数字图像处理习题参考答案

《数字图像处理》习题参考答案

第1 章概述

1.1 连续图像和数字图像如何相互转换？答：数字图像将图像看成是许多大小相同、

形状一致的像素组成。这样，数字图像可以

用二维矩阵表示。将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（）得到原始的数字图像信号。图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。

1.2 采用数字图像处理有何优点？答：数字图像处理和光学等

模拟方式相比具有以下鲜明的特点：

1．具有数字信号处理技术共有的特点。（1）处理精度高。（2）重现性能好。（3）灵活性高。

2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。

3．数字图像处理技术适用面宽。

4．数字图像处理技术综合性强。

1.3 数字图像处理主要包括哪些研究内容？答：图像处理的任务是将客观世界的景象进

行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、

编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。

1.4 讨论数字图像处理系统的组成。列举你熟悉的图像处理系统并分析它们的组成和功能。

答：如图1.8，数字图像处理系统是应用计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的信息系统。图像处理系统包括图像处理硬件和图像处理软件。图像处理硬件主要由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、图像存储器、图像输出设备等组成。软件系统包括操作系统、控制软件及应用软件等。

图1.8 数字图像处理系统结构图

1

1.5 常见的数字图像处理开发工具有哪些？各有什么特点？

答．目前图像处理系统开发的主流工具为（面向对象可视化集成工具）和的图像处理工具箱（）。两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。

公司的是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，用它开发出来的32 程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。所提供的基础类库对大部分和用户设计有关的32 应用程序接口进行了封装，提高了代码的可重用性，大大缩短了应用程序开发周期，降低了开发成本。由于图像格式多且复杂，为了减轻程序员将主要精力放在特定问题的图像处理算法上， 6.0 提供的动态链接库支持、、等常用6 种格式的读写功能。

的图像处理工具箱是由公司推出的用于数值计算的有力工具，是一种第四代计算机语言，它具有相当强大的矩阵运算和操作功能，力求使人们摆脱繁杂的程序代码。图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数，灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作，从而大大节省编写低层算法代码的时间，避免程序设计中的重复劳动。图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法，如图形句柄、图像的表示、图像变换、二维滤波器、图像增强、四叉树分解域边缘检测、二值图像处理、小波分析、分形几何、图形用户界面等。但是，也存在不足之处限制了其在图像处理软件中实际应用。首先，强大的功能只能在安装有系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m 文件来实现。其次，使用行解释方式执行代码，执行速度很慢。第三，擅长矩阵运算，但对于循环处理和图形界面的处理不及等语言。为此，通应用程序接口和编译器和其他高级语言（如C、、等）混合编程将会发挥各种程序设计语言之长协同完成图像处理任务。支持和外部数据和程序的交互。编译器产生独立于环境的程序，从而使其他语言的应用程序使用。

1.6 常见的数字图像应用软件有哪些？各有什么特点？答：图像应用软件是可直接供

用户使用的商品化软件。用户从使用功能出发，只要了解

软件的操作方法就可以完成图像处理的任务。对大部分用户来说，商品化的图像应用软件无需用户进行编程，操作方便，功能齐全，已经能满足一般需求，因而得到广泛应用。常用图像处理应用软件有以下几种：

1．：当今世界上一流的图像设计和制作工具，其优越性能令其产品望尘莫及。已成为出版界中图像处理的专业标准。高版本的支持多达20 多种图像格式和接口，接受一般扫描仪、数码相机等图像输入设备采集的图像。支持多图层的工作方式，只是的最大特色。使用图层功能可以很方便地编辑和修改图像，使平面设计充满创意。利用还可以方便地对图像进行各种平面处理、绘制简单的几何图形、对文字进行艺术加工、进行图像格式和颜色模式的转换、改变图像的尺寸和分辨率、制作网页图像等。

2．：一种基于矢量绘图、功能强大的图形图像制作和设计软件。位图式图像是由象素组成的，和其相对，矢量式图像以几何、色彩参数描述图像，其内容以线条和色块为主。可见，采用不同的技术手段可以满足用户的设计要求。位图式图像善于表现连续、丰富色调的自然景物，数据量较大；而矢量式图像强于表现线条、色块的图案，数据量较小。合理的利用两种不同类型的图像表现方式，往往会收到意想不到的艺术效果。是

2

当今流行的图像处理软件中为数不多的特点明显、功能强大的基于矢量绘图的软件包。利用它，可以方便地制作精美的名片、贺卡、书签、图书封面、广告、宣传画等作品。

3．：快速、高性能的看图程序，是目前最享盛名的图片浏览器。它能广泛应用于图片的获取、管理、浏览和优化，支持、、、、等超过50 种常见的图形文件格式，图片打开速度极快，可以直接查看动画，处理如之类常用的视频文件，还可以为每一个目录建立一个相册。可以从数码相机和扫描仪高效获取图片，并进行便捷的查找、组织和预览。还是得心应手的图片编辑工具，轻松处理数码影像，拥有去红眼、剪切图像、锐化、浮雕特效、曝光调整、旋转、镜像等功能，还能进行批量处理。

1.7 讨论数字图像处理的主要应用。进一步查找资料，写一篇关于你感兴趣的应用方面的短文。

答：图像处理的应用几乎渗透科学研究、工程技术和人类社会生活的各个领域。教师可以分组对学生布置以下6 个方面的课题，通过阅读参考文献、网络资源等手段写数字图像处理的主要应用的短文，并安排交流机会。

1．航天和航空技术方面的应用

2．生物医学工程方面的应用

3．通信工程方面的应用

4．工业自动化和机器人视觉方面的应用

5．军事和公安方面的应用

6．生活和娱乐方面的应用

第2章图像的数字化和显示

2.1 设图像的大小为32×32 的图标，每个像素有16 种颜色，共有多少种不同的图标？如果每100 万个可能的图标中有一个有意义，识别一个有意义的图标需要1 秒钟，则选出所有有意义的图标需要多长时间？

解：1632×32/106 = 161024/106＝1.044×101227 s

可见随机图像的复杂度是非常高的。

2.2 扫描仪的光学分辨率是600×1200 线，一个具有5000 个感光单元的器件，用于A4 幅面扫描仪，A4 幅面的纸张宽度是8.3 英寸，该扫描仪的光学分辨率是多少？

解：（1）600×1200 线，其中前一个数字代表扫描仪的横向分辨率，后一数字则代表纵向分辨率。

（2）是指单位面积内像素的多少，也就是扫描精度，目前国际上都是计算一英寸面积内像素的多少。光学分辨率是扫描仪的光学部件在每平方英寸面积内所能捕捉到的实际的光点数,是指扫描仪的物理分辨率，也是扫描仪的真实分辨率，它的数值是由的像素点除以扫描仪水平最大可扫尺寸得到的数值。

每一个感光单元对应一个像素。由于感光单元个数为5000，

5000/8.3＝602 ()

3

第3章图像变换

3.1 二维傅里叶变换的分离性有什么实际意义？解：该性质表明，一个二维傅里叶变

换可由连续两次一维傅里叶变换来实现。实现的方

法如下图所示：

3.2 图像处理中正交变换的目的是什么？图像变换主要用于那些方面？解：正交变换

可以使得图像能量主要集中分布在低频率成分上，边缘和线信息反映在高

频率成分上。因此正交变换广泛应用在图像增强、图像恢复、特征提取、图像编码压缩和形状分析等方面。

3.3 在环境中，实现一幅图像的傅里叶变换。

解：程序如下：(''); (A);

