数字图像处理第三版中文答案--冈萨雷斯（最全）.doc

数字图像处理第三版中文答案--冈萨雷斯

第二章

2.1(第二版是0.2和1.5*1.5的矩形，第三版是0.3和1.5圆形)

使用2.1节提供的背景信息，如果纸上的一个打印点离眼睛0.3m远，请采用纯几何方法，估计眼睛能辨别的最小打印点的直径。为简单起见，假设在中央凹处的像点变得远比视网膜区域的感受器(锥状体)的直径小时，视觉系统已不能检测到该点。进一步假设中央凹可建模为直径为1.5mm的圆形阵列，并且锥状体间的间隔在该阵列上均匀分布。

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

解得x=0.06d。根据2.1节内容，我们知道：如果把中央凹处想象为一个有337000个成像单元的圆形传感器阵列，它转换成一个大小π×327.52成像单元的阵列。假设成像单元之间的间距相等，这表明在总长为1.5mm(直径)的一条线上有655个成像单元和654个成像单元间隔。则每个成像单元和成像单元间隔的大小为s=[(1.5mm)/1309]=1.1×10-6m。

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=0.06d1.1×10-?m,即d18.3×10-?m

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。

因此λ=c/v=2.998*108(m/s)/77(1/s)=3.894*10?m=3894Km.2.5

14mm×14mm的CCD摄像机芯片有2048×2048个元素，将它聚焦到相距0.5m远的一个方形平坦区域。该摄像机每毫米能分辨多少线对?摄像机配备了一个35mm镜头。(提示：成像处理模型如图2.3所示，但使用摄像机镜头的焦距替代眼睛的焦距。)

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-xO)2+(y-yo)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)=255el(-bP+6-ol×1.0=255elsP+6-o

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+1)/2*。因为眼睛可检测4种灰度突变，因此，

△G=4=256/2*,K=6。也就是说，2*小于64的话，会出现可见的伪轮廓。

(a)

Intensity

事心。255

事心。

△G

Fqually

电重心

电重心

subdivisions

0(b)

0

FigureP2.7

2.9

数字数据传输通常用波特率度量，其定义为每秒钟传输的比特数。通常，传输是以一个开始比特、一个字节(8比特)的信息和一个停止比特组成的包完成的。利用这些事实，回答下列问题：

(a)使用33.6K波特的调制解调器传输一幅大小为2048×2048的256灰度级的图像，需要几分钟

750K时间?56K10×w24

750K

(b)波特率为3000K时，这是典型的电话DSL(数字用户线)的媒体速度，传输要用多长时间?

(a)传输数据包(包括起始比特和终止比特)为：N=n+m=10bits。对于一幅2048×

2048大小的图像，其总的数据量为M=(2048)2×N,故以56K波特的速率传输所需时间为：

T=M/56000=(2048)2×(8+2)/56000=748.98s=12.48min

(b)以3000K波特的速率传输所需时间为

T=M/3000000=(2048)2×(8+2)/3000000=13.98s

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