(完整版)数字图像处理第三章答案.docx

2 ar e 3.1 a 为正常数的指数式 对于构造灰度平滑变换函数是非常有 用的。由这个基 本函数开始，构造具有下图形状的变换函数。所示的 常数是输入参数，并且提出的变换必须包含 这些参数的特定形式 （为 了答案曲线中的 LO不是所要求的参数）。 e 2 L 解：由（ a）图所示，设 T（r ） A ar , 则 在 r=0 时， T（r 尸 A 在 r= 时, T(r)=A/2 联立， 0 解得 a 里里 LO LO 则 s T(r) (D C)(1 e1 )C 2 K r 由（b）图所示，可以由 （ a）图翻转得到，所以（ b）图的表达式 2 0.693 r S=T(r) B(1 eL7 ) （ c ）图是（ b）图沿 y 轴平移得到，所以（ c）图的表达式 2 K r s T(r) (D C)(1 e1 ) C 3.19 （ a）在 3.6.2 节中谈到，分布在图像背景上的孤立的亮和暗的像 素团块，当它们小于中值滤波器区域的一半时，  经过中值滤波器处理  后会被滤 除（被其邻值同化）。假定滤波器尺寸为  n n  ,n  为奇数，解 释这种现象的原因 ? 答：在 n n 的滤波器中有 （ n n2 个像素， n 为奇数，中值为，则有 1^2 个像素小于或者等于，其它的大于或等于。当其中孤立的亮或者 暗的像素 A 在像素团块中小于中 值滤波器的一半 n22 时，即使在当所 有群集点包含过滤屏蔽的极端情况下，没有足够的在其中任 何一个集 群点等于中值。如果在区域的中心点是一个群集点，它将被设置为中 位数值，而背景的阴影将“淘汰”出集群。这一结论适用于当集群区 域包含积分少集群的最大规模的较极端情况下。 （ b）考虑一副有不同像素团块的图像，假设在一个团块的所有点都 比背景凉或者暗（但不是同 时既比背景亮又比背景暗），并且每个团 块的尺寸不大于 n?。试求当 n 符合什么条件时，有一个 或多个这样 的团块像（ a）中所说的那样被分离出来？ （ n 答：在 A 的结论下，我们考虑的团块的像素个数不可能超过 1）2 两个相近的或亮或暗的团 块不可能同时出现在相邻的位置。在这个 n n 的网格里，两个团块的最小距离至少大于 我（n 1）, 也就是说至 少在对角线的区域分开跨越（ n-1 ）个像素在对角线上。 3.29 CCD 电视摄像机用于每天 24 小时，每月 30 天对同一区域进行 长期观测研究。 5 分钟拍一次 数字图像并传送到中心场所。场景的照 明，白天为自然光，晚上为人造光，没有无照明的时间， 因此摄像机 本身并不需要使用任何补偿装置。另外，使用数字技术对图像进行后 处理并归一化， 这样就使图像与恒定照明是等效的。对此，设计一种 方法。可以在实验室内使用希望的任何方 法， 但要在设计中明确列出 所做的所有假设。 答：本题是考虑到范围的照明停留在线性部分的相机的反应范围 但是没有值范围内给出。图像待在线性的范围。唯一的方式  ，建立一  个基准值的照明就是当变量 (  日光照明已不存在  ) 。让  F0 (X, Y)  表 示图像只有采取人工光照条件下，没有移动的物体 ( 如人或车辆 ) 在 现场。这成为标准的所有其他 图像将正常化。 选择 f 0 各代表子区域 (x,y) 不可能被遮蔽移动物体，计算他们的平 人的平均值， fmin 表示最低目标 ，fmax 最 高目标，处理任何输入图像，  均强度。然后，选择所有个 f(x,y) , 因此，其最低和最 大的分别等 于 fmin 和 fmax。线性变换函数的形式： f out(x,y) af(x,y) b 其中 f 是 输出图像。这是很容 易验证，输出的图像将有 ( 如果选择所需的最低 和最高值 ) ： m in m in f m in f max f max f min f m ax f min fmax 和 fmin 是输入图像的最高值与最低值。假设所有的图像的线性范围之内。相机的工作范围内，从而饱和等非线性不是一个问题。 r 3.3 提由一组能够产生 8 比特单色图像所有独立位平面的灰 度分成变换 ( 例如，变换函数 T (r) =255, 当 r 在［0,127 ］ 范围内时 , T(r)=0 , 而当 r 在［128, 255 ］范围内 , T(r)=255 , 此时的函数可以 产生一幅 8 比特图像的第 7 位平面图像 ) 解：0 0 0 111111 63 0 1 0 0 0 0 0 0 64127 1 0 0 0 0 0 0 0 128191 1 1 0 0 0 0 0 0 192255 T 0 0 r 63,128 r