A22(A); A2(A2); (((A2)+1),[0 10]);

3.4 利用对一幅512×512 的图像进行变换，并保留256×256 个

变换系数进行重构图像，比较重建图像和原始图像的差异。

解：程序如下：

= ('512'); I = 2();

J = 2(I);

J(1:512,256:512) = 0;

J(256:512,1:256)=0;

K = 2(J);

(I), , (K,[0 255])

3.5 离散的沃尔什变换和哈达玛变换之间有那些异同？解：哈达玛()变换和沃尔什（）

变换的变换核都是由1，－1 组成的正交

方阵。它们不同的地方在于变换矩阵的行列排列次序不同。哈达玛变换每行的列率排列是没有规则的，沃尔什变换的列率是由小到大。

4

3.6 求N＝4 对应的沃尔什变换核矩阵。

⎡1 1 1 1 ⎤

⎢⎥

−1 −1⎥

解：H = ⎢1 1

⎢1 −1 −1 1 ⎥

⎢⎥

⎣1 −1 1 −1⎦

3.7 什么是小波？小波基函数和傅里叶变换基函数有何区别？

解：小波信号的非零点是有限的。它和傅里叶变换的基函数（三角函数、指数信号）是

不同的，傅里叶变换的基函数从负无穷到正无穷都是等幅振荡的。

3.8 为何称小波变换为信号的“电子显微镜”，如何实现该功能？解：小波变换的伸缩

因子的变化，使得可以在不同尺度上观察信号，所以又称电子显微

镜。实现小波变换可以应用的快速算法。

3.9 应用设计小波变换程序，该程序能够读入一幅格式的图像，显示该图像和小波变换系数。

解：由读者思考。

3.10 傅里叶变换、加窗傅里叶变换和小波变换的时间－频率特性有什么不同？解：

傅里叶变换使得时间信号变成了频域信号，加窗傅里叶变换使得时间信号变成了时

频信号，但是窗口是固定的，小波变换同样变成了视频信号，但是时频的窗口是变化的。

3.11 利用进行图像的小波变换，观察小波系数特点。解：程

序如下：

('');

[1111] = 2(X,'3.7'); (2,2,1); ( 1,[0 900]);

(' A1')

(2,2,2); (1); (' H1') (2,2,3);

(1); (' V1') (2,2,4); (1);

第4章图像增强

4.1 图像增强的目的是什么，它包含那些内容？解：图像增强是指对图像的某些特征，

如边缘、轮廓、对比度等进行强调或锐化，以

便于显示、观察或进一步分析和处理。图像增强所包含的主要内容如书图4.1。

4.2 已知灰度图像f（x，y）为如下矩阵所示，求经过反转变换后图像g（x，y）。反转

变换g＝G（f）如图a 所示。

5

⎡1

⎢解：⎢1

⎢⎣1

图a 0 1⎤

⎥

1 1⎥

0 1⎥⎦

4.3 直方图均衡，若一个64×64 的离散图像，灰度分成8 层，其灰度的值和分布情况

解：

4.4 分析说明为什么对数字图像进行直方图均衡化后，通常并不能产生完全平坦的直方图。

解：直方图均衡中：s = T (r)r

= ∫0p r (r)d r

对于上式积分来讲s＝1，但是在实际中，(r) 不是连续的，所以直方图均衡并不会产生完全平坦的直方图。

6

k

⎥ ⎢ ⎥

4.5 设对一幅图像进行了均衡化处理，试证明第二次采用直方图均衡化处理的结果和 第一次的结果相同。 解：设第二次直方图均衡后

灰度用 表示，

= T (S k

k n

) =

∑

i =0 n

=

∑

i =0

n

所以第二次的结果和第一次结果相同。

4.6 什么是图像平滑？试述均值滤波的基本原理。 解：为了去除或减弱图像中的噪声，可以对图像进行平滑处理，称为图像平滑。大部分

的噪声都可以看作是随机信号，它们对图像的影响可以看作是孤立的。对于某一像素而言， 如果它和周围像素点相比，有明显的不同，我们就认为该点被噪声感染了。基于这样的分析， 我们可以用求均值的方法，来判断每一点是否含有噪声，并用适当的方法消除所发现的噪声。

4.7 设图像如下表 a 所示，分别求经过邻域平滑和高通算子锐化的结果。其中边缘点 保持不变，邻域平滑掩码取 3×3 矩阵，即

⎡1 H = =1 ⎢1 8 ⎢ ⎢⎣1 1 1⎤

0 1⎥ ，高通算子取 3×3 矩阵，即：

1 1⎥⎦ 表 a

⎡−1 H = ⎢−1 ⎢⎣−1 −1 −1⎤ 8 −1⎥ −1 −1⎥⎦

解：邻域平滑的结果：

7

4.8 什么是中值滤波，有何特点？解：中值滤波是非线性的处理方法，在去噪

的同时可以兼顾到边界信息的保留。

中值滤波首先选一个含有奇数点的窗口W，将这个窗口在图像上扫描，把该窗口中所含的像素点按灰度级的升（或降）序排列，取位于中间的灰度值，来代替该点的灰度值。

4.9 设原图像为：2 4 7 4 3 5 4 6 4 4 4，求经过中值滤波后的值，中值滤波取一维的模板如下图b 所示，待处理像素的灰度取这个模板中的灰度的中值。边界点保持不变。

解：2 4 4 4 4 4 4 4 4 4

4.10 试分析中值滤波及各种差分算子滤波的计算量、优缺点和适用范围。

解：由读者思考。

4.11 应用设计文件格式的图像读取、显示和直方图统计程序。解：由读者

思考。

4.12 应用设计图像锐化的程序。解：由

读者思考。

4.13 在环境中，完成图像的增亮、变暗处理。解：程

序如下：

(''); %读入图像(A); %

显示图像(A); %显示图像的直方图

J1(A,[0.3 0.7],[]);

%将图像在0.3×255~0.7×255 灰度之间的值通过线性变换映射到0~255 之间

(J1); %输出图像效果图

(J1) %输出图像的直方图

J2(A,[],[0 0.7]);

%使用此函数，将图像灰度通过线性变换映射到0~255×0.7 之间

(J2); %输出图像效果图

(J2) %输出图像的直方图

4.14 在环境中，对图像进行去噪处理。解：参

见例4.4

4.15 在环境中，对图像进行直方图均衡处理，分析结果。解：参

见例4.3

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第5章图像编码和压缩

5.1 从哪些方面说明数据压缩的必要性？答：采用数字技术会使信号处理的性能大为

提高，但其数据量的增加也是十分惊人的。

图像数据更是多媒体、网络通信等技术重点研究的压缩对象。不加压缩的图像数据是计算机的处理速度、通信信道的容量等所无法承受的。

这样的数据率是和当前信息存储介质的容量、计算机的总线速度以及网络的传输率不相匹配的。尽管人们在存储介质、总线结构和网络性能等方面不断有新的突破，但数据量的增长速度远超过硬件设施的提高水平，以上的矛盾仍然无法缓解。

