数字图像处理复习

图像通信课堂练习小整理

编辑员：aikundechong

致谢：c412工作室

第一章：

1、连续图像f(x,y)与数字图像I(r,c)中各量的含义各是什么?它们有什么联系和区别?它们的取值、各在什么范围?

2、数字图像可分为哪几种类型？

1、二值图像和灰度图像

2、灰度图像和彩色图像

3、静态图像和活动图像

4、平面二维图像和立体三维图像

3、图像处理的应用有哪些？

广泛用于工业、医学、生物科学、地理学、考古学、物理学、天文学等多个领域。

太空技术：航天技术、空间防御、天文学

生物科学：生物学和医学

刑事/物证：指纹、人脸分析

国防：军事探测

工业应用：产品检测

日常生活应用：照片编辑、影视制作

第二章：

1、假设图像的采样值在它的动态范围内的概率分布是均匀分布，分别计算在8bit和10bit均匀量化时所得的图像量化信噪比。P34

n指比特数

2、在PAL和NTSC制的电视体系中，是如何将一个三维图像信号f(x, y, t)变为一维的随时

间变化的扫描信号g(t)的？

在时间维上把图像分为离散的一帧一帧的图像，在每一帧的图像内又在垂直方向上（y维）将图像离散为一条一条的水平扫描行，把图像分为诺干帧的过程实际是在时间方向上进行的采样，把图像分为诺干行的过程实际是在垂直方向上进行采样。在时间方向和垂直方向上采样，间距

往往由模拟电视系统决定，因此可供人们自由处置的只有水平方向，在水平方向上可以设置不同的采样间隔。

第三章：

1.如果用一维DFT的程序计算一个序列的一维DCT 值，需要将输入数据作什么运算？3.

2.1 DCT变换的基本思想是将一个实函数对称延拓成一个实偶函数，实偶函数的傅里叶变换也是实偶函数，因此通过傅里叶变换可以构造一种实数域的变换----DCT。DCT变换本质上仍然是傅里叶变换，但只有实数计算，因而计算量小，简单、所需存贮空间少。

2、写出N=8时哈达玛变换的变换矩阵。

3.为什么说K-L 变换在最小均方误差准则下是最优变换？

因为λi 是单调减小的，可以根据误差

的要求来控制所取特征值的个数K ，或者说可以通过取不同的K 值来达到 之间的均方误差为最小，因此说K-L 变换在最小均方误差准则下是最优变换。

第四章：

1. 什么是图像的直方图？直方图的性质有哪些？并说明其在图像处理中的应用。

直方图表示数字图像中每一灰度级与其出现频数（该灰度像素的数目）

间的统计关系。------横坐标表示灰度级，纵坐标表示频数。

性质：直方图能给出该图像的大致描述，k X X 和

如灰度范围、灰度级的分布、整幅图

像的平均亮度等

直方图不能完整地描述一幅图像

一幅图像只对应一个直方图，但一个直方图可对应不同的图像

应用：（1）图像数字化参数的选择

直方图给出了一个简单可见的指示，用来判断一幅图像是否合理的利用了全部被允许的灰度级范围。

一般来说，一幅图像应该利用全部或几乎全部可能的灰度级，否则相当于增加了量化间隔。

（２）边界阈值选取

假设某图像的灰度直方图具有二峰性，则表明这个图像的较亮的区域和较暗的区域可以较好地分离，以这一点为阈值点，可以得到好的二值处理的效果。

如果一幅图像经过均值滤波之后变得模糊了，问采用锐化算法对该模糊图像进行处理，是否可以使图像变的清晰一些？为什么？请说明你的观点。

答：均值滤波是对图像进行累加求和运算，而锐化是对图像进行逆运算：差分，其本质就是提高边缘像素的反差。因此锐化就可以增强图像边缘，让模糊图像变得清晰。

第九章：

（1）请说明是否能用变长编码法压缩1幅以直方图均衡化的结具有级灰度的图？

（2）这样的图象中包含象素间冗余吗？

解答：（1）不能，对数字图象进行直方图均衡化所得到的结果中各灰度值的出现概率并不相等，所以依然存在编码冗余，但均衡化再用变长编码法得到的数据压缩效率一

般不高。

（2）因为直方图是1-D的，所以均衡化后图象中有几何或结构关系所产生的象素间相关性仍存在，即仍有象素间冗余，仍可以进行压缩。

第十章：

1、分析采用一维游程长度编码和二维游程长度编码的应用场合，对新闻报纸传真中，采用哪种方法更合适，说明理由。（答案不标准，使用请慎重！！）

一维游程编码适用于二值图像（非0即1）的情况，而二维游程编码适用于连续色调图像，可以有不同的灰度等级。

传真的像素只有黑、白两个灰度等级，因此编码属于二值图像的压缩编码，所以适合采用一维游程。

而报纸中含有连续色调图像，适合采用二维游程。

2、简述比特面编码的基本概念,并解释在用比特面编码实现逐渐浮现编码传输时，为什么要按从高比特面到低比特面的传输次序?

比特面编码是一种非常简单的编码方法，它把灰度图像的编码转换为对其个比特面的二值编码。

为什么？图像从高到低次序传送比特面，接收端将接收到的个比特面依次累加后输出，可以得到由粗到细的显示图像。这种编码传输方式就是一种最为简单的逐渐浮现编码传输方式。如果对每一个比特面都采用从高到低的传输次序，还可以提高传输速率。