数字图像处理习题及答案2012.doc

数字图像处理习题集 图像的概念及分类； 学科定义：给定条件下被摄目标电磁波性质（反射、辐射、透射）的一种表现形式。 广义上：图像是对所表示物体的信息描述 分类：1）、二值图像：图像中只能取值为0或1。2）、灰度图像: 单色图像，只包含亮度信息。 3）、彩色图像：3波段单色图像，每波段代表不同颜色，通常为红色、绿色、蓝色。 是在图像分析的基础上，进一步研究图像中的目标及其相互之间的联系并做出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释，从而可以指导和规划行动。 简述图像处理的主要目的及主要处理技术； 数字图像处理目的：改善图像质量、增强图像定位精度、提高信息传输效率、减少图像信息存贮容量、建立图像信息库 主要处理技术： 1. 图像增强:为便于目视判读或计算机分析，从图像信息中增强其有用成分的技术。如：对比度拉伸、彩色校正、噪声抑制等。特点：把弱信号或者不突出的信号变成强信号或者突出的信号。 但是：①并非从无到有，而是从弱到强； ②增强会造成部分信息的损失。 2、图像复原:从图像信息中消除因干扰因素而导致的图像退化。典型的退化如：成像系统的不稳定、变焦模糊、运动模糊效应、大气散射效应、云层遮挡等. 这些干扰因素的对图像的影响主要表现为：①灰度值误差； ②像点空间位移。 3、几何处理:校正图像的几何误差，或改变其投影性质，使其规化到给定的数学基础。目的：改善图像信息的量测性能。几何处理是视觉检测技术的基本内容。 4、图像压缩与编码:在一定准则下，通过降低图像数据内部的冗余度并建立新的数学表达来减少图像数据量。因此，压缩与编码密不可分。目的： ① 提高存储和传输效率；② 获得必威体育官网网址性。5、图像重建:由物体横剖面的一组投影数据，经过解析运算而生成该剖面的技术。源于无创伤（破坏）性内部检测。CT三维地形仿真技术 特点：数据 → 图像 6、图像分割:从图像中提取或区分与目标相对应的不同的感兴趣区域。如：各种图像分类方法，以及点、边缘、区域提取技术。为目标识别提供底层支持。 7、图像描述:把图像分割得到的实体（要素）用数据、公式、符号予以表达。一是表达分割结果，二是为图像理解和识别作最后的数据准备。 8、图像匹配：将同一目标（区域）在不同状态下获得的图像在空间位置上对准。不同状态系指：不同时相、不同传感器.典型应用：巡航导弹末制导、立体视觉 叙述数字图像采样及量化的概念，什么是图像的空间分辨率及灰度分辨率，并说明空间分辨率及灰度分辨率的大小对图像质量的影响； 采样：有一个连续的正弦波，要进行离散化，最直接的方法是选取一系列点来代替。这就是采样（取样、抽样） 量化：用有限的值来代替无限的值称为量化。 图像分辨率：指每单位长度上的像素，即直观看到的图像的清晰与模糊程度，单位为ppi。另外，图像的尺寸、图像的分辨率和图像文件的大小三者之间有着很密切的联系。图像的尺寸越大，图像的分辨率越高，图像文件也就越大，调整图像的大小和分辨率即可以改变图像文件的大小。 叙述灰度、颜色、色度、亮度、饱和度、层次、对比度、清晰度等基本概念。 1、灰度：表示光的强度的数值量度；光强量化到256级，0对应黑色，255对应白色。灰度图像：仅含有黑、灰、白等无彩色的图像 2、颜色：一个物体反射或折射的光的一种特性，并且是一种感觉特性。所有颜色都可被看作三基色（红、绿、蓝）的不同组合：R+B=M（紫）、B+G=C（青）、R+G=Y(黄）。彩色图像：指每个像素的信息由RGB三原色构成的图像，其中RGB是由不同的灰度级来描述的。 3、色度：观察者获得的颜色的感觉；亮度：表示颜色强度； 饱和度：在颜色中参杂白色光数量多少的度量。 4、灰度级：表示像素的明暗程度的整数量 例如：像素的取值范围为0~255，就称该图像为256个灰度级的图像； 5、 层次：表示图像实际拥有的灰度级的数量 例如：具有32种不同取值的图像，称该图像具有32个层次；图像数据的实际层次越多，视觉效果就越好。 6、清晰度：亮度、对比度、尺寸大小、细微层次、颜色饱和度等综合因素的影响结果。 叙述像素、邻域等基本概念。 邻域： 位图：以像素来表示图像就是位图。由于位图依赖所采集的像素（分辨率）的多少，故将它放大时会出现丢失细节和出现锯齿现象。 矢量图：矢量图是由被称为矢量的、用数学对象定义的直线和曲线组成，是根据图像的几何特性来描述图形，不依赖分辨率，可以任意放大。 叙述BMP格式图像的文件存储结构。 位图文件头：文件类型，指定文件大小，从文件头到位图数据的偏移字 位图信息头：图像高、宽、颜色位数、压缩类型、占用字节数、颜色数、分辨率 调色板：颜色查找表 图像数据：每行每列顺序排列，行字节数必须为4的倍数，从下到上、从左到右 说明数字图像每行所占字节数与图像宽度的关系； 例