如果将上述图像信号压缩几倍、十几倍，甚至上百倍，将十分有利于图像的传输和存储。可见，在现有硬件设施条件下，对图像信号本身进行压缩是解决上述矛盾的主要出路。

5.2 讨论图像压缩方法的分类及其各自的特点。答：一般数据压缩按信息损失的程度

来分类。见教材图5.2：常见数据压缩技术的分类。无损压缩：编码和编码根据概率分布特性确定码长；游程编码根据连

续灰度的游程来确定编码；算术编码随信源数据不断缩小的实数区间，然后用一个和实数对应的二进制码代表被编码的信息；轮廓编码根据相同灰度的区域边界线进行编码。

有损压缩：预测编码根据相邻像素相关性来确定后继像素的预测值，若用差值进行编码则可以压缩数据量；变换编码对原始图像进行正交变换，在变换域进行抽样达到压缩的目的；混合编码将两种编码方法结合起来，如将预测编码和变换编码相结合，以取得更好的效果。

在现代压缩编码方法中，分形编码利用宏观和微观的相似性来压缩数据量，可以获得极大的压缩比。该方法压缩过程的计算量较大，但解压缩很快，适用于图像数据的存储和重现。

模型基编码：一种新型压缩方法。该方法在发送端利用已知且变化慢的场景得到数据量不大的模型参数，在接收端利用综合模型参数恢复原始图像。这一编码方法对于实时实现电视会议等具有显著意义。

图5.2 常见数据压缩技术的分类

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5.3 数据没有冗余度能否压缩？为什么？答：图像数据量大，同时冗余数据也是客观

存在的。一般图像中存在着以下数据冗余因

素：（1）编码冗余；（2）像素间的相关性形成的冗余；（3）视觉特性和显示设备引起的冗余。

理论上，数据没有冗余度是不压缩的，否则无法解码出原始数据。但在大部分应用场合下采用有损压缩，数据没有冗余度也可以进行压缩。

5.4 如何衡量图像编码压缩方法的性能？答：一般地，图像压缩应能做到压缩比大、

算法简单、易于用硬件和软件实现、压缩和

解压缩实时性好、解压缩恢复的图像失真小等。但这些指标对同一压缩方法很难统一，在实际系统中往往需要抓住主要矛盾，全面权衡。常用的图像压缩技术指标有：（1）图像熵和平均码长；（2）图像冗余度和编码效率；（3）压缩比；（4）客观评价；（5）主观评价。图像的主客观两种评价之间存在着密切的联系。但一般来说，客观评价高的主观评价也高，因此在图像编码的质量评价时，首先作客观评价，以主观评价为参考。

5.5 一图像大小为640×480，256 色。用软件工具（ 1.3）将其分别转成24 位色，24 位色，（只能转成256 色）压缩格式，24 位色压缩格式，24 位色压缩格式，得到的文件大小分别为：921,654 字节；17,707 字节；177,152 字节；

923,044 字节；768,136 字节。分别计算每种压缩图像的压缩比。解：不计算较小的文件头和彩色查找表（）的数据量，原始图像的数据量为：

640×480×1 307,200 。经转换

后各种格式的压缩比如下：

24 位色格式：307,200/921,654=0.333（增加了冗余度）

24 位色格式：307,200/17,707=17.35

压缩格式：307,200/177,152=1.73

24 位色压缩格式：307,200/923,044=0.333（增加了冗余度）

24 位色压缩格式：307,200/768,136=0.400（增加了冗余度）

5.6 大部分视频压缩方法是有损压缩还是无损压缩？为什么？答：视频比静态图像数

据量更大，同时可压缩的冗余信息更多。大部分视频压缩方法是

以人眼感觉无明显失真为依据的，因此采用有损压缩。事实上，视频可以看成是一幅幅不同但相关的静态图像的时间序列。因此，静态图像的压缩技术和标准可以直接应用于视频的单帧图像。另外，利用视频帧间信息的冗余可以大大提高视频的压缩比。

5.7 若图像上任意两像素点的亮度电平值相等或者任意两时刻同一位置上的像素的亮度电平值相等，能够说明上述两种情况下像素相关吗？为什么？

答：不能。像素的空间相关性和时间相关性是以空间和时间的相邻性为基础的。因此，图像上任意两像素点的亮度电平值相等或者任意两时刻同一位置上的像素的亮度电平值相等带有偶然性，不能说明两像素相关。

5.8 根据算法说明图像显示时会出现马赛克现象的原因。

答：由于算法将整幅图像分成若干个8×8 的子块，解码也是以子块为单位的，所以

块间的解码误差可能反映为方块效应，在视觉上会出现马赛克现象。

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5.9 讨论混合编码的优点。答：混合编码一般指将预测编码和变换编码相结合进行编

码的方法。预测编码根据相邻

像素相关性来确定后继像素的预测值，若用差值进行编码则可以压缩数据量；变换编码对原

始图像进行正交变换，在变换域进行抽样达到压缩的目的；混合编码将两种编码方法结合起来，可以发挥两种编码方法的优点，取得更好的效果。

5.10有了离散傅里叶及其快速算法，为什么还要提出离散余弦算法及其快速算法？

为什么许多视频国际标准将作为帧内编码的基本压缩算法？

答：在所有的变换编码方案中，离散变换是最佳变换，理论价值较高，常常作为对

其他变换特性进行评价的标准。但此变换没有快速算法，在工程应用中受到限制。在次最佳

变换算法中，和都是常用的变换编码方法，它们分别有快速算法：和。这两种方法相比较，涉及到复数运算，而是实数变换具有十分吸引人的一些特点：它是一种实数变换，计算量

较小，其变换矩阵的基向量很好地描述了人类视觉的相关性，且对于大多数图像来说，该变换的压缩性能很接近离散变换，而且其变换矩阵和图像内容无关，另外由于它构造对称

的数据序列，避免了在图像边界处的跳跃及所引起的效应，并且也有快速算法，因而得到

广泛的应用。作为准最佳变换，它已成为一些静态图像、视频压缩国际标准（或建议）中的

基本处理模块。制定了基于的有失真静止图像压缩标准。在视频编码器中帧内图像（I 图像）采用的编码方法。

5.11 为什么二维可以转换成两次一维计算？

答：参考第3 章图像变换。二维变换可以分解成两次变换，如先进行变换，再进行列变换，或反之。

5.12 编码有何优缺点？

答：编码在无失真的编码方法中效率优于其他编码方法，是一种最佳变长码，其平均码长接近于熵值。但当信源数据成分复杂时，庞大的信源集致使码表较大，码表生成的计算量增加，编译码速度相应变慢；另外不等长编码致使硬件译码电路实现困难。上述原因致使编码的实际应用受到限制。

