因为噪声的均值不为0，所以均值滤波不能很好地去除噪声。

13、什么是区域？什么是图像分割？区域可以认为是图像中具有相互连通、一致属性的像素集合。

图像分割时把图像分成互不重叠的区域并提取出感兴趣目标的技术。

14、什么是图像运算？具体包括哪些？图像的运算是指以像素点的幅度值为运算单元的图像运算。

这种运算包括点运算、代数运算和几何运算。

六、计算题1、若一个6464 的离散图像，灰度分成8层，其灰度k r 的值和分布情况如表1所示。

要求绘制该图像的直方图，并求经过直方图均衡后的图像的直方图。

解：k 0 1 2 3 4 5 6 7k r0 1/7 2/7 3/7 4/7 5/7 6/7 1k n560 920 1046 705 356 267 170 72nn r p kk r =)( 0.14 0.22 0.26 0.17 0.09 0.07 0.04 0.02∑==kj j r k r p s 0)(0.14 0.36 0.62 0.79 0.88 0.95 0.99 1'k s 1/7 3/7 4/7 6/7 6/7 1 1 1"k s1/7 3/7 4/7 6/7 1k s n560 920 1046 1061 509)(k r s p0.14 0.22 0.26 0.26 0.132、设一幅灰度级为8（分别用S 0、S 1、S 2、S3、S4、S5、S6、S 7表示）的图像中，各灰度所对应的概率分别为0.1、0.19、0.21、0.3、0.05、0.05、0.07、0.03。

对其进行霍夫曼编码。

解：符号概率 12 3 4 5 6S 3 0.3 11 0.3 11 0.3 11 0.3 11 0.3 11 0.4 0 0.6 1 S 2 0.21 01 0.21 01 0.21 01 0.21 01 0.3 10 0.3 11 0.4 0 S 1 0.19 00 0.19 00 0.19 00 0.19 00 0.21 01 0.3 10 S 0 0.1 1011 0.1 1011 0.12 100 0.18 101 0.19 00 S 6 0.07 1001 0.08 10100.1 1011 0.12100S40.05 1000 0.07 1001 0.08 1010S50.05 10101 0.05 1000S70.03 101003、如图为一幅16级灰度的图像。