[课件]数字图像处理课程作业答案PPT
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如前所述，可由 r、g、b值得到 R、G、B 值。
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Homework 2
A1. 一幅24位真彩色BMP图像中一像素点R=180，G=180， B=180，由RGB彩色模型转换到YCbCr彩色模型，如 果 Y、Cb、Cr的值域均为[0，255]，则Y、Cb和Cr分 别为多少？ 解： RGB、YCbCr 取值范围为[0，255]， RGB到YCbCr 的转换公式为：
6
Homework 1
23. 何为YIQ模型？
答： YIQ 彩色模型用于NTSC制彩色电视广播。 为了有效传输并与黑白电视兼容，YIQ 是一个 RGB 的编码。实际上，YIQ 系统中的 Y 分量提 供了黑白电视机要求的所有影像信息。另外， 它成为普遍应用的标准是因为在图像处理中 YIQ 模型的主要优点是去掉了亮度(Y)和颜色信 息(I 和 Q)间的紧密联系。亮度是与眼中获得的 光的总量成比例的。去除这种联系的重要性在 于处理图像的亮度成分时能在不影响颜色成分 的情况下进行。
学 科
物理、化学 生物、医学 环境保护
应 用 内 容
结晶分析、谱分析 细胞分析、染色体分类、血球分类、X光照 片分析、CT 水质及大气污染调查
地 质
资源勘探、地图绘制、GIS
3
Homework 1
学 科 农 林 应 用 内 容 植被分布调查、农作物估产
海 洋
水 利 气 象
鱼群探查、海洋污染监测
河流分布、水利及水害调查 云图分析等
相关。
8
Homework 1
25. 如何由RGB模型转换为HSI 模型？
答： 为了由[0，1]范围的 RGB 值得到同样在[0， 1]范围内的 HSI 值，可以得出了以下几个表达 式： I 1 / 3 ( R G B )
3 S 1 [min( R , G , B )] ( R G B ) 1 ( R G ) ( R B ) 2 H arccos 1 /2 2 ( R G ) ( R B )( G B )
7
Homework 1
24. 何为HSI 模型？
答：当人观察一个彩色物体时，用色调(H)、饱和度(S)和
亮度(I)来描述它。 HSI 是面向视觉感知的彩色模型。 色调是描述纯色(纯黄、桔黄或红)的颜色属性。
饱和度提供了由白光冲淡纯色程度的量度。
亮度用来表征颜色强度。 HSI 颜色模型的重要性在于两方面： 第一，去掉强度成分(I)在图像中与颜色信息的联系； 第二，色调和饱和度成分与人们获得颜色的方式密切
根据前面的方法，可由 r、g、b值得到 R、G、B 值。
12
Homework 1
在BR部分
0 0 ( 240 H 360 )
H H 240
g 1 / 3 1 S
1 S cos H b 1 0 3 60 H ) cos(
r 1 ( g b )
当B>G 时， H = 360°－H。
为了将色调归一化至[0，1]范围内，令 H=H/360°9
Homework 1
26. 如何由HSI 模型转换为 RGB模型？
答：已知[0，1]之间的 HSI 值，现在我们想得到同 样范围内的相应的 RGB 值。我们以令 H=360°(H) 开始，这使色调恢复到[0，360°] 的范围。
5
Homework 1
22. 何为CMY 模型？
答：CMY 模型在图像处理中用在产生硬拷贝输出 上，例如彩色打印、复印，他们要求CMY数据输 入。CMY 模型的三基色为蓝绿色或青色(C)、品红 色(M)和黄色(Y)，他们都是光的合成色（或二次 色） 。 CMY 模型是用相减混色原理产生彩色图 像的。
6.
7. 8.
图像编码(Image Encoding) – Chapter 5
图像识别(Image Recognition) – Chapter 10 图像理解 (Image Understanding)
2
Homework 1
7. 数字图像处理有哪些应用？
答：数字图像处理的应用越来越广，已经渗透到 工程、工业、医疗保健、航空航天、军事、科 研、安全保卫、日常生活等各个方面，在国计 民生及国民经济中发挥越来越大的作用。具体 应用领域可粗略概括在下表中。
数字图像处理课程 作业答案
Homework 1
3. 数字图像处理的主要内容是什么？ 数字图像处理概括地说主要包括如下几项内容： 1. 2. 3. 4. 5. 几何处理(Geometrical Processing) 算术处理(Arithmatic Processing) 图像增强(Image Enhancement) – Chapter 4 图像复原(Image Restoration) – Chapter 6 图像重建(Image Reconstruction) – Chapter 7
通 信 工业、交通
经 济 军 事
传真、电视、多媒体通信 工业探伤、铁路选线、机器人、产品质量监测
电子商务、身份认证、防伪 军事侦察、导弹致导、电子沙盘、军事训练
法 律 安 全
指纹识别等 加密、信息隐藏、数字水印
4
Homework 1
21. 何为RGB模型？
答：图像的采集和电子显示使用RGB 模型。在 RGB 模型中，每种颜色的主要光谱中都有红、 绿、蓝的成分。这种模型基于Cartesian（笛卡 尔）坐标系统。RGB模型中的三基色是红（R）、 绿（G）、蓝（B）。RGB 模型是用相加混色原 理产生彩色图像的。
R=3Ir
G=3Ig B=3Ib
11
Homework 1
在 GB 部分
0 0 ( 120 H 240 )
H H 120
r 1 / 3 1 S
1 S cos H g 1 0 3 60 H ) cos(
b 1 r g
0 0 ) 在 RG 部分( 0 H 120 1 b (1 S) 3 1 S cos H r 1 0 3 cos( 60 H )
g 1 ( r b )
10
Homework 1
由式 r g b 1 的 定义，上面得到的颜色分量是归一 化了的。由式可以恢复 RGB 分量
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Homework 2
A1. 一幅24位真彩色BMP图像中一像素点R=180，G=180， B=180，由RGB彩色模型转换到YCbCr彩色模型，如 果 Y、Cb、Cr的值域均为[0，255]，则Y、Cb和Cr分 别为多少？ 解： RGB、YCbCr 取值范围为[0，255]， RGB到YCbCr 的转换公式为：