5.13 编码是最佳编码，为什么还要研究算术编码等其他熵编码算法？

答：题5.12 中讨论了编码的优缺点，其他熵编码方法可以在某些性能上克服编码的

不足。如，虽然算术编码的硬件实现比编码方法复杂，但对图像的编码测试结果表明，在

信源符号概率接近的条件下，算术编码效率高于编码。

5.14算术编码有何优点？举例说明其适用范围。答：在信源符号概率接近的条件下，

算术编码效率高于编码。因此，在扩展

的系统中用算术编码取代了编码。另外，算术编码除了常见的基于概率统计的模式外，

还有自适应模式。在这种模式下，各个符号的初始概率相同，它们依据出现的符号而发生

变化。这种模式特别适用于不便于进行符号概率统计的实际场合中。

数字图像处理试题和答案解析

《数字图像处理》试题及答案 1、如图所示,A和B的图形完全一样,其背景与目标的灰度值分别标注于图中, 请问哪一个目标人眼感觉更亮一些？为什么？〔10分 答：B感觉 更亮一些。 <5分,给出 相对亮度概 念即可给 分> 因为目标比背景暗,所以越大,感觉越暗,所以A更暗,即B更亮一些。〔5分2、给出一维连续图像函数傅里叶变换的定义,并描述空间频率的概念。〔10分答：1一维连续图像函数的傅立叶变换定义为： 〔5分 2空间频率是指单位长度内亮度作周期变化的次数。〔2分对于傅立叶变换基函数, 考虑的最大值直线在坐标轴上的截距为,则表示空间周期,即为空间频率。〔3分 3、已知的图像数据如图所示,请计算：〔15分 a 、的离散傅里叶变换；

b、的哈德玛变换。 题3图 答：1 令, 则, 〔5分 2〔3分 则哈德玛变换为 〔3分 4、写出频域拉普拉斯算子的传递函数,并说明掩模矩阵 对图像的卷积与拉普拉斯算子对图像运算结果之间的关系。〔15分

答：1 F＝F＝F ＝F＋F 〔6分 2相当于原图像与拉普拉斯算子运算之差〔3分。 因为 拉式算子：〔2分 所以： ＝－ 〔4分 5、如图为一幅16级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器；说明这两种滤波器各自的特点；并写出两种滤波器对下图的滤波结果〔只处理灰色区域,不处理边界。〔15分 题5图 答：均值滤波：〔2分

中值滤波：〔2分 均值滤波可以去除突然变化的点噪声,从而滤除一定的噪声,但其代价是图像有一定程度的模糊；中值滤波容易去除孤立的点、线噪声,同时保持图像的边缘。〔5分 均值滤波：〔3分 中值滤波：〔3分 6、写出图像退化/复原的总体模型；利用线性系统的相关知识,推导线性空不变条件下连续图像函数的退化模型。〔10分 答： 〔5分 线性系统中： 其中为系统H的冲激响应。 又空不变系统,则 〔5分

《数字图像处理》习题参考答案

《数字图像处理》习题参考答案 第1 章概述 连续图像和数字图像如何相互转换答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。这样，数字图像可以 用二维矩阵表示。将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。 # 采用数字图像处理有何优点答：数字图像处理与光学等模拟方式 相比具有以下鲜明的特点： 1．具有数字信号处理技术共有的特点。（1）处理精度高。（2）重现性能好。（3）灵活性高。 2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。 3．数字图像处理技术适用面宽。 4．数字图像处理技术综合性强。 数字图像处理主要包括哪些研究内容答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、 编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。 ] 讨论数字图像处理系统的组成。列举你熟悉的图像处理系统并分析它们的组成和功能。 答：如图，数字图像处理系统是应用计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的 信息系统。图像处理系统包括图像处理硬件和图像处理软件。图像处理硬件主要由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、图像存储器、图像输出设备等组成。软件系统包括操作系统、控制软件及应用软件等。 。 $ 图数字图像处理系统结构图 1

常见的数字图像处理开发工具有哪些各有什么特点 答．目前图像处理系统开发的主流工具为Visual C++（面向对象可视化集成工具）和MATLAB 的图像处理工具箱（Image Processing Tool box）。两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。 Microsoft 公司的VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，用它开发出来的Win 32 程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++所提供的Microsoft 基础类库 MFC 对大部分与用户设计有关的 Win 32 应用程序接口 API 进行了封装，提高了代码的可重用性，大大缩短了应用程序开发周期，降低了开发成本。由于图像格式多且复杂，为了减轻程序员将主要精力放在特定问题的图像处理算法上，VC++ 提供的动态链接库支持BMP、JPG、TIF 等常用6种格式的读写功能。 MATLAB 的图像处理工具箱M ATLAB 是由M athWorks 公司推出的用于数值计算的有力工具，是一种第四代计算机语言，它具有相当强大的矩阵运算和操作功能，力求使人们摆脱繁杂的程序代码。MATLAB 图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数，灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作，从而大大节省编写低层算法代码的时间，避免程序设计中的重复劳动。MATLAB 图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法，如图形句柄、图像的表示、图像变换、二维滤波器、图像增强、四叉树分解域边缘检测、二值图像处理、小波分析、分形几何、图形用户界面等。但是，MATLAB 也存在不足之处限制了其在图像处理软件中实际应用。首先，强大的功能只能在安装有M ATLAB 系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m文件来实现。其次，MATLAB 使用行解释方式执行代码，执行速度很慢。第三，MATLAB 擅长矩阵运算，但对于循环处理和图形界面的处理不及C++等语言。为此，通应用程序接口A PI 和编译器与其他高级语言（如C、 C++、Java 等）混合编程将会发挥各种程序设计语言之长协同完成图像处理任务。API 支持 MATLAB 与外部数据与程序的交互。编译器产生独立于M ATLAB 环境的程序，从而使其他语言的应用程序使用MATLAB。 常见的数字图像应用软件有哪些各有什么特点答：图像应用软件是可直接供用户使用的商品化软件。用户从使用功能出发，只要了解 软件的操作方法就可以完成图像处理的任务。对大部分用户来说，商品化的图像应用软件无需用户进行编程，操作方便，功能齐全，已经能满足一般需求，因而得到广泛应用。常用图像处理应用软件有以下几种： 1．PHOTOSHOP：当今世界上一流的图像设计与制作工具，其优越性能令其产品望尘莫及。PHOTOSHOP 已成为出版界中图像处理的专业标准。高版本的 PHOTOSHOP 支持多达 20 多种图像格式和TWAIN 接口，接受一般扫描仪、数码相机等图像输入设备采集的图像。PHOTOSHOP 支持多图层的工作方式，只是 PHOTOSHOP 的最大特色。使用图层功能可以很方便地编辑和修改图像，使平面设计充满创意。利用PHOTOSHOP 还可以方便地对图像进行各种平面处理、绘制简单的几何图形、对文字进行艺术加工、进行图像格式和颜色模式的转换、改变图像的尺寸和分辨率、制作网页图像等。 2．CorelDRAW：一种基于矢量绘图、功能强大的图形图像制作与设计软件。位图式图像是由象素组成的，与其相对，矢量式图像以几何、色彩参数描述图像，其内容以线条和色块为主。可见，采用不同的技术手段可以满足用户的设计要求。位图式图像善于表现连续、丰富色调的自然景物，数据量较大；而矢量式图像强于表现线条、色块的图案，数据量较小。合理的利用两种不同类型的图像表现方式，往往会收到意想不到的艺术效果。CorelDraw是 2

数字图像处理期末试题参考答案

1.用matlab进行图像变换，公式:s=L-1-r 答： clear;clc; f=imread('source.jpg');%该图像是一幅灰度图像 subplot(211); imshow(f); title('原始灰度图像'); s=f; f=double(f); s=256-1-f; subplot(212); imshow(uint8(s),[]); title('变换后的图像') 2.图1显示了512×512像素尺寸的黑色背景叠加一个20×20像素尺寸的白色矩形。此图像在傅里叶变换的计算之前乘以(-1)x+y,从而可以使频率关于中心谱对称，用matlab对图1进行变换 答：编程 f=zeros(512,512); f(246:266,246:266)=1; F=fft2(f,512,512) ; F2=fftshift(F); imshow(log(abs(F2)),[-1 5]);colormap(jet);colorbar;

