數(shù)字圖像處理復(fù)習(xí)題解答

1、v1.0可編輯可修改數(shù)字圖像處理復(fù)習(xí)題1 .假設(shè)線性平移不變系統(tǒng)的輸入是f(x),系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)是h(x),分別寫出在空間域和頻率域中輸出函數(shù)的表達(dá)式。解答：g(x)f(x)*h(x)G(u)F(u)H(u)2 .數(shù)字圖像大致可以分為幾種類型各自如何數(shù)字描述RGB彩色圖像與索引彩色圖像有什么區(qū)別解答：二值圖像、灰度圖像、RG咪色圖像、索引彩色圖像。3 .圖像灰度直方圖的定義和性質(zhì)。(略)4 .在一個(gè)線性拉伸中，當(dāng)a,b取何值時(shí)，可將雙峰直方圖的兩個(gè)峰分別從23和155移到16和240畫出灰度變換函數(shù)和兩個(gè)直方圖的形狀。解答：變換函數(shù)為：DbaDAb,則16=23a+b;240=155a+b

2、于是：a=,b=23。(兩個(gè)直方圖峰值之間距離拉開(kāi))5 .圖像灰度變換增強(qiáng)有那幾種方式，簡(jiǎn)述其原理。(見(jiàn)第3章)6 .一幅圖象的灰度原始圖較暗且動(dòng)態(tài)范圍較小，反應(yīng)在直方圖上就是其直方圖所占據(jù)的灰度范圍較窄且集中在低灰度一邊，調(diào)整直方圖使其占據(jù)整個(gè)圖象灰度允許的范圍，圖象會(huì)有何變化解答：圖像對(duì)比度增強(qiáng)7 .圖像亮度增大或減小時(shí)，圖像直方圖如何變化當(dāng)圖像對(duì)比度增大或減小時(shí)，圖像直方圖如何變化畫出示意圖。解答：a)當(dāng)圖像的亮度增大時(shí)，直方圖向右平移；當(dāng)圖像的亮度減小時(shí)，直方圖向左平移。b)當(dāng)圖像對(duì)比度增大時(shí)，直方圖峰值之間距離增大；當(dāng)圖像對(duì)比度減小時(shí)，直方圖峰值之間距離減小。8 .下圖是一幅圖像在不

3、同狀態(tài)下的直方圖，試分析其視覺(jué)效果，哪一個(gè)直方圖對(duì)應(yīng)的圖像對(duì)比度最高第一和第二直方圖對(duì)應(yīng)的圖像分別偏暗和偏亮，對(duì)比度都很差。第三直方圖對(duì)應(yīng)的圖像灰度范圍較大，對(duì)比度比前兩個(gè)圖像對(duì)比度要好。第四直方圖對(duì)應(yīng)的圖像灰度范圍充滿了整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍，對(duì)比度最好。9 .有一幅整體偏暗的圖像，不能分辨其細(xì)節(jié)，這時(shí)單純提高每個(gè)象素的灰度值能提高其對(duì)比度嗎為什么若不能，應(yīng)選擇什么樣的方法解答：?jiǎn)渭兲岣邎D像每個(gè)像素的灰度值，只是使圖像整體變亮，反映在直方圖上則表現(xiàn)為直方圖整體向又平移，因此不能提高對(duì)比度。要提高對(duì)比度可以通過(guò)斜率大于1的線性變換，擴(kuò)展圖像灰度動(dòng)態(tài)范圍，也可以通過(guò)直方圖均衡化使圖像灰度范圍充滿整個(gè)空間，

4、都可以來(lái)提高對(duì)比度。10 .實(shí)現(xiàn)圖像直方圖均衡化的變換函數(shù)為f(D)DmPD，其中Dm為最大灰度值，RD)為圖像灰度的累積概率分布，試填寫下表完成圖像直方圖均衡化計(jì)算。解答：原圖像各灰度值出現(xiàn)的概率、累積概率分布P(D)、經(jīng)f(D)DmPD變換所得灰度結(jié)果、經(jīng)舍入處理而得的新的灰度值如下表所示：原始灰度值像素個(gè)數(shù)W累積I率P(D)f(D)DmPD|新的灰度值060000017007228007431000764300765200776100777507711 .圖像空域?yàn)V波主要方法有哪些簡(jiǎn)述其原理。解答：均值濾波、中值濾波、等，12 .下圖所示為被噪聲污染的圖像，用那種方式可以去除噪聲解答：(

