数字图像处理练习题答案

一、选择题

1B 、2C 、3A 、4D 、5C 、 6A 、7D 、8A 、9D 、10A

二、判断题（ 正确的打√，错误的打×。）

1、√

2、√

3、×

4、×

5、√

6、√

7、×

8、×

9、× 10、√

三、

（1）策略可以分为两种。一种是将一幅彩色图像看作三幅分量图像的组合体，在处理过程中先对每幅图像单独处理，再将处理结果合成为彩色图像。另一种是将一幅彩色图像中的每个象素看作具有三个属性值，即属性现在为一个矢量，需利用对矢量的表达方法进行处理。

（2）一副真彩色图像既可以分解为R 、G 、B 三个分量也可以分解为H 、S 、I 三个分量图。人眼对H 、S 、I 三个分量图的感受是比较独立的。一种简便常用的真彩色增强方法步骤为：

①将RGB 分量图转化为HIS 分量图；②利用对灰度图增强的方法增强其中的一个分量图；③再将结果转换为用RGB 分量图来显示。

亮度增强，改变I 分量图，它不改变原图的彩色内容。饱和度增强，改变S 分量图，通过对S 分量图中每个象素乘以一个大于1的常数可使图像的彩色更鲜明，而如果乘以一个小于1的常数则会使图像的彩色感减少。色调增强，改变H 分量图，若对该图的每个象素加一个常数，将会使每个目标的颜色在色谱上移动。

四、

（1） 算术编码为0.23355

图略

（2） 发送时，要发送A 、B 、C 、D 、E 、F 的概率，并送0.23355。

（3） 算术解码如下

图略

五、

（1）图像混合

设图象),(y x f 为载体图像，),(y x s 为隐藏图像。对于实数a ，称

),()1(),(),(y x s a y x af y x b -+=

为图像),(y x f 和),(y x s 的a 混合。

(2)单幅迭代

对图像),(y x f 和),(y x s 进行1α混合得),()1(),(),(111y x s a y x f a y x b -+= ，对图像),(y x f 和),(1y x b 进行2α混合得),()1(),(),(1222y x b a y x f a y x b -+=，依次进行N 次混合得到),()1(),(),(1y x b a y x f a y x b N N N N --+=。可以证明，

),(),(lim y x f y x b N N =∞→

通过依次选择一系列混合参数，使得混合图像逐次逼近载体图像),(y x f 。

（3）多幅迭代

设图象),(y x f 、),(y x g 为载体图像，),(y x s 为隐藏图像。对图像),(y x f 和

),(y x s 进行1α混合得),()1(),(),(111y x s a y x f a y x b -+= ，

对图像),(y x g 和),(1y x b 进行2α混合得),()1(),(),(1222y x b a y x g a y x b -+=。即图像(c)隐藏在(b)后，又将新的图像隐藏到(a)中。

（4）可以将一幅图象与多幅图象进行迭代混合，将它隐藏在n 幅图象中。对这样的隐藏图象进行恢复时，需要使用n 幅混合图象和n 个混合参数，并且还需要知道图象的混合次序，由此可见这种对图象的多幅迭代隐藏方案是一种非常安全的隐藏方案

六、

A ：375.37)1,1(取=W

B ：275.27)0,2(取模，取整-=W

C ：0)2,1(=W

D ：1125.112)3,3(取模，取整-=W

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一、选择题

1C 、2A 、3B 、4A 、5C 、 6A 、7B 、8A 、9C 、10B

二、判断题（ 正确的打√，错误的打╳。）

1、√

2、×

3、√

4、×

5、×

6、√

7、√

8、×

9、× 10、×

三、

（1）水印嵌入如下图所示。

首先对图像在空域和频域进行分类，将图象块分为三类：① 具有低亮度且纹理简单的块（嵌入较少水印）；② 具有高亮度且纹理复杂的块（嵌入较多水印）；③ 其它块（嵌入量适中）；

其次，产生一个服从高斯分布N(0,1)的随机序列{}1,...,2,1,0:-=M m g m 作为水印。对每个图像小块i 使用4个DCT 系数，即)1,1()0,1()1,0()0,0(i i i i F F F F ，，， 最后，对DCT 系数调整后的频谱图进行IDCT ，得到嵌入水印的图像。

（2）水印检测

具体步骤

①计算原始图象f (x , y )和拟检测图象h (x , y )的差

8','0)

,(),(),(),(10<≤''=-=-=y x y x e y x h y x f y x e N i i

②对差图象的每个块计算DCT

8','0)}

,({DCT )','(<≤''=y x y x e v u E i i

③从DCT 图象块提取可能的水印序列 )','(}''24 ,{)','(v u E v u i j g v u w i j i =++==

④计算可能的水印和原嵌入水印的相关性，并作出判断。

六、

答：主要采用半调技术，分为幅度调制和频率调制两种。

幅度调制是通过调整输出黑点的尺寸来显示不同的灰度。具体实现是在每个象素位置打印一个与其灰度反比的黑圆点，即在亮的图像区域打印的点小，而在暗的区域打印的点大。当点足够小，观察举例足够远时，人眼就不容易分辨各个小点，而得到比较连续平滑的灰度图像。

频率调制技术中输出黑点的尺寸是固定的。为输出不同的灰度，采用模板，每个模板划分成规则网格，每个格对应一个基本二值点。通过调整各个基本二值点为黑或白就可以让各个模板输出不同的灰度。

补充：调幅、调频的图示。