-0.5 00.511.522.533.544.5 3.试给出把灰度范围[0,10]伸长为[0,15]，把范围[10,20]伸长为[15,25]，并把范围[20,30]压缩为[25，30]的变换方程。 答： 由()[]c a y x f a b c d y x g +---=,)( ),(得 （1）、3(,)(,)2g x y f x y ⎡⎤=*⎢⎥⎣⎦ （2）、5),(),(+=y x f y x g （3）、15),(5.0),(+=y x f y x g 4、设一幅图像具有表1所示的概率分布，对其分别进行直方图均衡化和规定化，要求规定化的图像具有表2所示的灰度级分布。

数字图像处理试题及参考答案

一、填空题（每题1分，共15分） 1、列举数字图像处理的三个应用领域 医学 、天文学 、 军事 2、存储一幅大小为10241024⨯，256个灰度级的图像，需要 8M bit 。 3、亮度鉴别实验表明，韦伯比越大，则亮度鉴别能力越 差 。 4、直方图均衡化适用于增强直方图呈 尖峰 分布的图像。 5、依据图像的保真度，图像压缩可分为 无损压缩 和 有损压缩 6、图像压缩是建立在图像存在 编码冗余 、 像素间冗余 、 心理视觉冗余 三种冗余基础上。 7、对于彩色图像，通常用以区别颜色的特性是 色调 、 饱和度 亮度 。 8、对于拉普拉斯算子运算过程中图像出现负值的情况，写出一种标定方法： m i n m a x m i ((,))*255/()g x y g g g -- 二、选择题（每题2分，共20分） 1、采用幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于1时，该变换是针对如下哪一类图像进行增强。（ B ） A 图像整体偏暗 B 图像整体偏亮 C 图像细节淹没在暗背景中 D 图像同时存在过亮和过暗背景 2、图像灰度方差说明了图像哪一个属性。（ B ） A 平均灰度 B 图像对比度 C 图像整体亮度 D 图像细节 3、计算机显示器主要采用哪一种彩色模型（ A ） A 、RG B B 、CMY 或CMYK C 、HSI D 、HSV 4、采用模板［-1 1］T 主要检测（ A ）方向的边缘。 A.水平 B.45︒ C.垂直 D.135︒ 5、下列算法中属于图象锐化处理的是：( C ) A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤波 D. 中值滤波 6、维纳滤波器通常用于（ C ） A 、去噪 B 、减小图像动态范围 C 、复原图像 D 、平滑图像 7、彩色图像增强时， C 处理可以采用RGB 彩色模型。 A. 直方图均衡化 B. 同态滤波 C. 加权均值滤波 D. 中值滤波 8、__B__滤波器在对图像复原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。 A. 逆滤波 B. 维纳滤波 C. 约束最小二乘滤波 D. 同态滤波 9、高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入 一些低频分量。这样的滤波器叫 B 。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器 10、图象与灰度直方图间的对应关系是 B __ A.一一对应 B.多对一 C.一对多 D.都不 三、判断题（每题1分，共10分）

数字图像处理：部分课后习题参考答案

第一章 1.连续图像中，图像为一个二维平面，(x,y)图像中的任意一点，f（x,y）为图像于(x,y)于处的值。 连续图像中，(x,y)的取值是连续的，f(x,y)也是连续的 数字图像中，图像为一个由有限行有限列组成的二维平面，（i,j)为平面中的任意一点，g（i,j)则为图像在（i,j)处的灰度值，数字图像中，（i,j) 的取值是不连续的，只能取整数，对应第i行j列,g（i,j) 也是不连续的，表示图像i行j列处图像灰度值。 联系：数字图像g(i,j)是对连续图像f(x,y)经过采样和量化这两个步骤得到的。其中 g(i,j)=f(x,y)| x=i,y=j 2. 图像工程的内容可分为图像处理、图像分析和图像理解三个层次，这三个层次既有联系又有 区别，如下图所示。 图像处理的重点是图像之间进行的变换。尽管人们常用图像处理泛指各种图像技术，但比较狭义的图像处理主要是对图像进行各种加工，以改善图像的视觉效果并为自动识别奠定基础，或对图像进行压缩编码以减少所需存储空间 图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它们的客观信息，从而建立对图像的描述。如果说图像处理是一个从图像到图像的过程，则图像分析是一个从图像到数据的过程。这里的数据可以是目标特征的测量结果，或是基于测量的符号表示，它们描述了目标的特点和性质。 图像理解的重点是在图像分析的基础上，进一步研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系，并得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释，从而指导和规划行动。 如果说图像分析主要以观察者为中心来研究客观世界，那么图像理解在一定程度上是以客观世界为中心，借助知识、经验等来把握整个客观世界(包括没有直接观察到的事物)的。 联系：图像处理、图像分析和图像理解处在三个抽象程度和数据量各有特点的不同层次上。图像处理是比较低层的操作，它主要在图像像素级上进行处理，处理的数据量非常大。图像分析则进入了中层，分割和特征提取把原来以像素描述的图像转变成比较简洁的非图形式的描述。 图像理解主要是高层操作，基本上是对从描述抽象出来的符号进行运算，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处。 第二章：

《数字图像处理》习题参考答案

《数字图像处理》习题参考答案 第1章概述 1.1 连续图像和数字图像如何相互转换？答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形 状一致的像素组成。这样，数字图像可以 用二维矩阵表示。将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。 1.2 采用数字图像处理有何优点？答：数字图像处理与光学等模 拟方式相比具有以下鲜明的特点： 1．具有数字信号处理技术共有的特点。（1）处理精度高。（2）重现性能好。（3）灵活性高。 2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。 3．数字图像处理技术适用面宽。 4．数字图像处理技术综合性强。 1.3数字图像处理主要包括哪些研究内容？答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行 获取并转化为数字图像、进行增强、变换、 编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。 1.4 讨论数字图像处理系统的组成。列举你熟悉的图像处理系统并分析它们的组成和功能。 答：如图1.8，数字图像处理系统是应用计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的信息系统。图像处理系统包括图像处理硬件和图像处理软件。图像处理硬件主要由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、图像存储器、图像输出设备等组成。软件系统包括操作系统、控制软件及应用软件等。 图1.8 数字图像处理系统结构图 1

