视觉检测技术-习题参考答案

视觉检测技术－习题答案

1-1 何为计算机视觉？

能够解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界的机器系统称为计算机视觉或机器视觉。

1-2计算机视觉能够完成的四种基本任务是什么？

尺寸和表面特征的检测；目标的识别和定位。

1-3制约计算机视觉技术应用水平的两大基础是什么？

1）包括数字图像处理的视觉理论和算法；2）微电子技术

1-4计算机视觉和视觉检测是什么关系？（无标准答案，根据自己的理解进行归纳、概括即可。）

以检测为目的的计算机视觉应用称为视觉检测。视觉检测是计算机视觉内容的一部分。

第二章习题（人类视觉）

2-1 做一个简单实验。将视轴与观测书页的法线平行，给出高清晰观察区域的尺度范围。

2-2 人类视觉系统由几部分组成？各部分的功能是什么？

三个部分：眼球、神经传输系统及大脑的视觉中枢；各部分作用是：光学成像、影象摄取或采集、影象信号的传输、影象信号、信息处理。

2-3 分别举出一个证明视觉空间分辨率和时间分辨率的实例。并解释视觉区域时间分辨率不同的生理机制（生物物理原因）。

2-4 两种感受野的什么特性有利于检测影像的边缘？

2-5 何为马赫带？其形成的生物学基础是什么？

2-6 在夜间观赏烟火时，观察到得什么现象可以用视觉动态响应特性进行解释。

2-7 一粉笔沿轴向快速从眼前掠过留下的是什么影像，为什么？

第三章习题（图象的基本知识）

3-1 物体表面上某一点（小区域）的灰度（或亮度）与那些因素或分量有关？

是什么关系？－语言陈述，列写公式

3-2 伪彩色图象处理的目的是什么？为什么该处理方法可以实现这样一个

目的？－从人类视觉对灰度和彩色的分辩能力谈起――。

3-3 假彩色图像处理的目的和任务是什么？

概括：1）降低人类对对彩色区域的分辩难度；2）开展人类视觉的光谱范围。

3-4 请给出灰度直方图的两种应用。

①用于判断图像量化是否恰当。②用于确定图像二值化的阈值。③用于区域分割和面积计算。

3-5 黑白图像、普通灰度图像的灰度取值范围是多少？彩色图像中一个象素的颜色需要用多少个bit来表示？――每两个F表示一种基色，――24位，－

3-6 结合三相CCD电荷包转移过程图，补充画出在满足t2

3-7 何为帧转移过程？面阵CCD中，信号电荷转移输出的三个阶段是什么？

三个关键词：影像信号电荷；光敏区－暂存区；一次性；

三个阶段：

3-8 现准备采用型号为TCD142D的线阵

CCD图像传感器测量一个300毫米

长的零件尺寸，请问该测量方法的

量化误差大约是多少？

要点：a 正确的成像假设；b 按整像素处理量化物差

3-9 在电荷包的转移过程中，单侧传输和双侧传输各有什么优缺点？

2点：结构，效率

3-10 CCD传感器的输入和输出是什么物理量，这种传感器需要解决的 3 个技术问题是什么？

光信号―电荷―；信号电荷的生成、传输和输出。

3-11 在输出栅高电平期间，信号电荷的多少与输出管V2的工作状态是什么关系？

V2 －放大工作状态，――决定了输出管V2 的导通深度，―――

3-12 SCCD和BCCD的各有什么优点？

1.传输效率，

2.噪声,

3.电荷容量

3－13 什么是CCD的转移效率？转移效率和时钟频率是什么关系？

3－14 CCD摄像器件的分辨率是指什么？该技术参数可以用什么概念或术语来表示？

－对细节的分辩――――

3－15 什么是CMOS图像传感器？――由感光单元和基于CMOS晶体管过程的多路集成在

一个硅片上―――

3－16 与CCD相比CMOS图像传感器在结构组成和功能方面有何特点？

3－17 何为主动像敏单元结构? 这种结构带来了那些性能的改善？

3－18 CMOS图像传感器的主要缺点是什么？

3－19 分析预测CCD和CMOS两种图像传感器的发展前景，为公司的中短期研发和经营规划提供依据。

3－20 CCD和CMOS图像传感器是如何读取感光单元的信息电荷值的？（可按照信息电荷的传输方式、输出方式的不同进行陈述）－经过帧、行、位间的传输转移通过输出机构实现信息电荷值的读取；通过二维寻址方式―――――，经过列放大器放大后读出。

3-21 物体表面上某一点（小区域）的灰度（或亮度）与那些因素或分量有关？是什么关系？该点、入射光、反射光、写出公式――

3-22 数字图像的坐标系约定及点位图表示（p19-20）；

3-23 实际应用中RGB的取值和HIS彩色空间中三个参数之间关系的验证。3-24 黑白图像、普通灰度图像的灰度取值范围是多少？彩色图像中一个象素的颜色需要用多少个bit来表示？二值图像，灰度图像和彩色图像的象素值及其提取；

在一般的数字图像处理中，都用彩色模式表示，

即FFFFFF，其提取方式为：――关键是理解彩

色RGB值的分离―――，其它补充问题。

3-25 请根据右图给出品红、青色的配色方程

第四章习题（二值图像分析）

4-1 采用二值图像处理方法的原因是什么？

3个：1】－够用；2】可利用已有算法，3】数据量小。

4-2 给出矩和的具体计算表达式，说明比值的物理意义。

4-3 请计算数字0，4，8和文字“串”，“茴”的欧拉数。

4-4 图像分割的定义和意义是什么？

是指依据特征将目标从背景中分离出来的一种数字图像处理技术。－讲义给出的详细单不够精练4-5

给出判别分析法中组间方差，组内方差的计算公式，说明阈值 t 的确定过程。

4-6 简述自适应阈值确定方法适用的图像类型是什么？解决问题的两个主要技术措施是什么？

3个要点：各区域的平均灰度有差异；子区域划分及原则；子区域间的阈值选取

第五章习题（图像预处理）

5-1 已知分段灰度变换的定性关系如

右图所示，请分别给出a ≤ f ≤ b

和b < f ≤ c范围内两段线性变

换的数学表达式。

整理得到：g ＝―――――

(0,0)

M(1,0)

M

(1,0)

(0,0)

M

M

[][][]

F r R g

G b B

=++

22

222

B B

W T B

σσ

σσσ

=

-