数字图像处理技术解析.doc

博士研究生入学考试大纲 考试科目名称：数字图像处理技术 考试要求： 要求考生掌握图像处理的基本概念及基本方法，并能够灵活运用，具备较强的分析问题与解决问题的能力。 二、考试内容： 1）数字图像基本概念 人眼的视觉原理，连续图像的描述，图像数字化，图像灰度直方图，图像处理算法形式，图像数据结构。 2) 图像增强 点运算（灰度级校正、灰度变换、直方图修正），空间域平滑（局部平滑、超限像素平滑、灰度最相近K邻点平均、梯度倒数加权平滑、最大平均型平滑、有选择保边缘平滑、空间低通滤波器、中值滤波），空间域锐化（梯度锐化法、Laplacian增强算子），频率域增强（频率域平滑、频率域锐化），彩色增强（伪彩色增强、假彩色增强）。 3) 图像分割 图像分割基本方法，边缘检测（梯度算子、Roberts算子、Prewitt算子、Sobel算子、方向算子、Laplacian算子、马尔算子、曲面拟合），边缘跟踪（光栅跟踪扫描、全向跟踪），Hough变换线检测（直线检测、曲线检测），区域分割（简单图像区域分割、复杂图像区域分割、特征空间聚类），区域增长（简单区域扩张、质心型增长、混合型增长），分裂合并。 4) 二值图像处理与形状分析 二值图像的连接性好距离（邻域和邻接、像素的连接、连接成分、欧拉数、像素的可删除性和连接数、距离），连接成分的变形处理（膨胀和收缩、线图形化），形状特征提取与分析（区域内部形状特征提取与分析、区域外部形状特征提取与分析），关系描述（字符串描述、树结构描述） 三、试卷结构： 题型结构 基本概念 基本算法 综合运用 四、参考书目 贾永红，数字图像处理，武汉大学出版社，2003年 数字图像处理技术 沈阳工业大学2008年博士招生（二） 基本概念（每题2分，共20分） 图像数字化包括哪几个过程？每个过程对数字化图像质量有何影响？ 答：1）采样和量化 2）一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率低，质量差，严重时出现像素呈块状的国际棋盘效应；采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率高，图像质量好，但数据量大。 量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率高，图像质量好，但数据量大；量化等级越少，图像层次欠丰富，灰度分辨率低，会出现假轮廓现象，图像质量变差，但数据量小。 什么是图像对比度？ 答：图像对比度对比度是指图像中最大亮度和最小亮度之比，即。相对对比度是指图像中最大亮度和最小亮度之差同之比，即。 当有色光照射到有色物体上时，物体的颜色呈什么效应？举例说明。 答：当有色光照射到有色物体上时，物体的颜色呈减色法效应。如黄色物体在品红光照射下呈现红色，在青色光照射下呈现绿色，在蓝色光照射下呈现灰色或黑色。 什么是人眼的视觉范围和分辨力？分辨力和那些因素有关？ 答：视觉范围是指人眼所能感觉到的亮度范围。人眼的分辨力是指人眼在一定距离上能区分开相邻两点的能力，可以用能区分开的最小视角θ之倒数来描述。人眼的分辨力和环境照度有关，当照度太低时，只有杆状细胞起作用，则分辨力下降；但照度太高也无助于分辨力的提高，因为可能引起“眩目”现象。人眼的分辨力还和被观察对象的相对对比度有关。相对对比度小时，对象和背景亮度很接近，从而导致分辨力下降。 马赫带效应的特征是什么？马赫带效应对人眼所见景物有何作用？ 答：马赫带上的亮度过冲是眼睛对不同空间频率产生不同视觉响应的结果。视觉系统对空间高频和空间低频的敏感性较差，而对空间中频则有较高的敏感性，因而在亮度突变处产生亮度过冲现象。这种过冲对人眼所见的景物有增强其轮廓的作用。 什么是灰度直方图？并说明直方图的性质。有哪些应用？ 答：灰度直方图是表示数字图像中每一灰度级与该灰度级出现频率间的统计关系得二维图形。用横坐标表示灰度级，纵坐标表示灰度级的频率，绘制频率同灰度级频率的关系图就是灰度直方图。 性质：（1）灰度直方图只能反映图像的灰度分布情况，而不能反映图像像素的位置，即丢失了像素的位置信息；（2）一幅图像对应唯一的灰度直方图，反之不成立。不同图像有可能会有相同的直方图；（3）一幅图像分成多个区域，多个区域的直方图之和等于原图像的全图的直方图。 直方图的应用主要有：（1）判断图像量化是否恰当；（2）用于确定图像二值化的阈值；（3）当物体部分的灰度值比其他部分灰度值大时，可以用直方图统计图像中物体的面积；（4）计算图像的信息熵H。 请问下列哪种情况属于图像的窗口处理，哪种情况属于图像的模板处理？（1）通过均值滤波试图消除或者消弱图像的斑点噪声；（2）在二值图像中寻找符合某种形状的图形。 答：（2）属于图像的窗口处理，（1）属于图像的模板处理。 举例说明什么是点处理？什么是局部处理？ 答：对输入图像进行处理时，计算某一输出像素的值由输入图像像素邻域（如、等）中的像素值确定，这种处理称局部处理，比