1.5 常见的数字图像处理开发工具有哪些？各有什么特点？ 答．目前图像处理系统开发的主流工具为Visual C++（面向对象可视化集成工具）和MATLAB 的图像处理工具箱（ImageProcessingToolbox）。两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。 Microsoft 公司的VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，用它开发出来的Win32程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++所提供的Microsoft基础类库MFC对大部分与用户设计有关的Win 32应用程序接口API进行了封装，提高了代码的可重用性，大大缩短了应用程序开发周期，降低了开发成本。由于图像格式多且复杂，为了减轻程序员将主要精力放在特定问题的图像处理算法上，VC++ 6.0 提供的动态链接库ImageLoad.dll 支持BMP、JPG、TIF等常用6种格式的读写功能。 MATLAB的图像处理工具箱MATLAB是由MathWorks公司推出的用于数值计算的有力工具，是一种第四代计算机语言，它具有相当强大的矩阵运算和操作功能，力求使人们摆脱繁杂的程序代码。MATLAB图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数，灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作，从而大大节省编写低层算法代码的时间，避免程序设计中的重复劳动。MATLAB图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法，如图形句柄、图像的表示、图像变换、二维滤波器、图像增强、四叉树分解域边缘检测、二值图像处理、小波分析、分形几何、图形用户界面等。但是，MATLAB也存在不足之处限制了其在图像处理软件中实际应用。首先，强大的功能只能在安装有MATLAB系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m文件来实现。其次，MATLAB 使用行解释方式执行代码，执行速度很慢。第三，MATLAB擅长矩阵运算，但对于循环处理和图形界面的处理不及C++等语言。为此，通应用程序接口API 和编译器与其他高级语言（如C、C++、Java等）混合编程将会发挥各种程序设计语言之长协同完成图像处理任务。API 支持MATLAB 与外部数据与程序的交互。编译器产生独立于MATLAB环境的程序，从而使其他语言的应用程序使用MA TLAB。 1.6 常见的数字图像应用软件有哪些？各有什么特点？答：图像应用软件是可直接供用 户使用的商品化软件。用户从使用功能出发，只要了解 软件的操作方法就可以完成图像处理的任务。对大部分用户来说，商品化的图像应用软件无需用户进行编程，操作方便，功能齐全，已经能满足一般需求，因而得到广泛应用。常用图像处理应用软件有以下几种： 1．PHOTOSHOP：当今世界上一流的图像设计与制作工具，其优越性能令其产品望尘莫及。PHOTOSHOP已成为出版界中图像处理的专业标准。高版本的PHOTOSHOP支持多达20多种图像格式和TWAIN接口，接受一般扫描仪、数码相机等图像输入设备采集的图像。PHOTOSHOP支持多图层的工作方式，只是PHOTOSHOP的最大特色。使用图层功能可以很方便地编辑和修改图像，使平面设计充满创意。利用PHOTOSHOP还可以方便地对图像进行各种平面处理、绘制简单的几何图形、对文字进行艺术加工、进行图像格式和颜色模式的转换、改变图像的尺寸和分辨率、制作网页图像等。 2．CorelDRAW：一种基于矢量绘图、功能强大的图形图像制作与设计软件。位图式图像是由象素组成的，与其相对，矢量式图像以几何、色彩参数描述图像，其内容以线条和色块为主。可见，采用不同的技术手段可以满足用户的设计要求。位图式图像善于表现连续、丰富色调的自然景物，数据量较大；而矢量式图像强于表现线条、色块的图案，数据量较小。合理的利用两种不同类型的图像表现方式，往往会收到意想不到的艺术效果。CorelDraw是 2

《数字图像处理》习题参考附标准答案

《数字图像处理》习题参考附标准答案 《数字图像处理》习题参考答案 第1章概述 1.1连续图像和数字图像如何相互转换？答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形状 一致的像素组成。这样，数字图像可以 用二维矩阵表示。将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。图像的数字 化包括离散和量化两个主要步骤。在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅 度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。 1.2采用数字图像处理有何优点？答：数字图像处理与光学等模拟 方式相比具有以下鲜明的特点： 1．具有数字信号处理技术共有的特点。（1）处理精度高。（2）重现性能好。（3）灵活 性高。 2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。 3．数字图像处理技术适用面宽。 4．数字图像处理技术综合性强。 1.3数字图像处理主要包括哪些研究内容？答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行 获取并转化为数字图像、进行增强、变换、 编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的 图像。 1.4讨论数字图像处理系统的组成。列举你熟悉的图像处理系统并分析它们的组成和功能。答：

如图1.8，数字图像处理系统是应用计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的 信息系统。图像处理系统包括图像处理硬件和图像处理软件。图像处理硬件主要由图像输入 设备、图像运算处理设备（微计算机）、图像存储器、图像输出设备等组成。软件系统包括 操作系统、控制软件及应用软件等。 图1.8 数字图像处理系统结构图 1 1.5常见的数字图像处理开发工具有哪些？各有什么特点？ 答．目前图像处理系统开发的主流工具为Visual C++（面向对象可视化集成工具）和MATLAB 的图像处理工具箱（ImageProcessingToolbox）。两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。 Microsoft 公司的VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，用它开发 出来的Win32程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++所提供的Microsoft基础类 库MFC对大部分与用户设计有关的Win 32应用程序接口API进行了封装，提高了代码的可 重用性，大大缩短了应用程序开发周期，降低了开发成本。由于图像格式多且复杂，为了减

《遥感数字图像处理》习题与答案

《遥感数字图像处理》习题与答案 第一部分 1.什么是图像？并说明遥感图像与遥感数字图像的区别。 答：图像（image）是对客观对象的一种相似性的描述或写真。图像包含了这个客观对象的信息。是人们最主要的信息源。 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性划分，图像可分为模拟图像和数字图像。模拟图像（又称光学图像）是指空间坐标和明暗程度都连续变化的、计算机无法直接处理的图像，它属于可见图像。数字图像是指被计算机储存，处理和使用的图像，是一种空间坐标和灰度都不连续的、用离散数字表示的图像，它属于不可见图像。 2.怎样获取遥感图像？ 答：遥感图像的获取是通过遥感平台搭载的传感器成像来获取的。根据传感器基本构造和成像原理不同。大致可分为摄影成像、扫描成像和雷达成像三类。 m= 3.说明遥感模拟图像数字化的过程。灰度等级一般都取2m（m是正整数），说明8时的灰度情况。 答：遥感模拟图像数字化包括采样和量化两个过程。 ①采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。空间采样可以将模拟图像具有的连续灰度（或色彩）信息转换成为每行有N个像元、每列有M个像元的数字图像。 ②量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到有M×N个像元点组合表示的图像，但其灰度（或色彩）仍是连续的，不能用计算机处理。应进一步离散、归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，称为量化。 m=时，则得256个灰度级。若一幅遥感数字图像的量化灰度级数g=256级，则灰当8 度级别有256个。用0—255的整数表示。这里0表示黑，255表示白，其他值居中渐变。由于8bit就能表示灰度图像像元的灰度值，因此称8bit量化。彩色图像可采用24bit量化，分别给红，绿，蓝三原色8bit，每个颜色层面数据为0—255级。 4.什么是遥感数字图像处理？它包括那些内容？ 答：利用计算机对遥感数字图像进行一系列的操作，以求达到预期结果的技术，称作遥感数字图像处理。 其内容有： ①图像转换。包括模数（A/D）转换和数模（D/A）转换。图像转换的另一种含义是为使图像处理问题简化或有利于图像特征提取等目的而实施的图像变换工作，如二维傅里叶变换、沃尔什-哈达玛变换、哈尔变换、离散余弦变换和小波变换等。 ②数字图像校正。主要包括辐射校正和几何校正两种。 ③数字图像增强。采用一系列技术改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度、对比度，突出所需信息的工作称为图像增强。图像增强处理不是以图像保真度为原则，而是设法有选择地突出便于人或机器分析某些感兴趣的信息，抑制一些无用的信息，以提高图像的使用价值。 ④多源信息复合（融合）。 ⑤遥感数字图像计算机解译处理。

