1、数字图像处理试题集终版第一章 引言一.填空题1. 数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。数字阵列中的每个数字，表示数字图像的一个最小单位，称为_像素_。2. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作：一是从图像到图像的处理，如图像增强等；二是_从图像到非图像的一种表示_，如图像测量等。3. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作：一是_从图像到图像的处理_，如图像增强等；二是从图像到非图像的一种表示，如图像测量等。4. 图像可以分为物理图像和虚拟图像两种。其中，采用数学的方法，将由概念形成的物体进行表示的图像是 虚拟图像_。5. 数字图像处理包含很多方面的研究容。其中，_图像重建_的目的是根据二维平
2、面图像数据构造出三维物体的图像。二.简答题1. 数字图像处理的主要研究容包含很多方面，请列出并简述其中的5种。 图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。 图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图像的可观察性。 图像的几何变换：改变图像的大小或形状。 图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。 图像识别与理解：通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。2. 什么是图像识别与理解？图像识别与理解是指通过对图像中各种不同的
3、物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。比如要从一幅照片上确定是否包含某个犯罪分子的人脸信息，就需要先将照片上的人脸检测出来，进而将检测出来的人脸区域进行分析，确定其是否是该犯罪分子。4. 简述数字图像处理的至少5种应用。 在遥感中，比如土地测绘、气象监测、资源调查、环境污染监测等方面。 在医学中，比如B超、CT机等方面。 在通信中，比如可视、会议电视、传真等方面。 在工业生产的质量检测中，比如对食品包装出厂前的质量检查、对机械制品质量的监控和筛选等方面。 在安全保障、公安方面，比如出入口控制、指纹档案、交通管理等。5. 简述图像几何变
4、换与图像变换的区别。 图像的几何变换：改变图像的大小或形状。比如图像的平移、旋转、放大、缩小等，这些方法在图像配准中使用较多。 图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。比如傅里叶变换、小波变换等。第二章 图像的基本概念一.填空题1. 将在图像上单位长度所包含的采样点数称为_采样密度_。2. _采样频率_是指一秒钟的采样次数。3. 图像因其表现方式的不同，可以分为连续图像和_离散图像_两大类。4. 图像因其表现方式的不同，可以分为_连续图像_和离散图像两大类。5. 对应于不同的场景容，一般数字图像可以分为_二值图像_、灰度图像和彩色图像三类。8. BMP
5、位图文件的结构包含了位图文件头、位图信息头、_位图颜色列表_和图像数据四个部分。10. 采样所获得的图像总像素的多少，通常称为_图像分辨率_。二.简答题1. 图像的数字化包含哪些步骤？简述这些步骤。图像的数字化主要包含采样、量化两个过程。采样是将空域上连续的图像变换成离散采样点集合，是对空间的离散化。经过采样之后得到的二维离散信号的最小单位是像素。量化就是把采样点上表示亮暗信息的连续量离散化后，用数值表示出来，是对亮度大小的离散化。经过采样和量化后，数字图像可以用整数阵列的形式来描述。2. 图像量化时，如果量化级比较小会出现什么现象？为什么？如果量化级数过小，会出现伪轮廓现象。量化过程是将连续
6、变化的颜色划分到有限个级别中，必然会导致颜色信息损失。当量化级别达到一定数量时，人眼感觉不到颜色信息的丢失。当量化级数过小时，图像灰度分辨率就会降低，颜色层次就会欠丰富，不同的颜色之间过度就会变得突然，可能会导致伪轮廓现象。3. 为什么非均匀量化多用于量化级数比较少的场合，而在量化级数比较多的场合不用？所谓非均匀量化，就是对图像中像素灰度值频繁出现的灰度值围，量化间隔取小一些，而对那些灰度值较少出现的围，量化间隔取大一些。这样，就可以在满足精度要求的情况下用较少的位来表示。因此，在需要以少的数据量来描述图像的场合，一般可以采用非均匀量化技术，以达到用尽量少的数据量使所描述的图像效果尽可能好。当
7、允许量化级数较多时，均匀量化已经足够对图像的细节进行描述，采用非均匀量化的效果不明显，只能增加量化算法的复杂度，因此，在这种情况下，多采用均匀量化。4. 简述二值图像与彩色图像与灰度图像的区别。 二值图像是指每个像素不是黑，就是白，其灰度值没有中间过渡的图像。这种图像又称为黑白图像。二值图像的矩阵取值非常简单，每个像素的值要么是1，要么是0，具有数据量小的特点。 灰度图像是指每个像素的信息由一个量化后的灰度级来描述的数字图像，灰度图像中不包含彩色信息。标准灰度图像中每个像素的灰度值是0-255之间的一个值，灰度级数为256级。 彩色图像是根据三原色成像原理来实现对自然界中的色彩描述的。红、绿、