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Homework 1
23. 何为YIQ模型？
答： YIQ 彩色模型用于NTSC制彩色电视广播。 为了有效传输并与黑白电视兼容，YIQ 是一个 RGB 的编码。实际上，YIQ 系统中的 Y 分量提 供了黑白电视机要求的所有影像信息。另外， 它成为普遍应用的标准是因为在图像处理中 YIQ 模型的主要优点是去掉了亮度(Y)和颜色信 息(I 和 Q)间的紧密联系。亮度是与眼中获得的 光的总量成比例的。去除这种联系的重要性在 于处理图像的亮度成分时能在不影响颜色成分 的情况下进行。
学 科
物理、化学 生物、医学 环境保护
应 用 内 容
结晶分析、谱分析 细胞分析、染色体分类、血球分类、X光照 片分析、CT 水质及大气污染调查
地 质
资源勘探、地图绘制、GIS
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Homework 1
学 科 农 林 应 用 内 容 植被分布调查、农作物估产
海 洋
水 利 气 象
鱼群探查、海洋污染监测
河流分布、水利及水害调查 云图分析等
相关。
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Homework 1
25. 如何由RGB模型转换为HSI 模型？
答： 为了由[0，1]范围的 RGB 值得到同样在[0， 1]范围内的 HSI 值，可以得出了以下几个表达 式： I 1 / 3 ( R G B )
3 S 1 [min( R , G , B )] ( R G B ) 1 ( R G ) ( R B ) 2 H arccos 1 /2 2 ( R G ) ( R B )( G B )
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Homework 1
24. 何为HSI 模型？
答：当人观察一个彩色物体时，用色调(H)、饱和度(S)和
亮度(I)来描述它。 HSI 是面向视觉感知的彩色模型。 色调是描述纯色(纯黄、桔黄或红)的颜色属性。
饱和度提供了由白光冲淡纯色程度的量度。
亮度用来表征颜色强度。 HSI 颜色模型的重要性在于两方面： 第一，去掉强度成分(I)在图像中与颜色信息的联系； 第二，色调和饱和度成分与人们获得颜色的方式密切
根据前面的方法，可由 r、g、b值得到 R、G、B 值。
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Homework 1
在BR部分
0 0 ( 240 H 360 )
H H 240
g 1 / 3 1 S
1 S cos H b 1 0 3 60 H ) cos(
r 1 ( g b )
当B>G 时， H = 360°－H。
为了将色调归一化至[0，1]范围内，令 H=H/360°9
Homework 1
26. 如何由HSI 模型转换为 RGB模型？
答：已知[0，1]之间的 HSI 值，现在我们想得到同 样范围内的相应的 RGB 值。我们以令 H=360°(H) 开始，这使色调恢复到[0，360°] 的范围。
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Homework 1
22. 何为CMY 模型？
答：CMY 模型在图像处理中用在产生硬拷贝输出 上，例如彩色打印、复印，他们要求CMY数据输 入。CMY 模型的三基色为蓝绿色或青色(C)、品红 色(M)和黄色(Y)，他们都是光的合成色（或二次 色） 。 CMY 模型是用相减混色原理产生彩色图 像的。
6.
7. 8.
图像编码(Image Encoding) – Chapter 5
图像识别(Image Recognition) – Chapter 10 图像理解 (Image Understanding)
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Homework 1
7. 数字图像处理有哪些应用？
答：数字图像处理的应用越来越广，已经渗透到 工程、工业、医疗保健、航空航天、军事、科 研、安全保卫、日常生活等各个方面，在国计 民生及国民经济中发挥越来越大的作用。具体 应用领域可粗略概括在下表中。
数字图像处理课程 作业答案
Homework 1
3. 数字图像处理的主要内容是什么？ 数字图像处理概括地说主要包括如下几项内容： 1. 2. 3. 4. 5. 几何处理(Geometrical Processing) 算术处理(Arithmatic Processing) 图像增强(Image Enhancement) – Chapter 4 图像复原(Image Restoration) – Chapter 6 图像重建(Image Reconstruction) – Chapter 7
通 信 工业、交通
经 济 军 事
传真、电视、多媒体通信 工业探伤、铁路选线、机器人、产品质量监测
电子商务、身份认证、防伪 军事侦察、导弹致导、电子沙盘、军事训练
法 律 安 全
指纹识别等 加密、信息隐藏、数字水印
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Homework 1
21. 何为RGB模型？
答：图像的采集和电子显示使用RGB 模型。在 RGB 模型中，每种颜色的主要光谱中都有红、 绿、蓝的成分。这种模型基于Cartesian（笛卡 尔）坐标系统。RGB模型中的三基色是红（R）、 绿（G）、蓝（B）。RGB 模型是用相加混色原 理产生彩色图像的。
R=3Ir
G=3Ig B=3Ib
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Homework 1
在 GB 部分
0 0 ( 120 H 240 )
H H 120
r 1 / 3 1 S
1 S cos H g 1 0 3 60 H ) cos(
b 1 r g
0 0 ) 在 RG 部分( 0 H 120 1 b (1 S) 3 1 S cos H r 1 0 3 cos( 60 H )
g 1 ( r b )
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Homework 1
由式 r g b 1 的 定义，上面得到的颜色分量是归一 化了的。由式可以恢复 RGB 分量