数字图像处理课后习题答案

数字图像处理课后习题答案 数字图像处理课后习题答案 【篇一：数字图像处理第三版中文答案__冈萨雷斯】 版是0.2和1.5*1.5的矩形，第三版是0.3和1.5圆形） 对应点的视网膜图像的直径x可通过如下图题2.1所示的相似三角形几何关系得到，即 d2x2? 0.30.017 如果在中央凹处的成像点的大小是小于一个可分辨的成像单元，在我们可以认为改点对于眼睛来说不可见。换句话说，眼睛不能检测到以下直径的点： x?0.06d?1.1?10?6m，即d?18.3?10?6m 2.2 当我们在白天进入一家黑暗剧场时，在能看清并找到空座时要用一段时间适应。2.1节描述的视觉过程在这种情况下起什么作用？ 亮度适应。 2.3 虽然图2.10中未显示，但交流电的却是电磁波谱的一部分。美国的商用交流电频率是77hz。问这一波谱分量的波长是多少？ 光速c=300000km/s ，频率为77hz。 2.5 根据图2.3得：设摄像机能看到物体的长度为x (mm)，则 有:500/x=35/14; 解得：x=200，所以相机的分辨率为： 2048/200=10;所以能解析的线对为：10/2=5线对/mm. 2.7 假设中心在（x0,y0）的平坦区域被一个强度分布为： i(x,y)?ke [(x?x0)2?(y?y0)2] 的光源照射。为简单起见，假设区域的反射 是恒定的，并等于1.0，令k=255。如果图像用k比特的强度分辨率进行数字化，并且眼睛可检测相邻像素间8种灰度的突变，那么k 取什么值将导致可见的伪轮廓？ 解：题中的图像是由：

f?x,y??i?x,y?r?x,y??255e? x?x0?2??y?y0?2 1.0?255ex?xy?y?? 02 02 一个截面图像见图（a）。如果图像使用k比特的强度分辨率，然后 我们有情况见图（b），其中?g??255?12k。因为眼睛可检测4种灰度突变，因此， g?4?2k，k= 6。也就是说，2k小于64的话，会出现可见的伪轮廓。 2.9 2 所需时间为： 8?2?748.98s?12.48min t?m56000??2048 2 (b) 以3000k 波特的速率传输所需时间为 8?2?13.98s t?m3000000??2048 2 2.10 解：图像宽高比为16:9，且水平电视线的条数是1080条，则：竖 直电视线为1080 1080?1920?8?3?30?5400?8.062?1012bits?1.001?1012bytes 2.11 解：p和q如图所示： (a) s1 和s2不是4 邻接，因为q 不在n4?p?集中。 (b) s1 和s2 是8 连接，因为q 在n8?p?集。 (c) s1 和s2是m 连接，因为q 在集合nd?p?中，且n4?p??n4?q?

数字图像处理习题与答案

单选题 1、图像在计算机中是如何表示的？ A.f(x,y) B.f(xyz) C.2D 图像用f(x,y),3D 图像用f(x,y,z) D.0和1表示 正确答案：C 2、图像的数字化为什么会丢失信息？ A.采样丢失数据 B.量化丢失数据 C.压缩编码丢失数据 D.采样和编码丢失数据 正确答案：D 3、8位图像的灰阶范围是多少？ A.0 和1 B.0 - 255 C.0 - 256 D.128 正确答案：B 4、下列哪一项不是二维图像的存储格式？ A..bmp B..tif c..jpg D..dicom 正确答案：D

5、下列图像分类名称中，哪一项不是按图像传感器分类的？

正确答案：C A. 雷达图像 B. 近红外图像 C. 超声图像 D. 伪彩图像 正确答案：D 6、 什么是伪彩图像？ A. 图像中每个像素点用RGB 分量表示 B. 图像中每个像素点用RGB 索引表示 C. 图像中每个像素点用HIS 分量表示 D. 图像中每个像素点用0和1表示 正确答案：B 7、 下列哪一项不属于医学图像的有哪些？ A. MRI 图像 B. CT 图像 C. 超声多普勒图像 D. 紫外图像 正确答案：D 8、 下列有关不同模态的图像叙述正确的是? A. 不同模态并不能呈现更多信息 B. 2D 和3D 结合没有意义 C. 临床上不同模态的结合需求很高 D. 不同模态没有太大必要 正确答案：C 9、下列哪一项是数字图像处理的基本流程?

A.图像预处理-图像分割-图像识别-图像建模 B.图像预处理-图像识别-图像分割-图像建模 C.图像预处理-图像建模-图像分割-图像识别 D.图像预处理-图像建模-图像识别-图像分割正确答案：A 10、什么是模式识别？ A.通过计算机用数学的方法来对不同模式进行自动处理和判读 B.通过人工用数学的方法来对不同模式逬行自动处理和判读 C.通过计算机用数学的方法剌寸不同模式进行人工处理和判读 D.通过人工用数学的方法来对不同模式进行人工处理和判读正确答案：A 11、下列关于灰度直方图的描述不正确的是？ A.灰度直方图与图像具有-- 对应关系 B.灰度直方图是一个分布函数 C.利用灰度直方图可以采集到更加优秀的凸显g D.灰度直方图的横轴表示灰阶,纵轴表示每个灰阶的像素数量正确答案：A 12、下列哪一项不是灰度直方图的特点 A.描述了处于不同灰阶的像素数量 B.将图像翻转不影响灰度直方图 C.描述了每个像素在图像中的位置 D.将图像的一部分平移不会影响灰度直方图 13、下列关于灰度直方图和图像面积叙述正确的是？