5、1)在空間域中，采用平滑濾波器(如鄰域均值法、中值濾波法)濾去噪聲。(2)在頻率域中，用低通濾波器去除噪聲。13 .圖像平滑、圖像銳化、圖像模糊、消除噪聲四個(gè)選項(xiàng)那些是低通濾波的結(jié)果，那些是高通濾波的結(jié)果。解答：低通濾波對(duì)應(yīng)圖像平滑、圖像模糊、消除噪聲；高通濾波對(duì)應(yīng)圖像銳化。14 .傅立葉變換、DCT變換、Walsh-Hadamard變換的特點(diǎn)及應(yīng)用。(略)15 .試簡(jiǎn)述高通濾波器和低通濾波器的功能，并舉例說(shuō)明。解答:9高通濾波器可以提取圖像的高頻信息，如邊緣等低通濾波器可以去除圖像的噪聲等。16. Waish-Hadamard變換核矩陣可以通過(guò)下面的遞推關(guān)系來(lái)獲得HnH 1萬(wàn)Hn 2 H.2

6、2Hn7Hn-2試計(jì)算F1 ,、/的 Waish-Hadamard 變換,1并說(shuō)明此變換可用于圖像處理的哪些方面。解答:Waish-Hadamard變換輸入和輸出的關(guān)系為:(1/ N2)HFH ,由題目可知,1，則11111137111111 11111371111142 111113711111111113711111該變換經(jīng)常應(yīng)用于圖像編碼。mm17.已知相鄰四個(gè)像素的坐標(biāo)及其灰度值分別為F(221 , 396)=15 , F(221 , 397)=43 , F(222 ,396)=50 ,F(222,397)=34,分別用最近鄰插值法和雙線性插值法求F,的值。解答：(1)用最近鄰插值，則

7、F,=F(221,397)=43。(2)用雙線性插值法F(221,=F(221,396)+*F(221,397)-F(221,396)=15+*(43-15)=F(222,=F(222,396)+*F(222,397)-F(222,396)=50+*(34-50)=F,=F(221,+*F(222,-F(221,18 .=+如圖所示的圖像，分別采用下面三種不同的模板進(jìn)行濾波，試畫出濾波后圖像的示意圖。HH19 .下圖分別作3X3的鄰域平均和中值濾波處理(邊界不作處理)，寫出處理結(jié)果。117181111151111555711555111555181151(略)20 .圖像壓縮的三個(gè)指標(biāo)是什么解

8、答：(1)壓縮比：壓縮前后信息存儲(chǔ)量之比。(2)壓縮算法：實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)壓縮的編碼算法。如：哈夫曼編碼、行程編碼、LZ編碼、算術(shù)編碼、變換編碼等。(3)失真性：壓縮前后圖像信息有無(wú)失真及失真的大小。如有損壓縮存在失真。21 .設(shè)某一幅圖像共有8個(gè)灰度等級(jí)，各灰度出現(xiàn)的概率分別為：，。試對(duì)此圖像進(jìn)行Huffman編碼，計(jì)算編碼效率。解答:1一0.f/A/12K/110/103/*/.101c104_/11111105_/1110106100010710011108100100【此處的編碼效率指的是嫡編碼理論結(jié)果與實(shí)際Huffman編碼結(jié)果之比】1）計(jì)算圖象的嫡，即理論嫡編碼平均碼字長(zhǎng)度8Hpklo

9、g2pk2.53,其中pk是各個(gè)灰度等級(jí)出現(xiàn)的概率。k12）計(jì)算實(shí)際編碼的平均碼字長(zhǎng)度8kpk2.57,其中3k是各個(gè)灰度等級(jí)的的碼字長(zhǎng)度。k13）計(jì)算編碼效率H/98.4%22 .JPEG標(biāo)準(zhǔn)與MPE率準(zhǔn)所應(yīng)用的圖像對(duì)象有什么不同解答:JPEG標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于靜止圖像；MPE率準(zhǔn)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)圖像。23 .在利用取閾值方法來(lái)分割灰度圖象時(shí)，所基于的圖象模型的特征是哪一個(gè)(直方圖呈現(xiàn)明顯的峰谷，邊界易于搜索，圖像灰度均勻分布)解答：直方圖呈現(xiàn)明顯的峰谷24 .邊緣檢測(cè)中常用的梯度算子有哪些，給出幾種梯度算子的模板示意圖，比較它們的檢測(cè)效果。解答：羅伯/R(Robert)算子、索貝爾(Sobel)算子、普瑞維特(Prewitt)算子、拉普拉斯(Laplacian)算子。25 .二值圖像的腐蝕、膨脹、開(kāi)運(yùn)算、閉運(yùn)算的處理原理及步驟。(略)26 .掌握Matlab圖像處理常用語(yǔ)句的含義及簡(jiǎn)單程序的