(完整版)数字图像处理课后题答案

1. 图像处理的主要方法分几大类? 答：图字图像处理方法分为大两类：空间域处理（空域法）和变换域处理（频域法）。 空域法：直接对获取的数字图像进行处理。 频域法：对先对获取的数字图像进行正交变换，得到变换系数阵列，然后再进行处理，最后再逆变换到空 间域，得到图像的处理结果 2. 图像处理的主要内容是什么? 答：图形数字化（图像获取）：把连续图像用一组数字表示，便于用计算机分析处理。图像变换：对图像进 行正交变换，以便进行处理。图像增强：对图像的某些特征进行强调或锐化而不增加图像的相关数据。图 像复原：去除图像中的噪声干扰和模糊，恢复图像的客观面目。图像编码：在满足一定的图形质量要求下 对图像进行编码，可以压缩表示图像的数据。图像分析：对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，从而获 得所需的客观信息。图像识别：找到图像的特征，以便进一步处理。图像理解：在图像分析的基础上得出 对图像内容含义的理解及解释，从而指导和规划行为。 3. 名词解释：灰度、像素、图像分辨率、图像深度、图像数据量。 答：像素：在卫星图像上，由卫星传感器记录下的最小的分立要素(有空间分量和谱分量两种)。通常，表示 图像的二维数组是连续的，将连续参数 x,y ，和 f 取离散值后，图像被分割成很多小的网格，每个网格即 为像素 图像分辨率：指对原始图像的采样分辨率，即图像水平或垂直方向单位长度上所包含的采样点数。 单位是“像素点/单位长度” 图像深度是指存储每个像素所用的位数,也用于量度图像的色彩分辨率.图像深度确定彩色图像的每个像素 可能有的颜色数,或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数.它决定了彩色图像中可出现的最多颜色 数,或灰度图像中的最大灰度等级（图像深度：位图图像中，各像素点的亮度或色彩信息用二进制数位来表 示，这一数据位的位数即为像素深度，也叫图像深度。图像深度越深，能够表现的颜色数量越多，图像的 色彩也越丰富。） 图像数据量：图像数据量是一幅图像的总像素点数目与每个像素点所需字节数的乘积。 4. 什么是采样与量化？ 答：扫描：按照一定的先后顺序对图像进行遍历的过程。采样：将空间上连续的图像变成离散点的操作。 采样过程即可看作将图像平面划分成网格的过程。量化：将采样得到的灰度值转换为离散的整数值。灰度 级：一幅图像中不同灰度值的个数。一般取0~255，即256个灰度级 5.说明图像函数 的各个参数的具体含义。 答：其中，x 、y 、z 是空间坐标，λ是波长，t 是时间，I 是像素点的强度。它表示活动的、彩色的、三维的 视频图像。对于静止图像，则与时间t 无关；对于单色图像，则波长λ为常数；对于平面图像，则与坐标z 无关。 1.请解释马赫带效应，马赫带效应和同时对比度反映了什么共同的问题? 答：马赫带效应：基于视觉系统有趋向于过高或过低估计不同亮度区域边界值的现象。同时对比度现象： 此现象表明人眼对某个区域感觉到的亮度不仅仅依赖它的强度，而与环境亮度有关 共同点： 它们都反映了人类视觉感知的主观亮度并不是物体表面照度的简单函数。 2. 色彩具有那几个基本属性？描述这些基本属性的含义。 答：色彩是光的物理属性和人眼的视觉属性的综合反映。色彩具有三个基本属性：色调、饱和度和亮度 色调是与混合光谱中主要光波长相联系的（红绿蓝）饱和度表示颜色的深浅程度，与一定色调的纯度有关， 纯光谱色是完全饱和的，随着白光的加入饱和度逐渐减少。（如深红、浅红等）亮度与物体的反射率成正比。 颜色中掺入白色越多就越明亮，掺入黑色越多亮度越小。 3.什么是视觉的空间频率特性？什么是视觉的时间特性？ 答：视觉的空间频率特性：空间频率是指视像空间变化的快慢。明亮的图像（清晰明快的画面）意味着有 大量的高频空间成分；模糊的图像只有低频空间成分。视觉的时间特性：使视觉图像建立起来是需要时间 的，而视觉图像建立起来之后，即使把目标图像拿走，视觉反应也要持续一段时间。因此而产生视觉的运 ),,,,(t z y x f I λ =

《数字图像处理》习题参考答案

1 《数字图像处理》 习题参考答案 第1章概述 1.1连续图像和数字图像如何相互转换？ 答：数字图像将图像看成是许多大小相同、 形状一致的像素组成。这样，数字图像可以 用二维矩阵表示。将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像 （连续图像）信号，再由模拟 /数字转化器（ADC ）得到原始的数字图像信号。图像的数字 化包括离散和量化两个主要步骤。 在空间将连续坐标过程称为离散化， 而进一步将图像的幅 度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。 1.2采用数字图像处理有何优点？ 答：数字图像处理与光学等 模拟方式相比具有以下鲜明的特点： 1 •具有数字信号处理技术共有的特点。 （1）处理精度高。（2）重现性能好。（3）灵活 性高。 2•数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。 3•数字图像处理技术适用面宽。 4 •数字图像处理技术综合性强。 1.3数字图像处理主要包括哪些研究内容？ 答：图像处理的任务是将客观世界的景象进 行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、 编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的 图像。 1.4讨论数字图像处理系统的组成。列举你熟悉的图像处理系统并分析它们的组成和功能。 答：如图1.8,数字图像处理系统是应用计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的 信息系统。图像处理系统包括图像 处理硬件和图像处理软件。 图像处理硬件主要由图像输入 设备、图像运算处理设备（微计算机） 、图像存储器、图像输出设备等组成。软件系统包括 操作系统、控制软件及应用软件等。 1.5 常见的数字图像处理开发工具有哪些？各有什么特点？ 答.目前图像处理系统开发的主流工具为 Visual C++ （面向对象可视化集成工具）和 MATLAB 的图像 t+W < 住《l 塁希碎 «IUIM EH 鼻爭■ 图1.8数字图像处理系统结构图

数字图像处理题库(含答案)

[题目] 数字图像 [参考答案] 为了便于用计算机对图像进行处理，通过将二维连续（模拟）图像在空间上离散化，也即采样，并同时将二维连续图像的幅值等间隔地划分成多个等级（层次），也即均匀量化，以此来用二维数字阵列表示其中各个像素的空间位置和每个像素的灰度级数（灰度值）的图像形式称为数字图像。 图像处理 [参考答案] 是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。 题目] 数字图像处理 [参考答案] 是指利用计算机技术或其他数字技术，对一图像信息进行某此数学运算及各种加工处理，以改善图像的视觉效果和提高图像实用性的技术。 一、绪论(名词解释，易，3分) [题目] 图像 [参考答案] 是指用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的、可以直接或间接作用于人的视觉系统而产生的视知觉的实体。 一、绪论(简答题，难，6分) [题目] 什么是图像？如何区分数字图像和模拟图像？ [参考答案] “图”是物体透射或反射光的分布，是客观存在的。“像”是人的视觉系统对图在大脑中形成的印象或认识，是人的感觉。图像是图和像的有机结合，既反映物体的客观存在，又体现人的心理因素；图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述，或者说图像是客观对象的一种可视表示，它包含了被描述对象的有关信息。 模拟图像是空间坐标和亮度(或色彩)都连续变化的图像；数字图像是空间坐标和亮度(或色彩)均不连续的、用离散数字(一般是整数)表示的图像。

[题目] 简述研究图像恢复的基本思路。 [参考答案] 基本思路是，从图像退化的数学或概率模型出发，研究改进图像的外观，从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面日，从而获得与景物真实面貌相像的图像。 一、绪论(简答题，易，5分) [题目] 简述研究图像变换的基本思路。 [参考答案] 基本思路是通过数学方法和图像变换算法对图像的某种变换，以便简化图像进一步处理的过程，或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。 一、绪论(简答题，易，5分) [题目] 简述一个你所熟悉的图像处理的应用实例。 [参考答案] 比如，医学上用B超检测仪对人体器官病变的检查和诊断。 一、绪论(简答题，中，5分) [题目] 一般的数字图像处理要经过几个步骤？由哪经内容组成？ [参考答案] 数字图像处理的基本步骤包括图像信息的获取、存储、处理、传输、输出和显示。 数字图像处理的内容主要包括图像数字化、图像变换、图像增强、图像恢复(复原)、图像压缩编码、图像分割、图像分析与描述和图像识别分类。 一、绪论(简答题，中，5分) [题目] 图像处理的目的是什么？针对每个目的请举出实际生活中的一个例子。 [参考答案] 图像处理就是对图像信息进行加工处理和分析，以满足人的视觉心旦需要和实际应用或某种目的(如压缩编码或机器识别)的要求。如视频图像的高清晰化处理、医学图像的识别分类及其在疾病断中的应用，就是图像处理这两个目的的实际例子。