8、蓝这三种基色的的灰度分别用256级表示，三基色之间不同的灰度组合可以形成不同的颜色。三.应用题1. 设某个图像为： 请完成： 计算该图像的像素灰度分布。（3分） 大致画出该图像的灰度直方图。（2分） 对图像进行直方图均衡化处理，写出过程和结果。（5分）2. 设某个图像为： 请完成： 计算该图像的像素灰度分布。（3分） 大致画出该图像的灰度直方图。（2分） 对图像进行直方图均衡化处理，写出过程和结果。（5分）3. 设某个图像为： 请完成： 计算该图像的像素灰度分布。（3分） 大致画出该图像的灰度直方图。（2分） 对图像进行直方图均衡化处理，写出过程和结果。（5分）4. 设某个图像为： 请完成：
9、计算该图像的像素灰度分布。（3分） 大致画出该图像的灰度直方图。（2分） 对图像进行直方图均衡化处理，写出过程和结果。（5分）5. 设某个图像为： 请完成： 计算该图像的像素灰度分布。（3分） 大致画出该图像的灰度直方图。（2分） 对图像进行直方图均衡化处理，写出过程和结果。（5分）第三章 图像增强一.填空题1. 所谓动态围调整，就是利用动态围对人类视觉的影响的特性，将动态围进行_压缩_，将所关心部分的灰度级的变化围扩大，由此达到改善画面效果的目的。2. 动态围调整是利用动态围对人类视觉的影响的特性，将动态围进行压缩，将所关心部分的灰度级的变化围_扩大_，由此达到改善画面效果的目的。3. 动态
10、围调整分为线性动态围调整和_非线性动态围调整_两种。5. 直方图均衡化的基本思想是：对图像中像素个数多的灰度值进行_展宽_，而对像素个数少的灰度值进行归并，从而达到清晰图像的目的。7. 直方图均衡化的基本思想是：对图像中像素个数多的灰度值进行展宽，而对像素个数少的灰度值进行归并，从而达到_清晰图像_的目的。8. 数字图像处理包含很多方面的研究容。其中，_图像增强_的目的是将一幅图像中有用的信息进行增强，同时将无用的信息进行抑制，提高图像的可观察性。9. 我们将照相机拍摄到的某个瞬间场景中的亮度变化围，即一幅图像中所描述的从最暗到最亮的变化围称为_动态围_。10. 灰级窗，是只将灰度值落在一定围
11、的目标进行_对比度增强_，就好像开窗观察只落在视野的目标容一样。二.选择题1. 下面说确的是：（B ） A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换； B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种； C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像域的方法计算复杂较高； D、基于频域的图像增强方法比基于空域的图像增强方法的增强效果好。2. 伪彩色处理和假彩色处理是两种不同的色彩增强处理方法，说出下面属于伪彩色增强的处理？（ C ） A、将景象中的边为红色，绿草变为蓝色。 B、用自然色复制多光谱的景象。 C、将灰度图经频域高通/低通后的信号分别送入红/
12、蓝颜色显示控制通道。 D、将红、绿、蓝彩色信号分别送入蓝、红、绿颜色显示控制通道。3. 指出下面正确的说法：（ D ） A、基于像素的图像增强方法是一种非线性灰度变换。 B、基于像素的图像增强方法是基于频域的图像增强方法的一种。 C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像域的方法计算复杂较高。 D、基于频域的图像增强方法可以获得和基于空域的图像增强方法同样的图像增强效果。4. 首先根据需要设计一个调色板，进而将灰度值作为调色板的索引值完成从灰度到彩色的映射。这种伪方法称为（ B ） A 、基于灰级窗的伪彩色方法 B、 基于灰度调色板的伪彩色方法 C、基于灰度
13、变换的伪彩色方法 D 、基于区域分割的伪彩色方法5. 指出下面正确的说法：（ D ） 基于像素的图像增强方法是一种非线性灰度变换。 基于像素的图像增强方法是基于空域的图像增强方法的一种。 基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像域的方法计算复杂较高。 基于频域的图像增强方法可以获得和基于空域的图像增强方法同样的图像增强效果。 A、 B、 C、 D、6. 使用同态滤波方法进行图像增强时，不包含以下哪个过程（C ） A、通过对图像取对数，将图像模型中的入射分量与反射分量的乘积项分开。 B、将对数图像通过傅里叶变换变到频域，在频域选择合适的滤波函数，进行减弱低频和加
14、强高频的滤波。 C、计算图像中各个灰度值的累计分布概率。 D、对滤波结果进行傅里叶逆变换和对数逆运算。7. 指出下面正确的说法：（ B ） A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换。 B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种。 C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像域的方法计算复杂较高。 D、基于空域的图像增强方法比基于频域的图像增强方法的增强效果好。8. 用表示图像亮度， 表示入射分量， 表示反射分量，则对一幅图像可以建模为：（ A ） A、 B、 C、 D、9. 用表示图像亮度， 表示入射分量， 表示反射分量，则对一幅图像可以建
15、模为 。该模型是以下哪种图像增强方法的基础？（ B ） A、对比度线性展宽方法 B、同态滤波方法 C、线性动态围调整方法 D、非线性动态围调整方法10. 使用同态滤波方法进行图像增强时，以下处理顺序正确的是（ A ） 通过对图像取对数，将图像模型中的入射分量与反射分量的乘积项分开。 将对数图像通过傅里叶变换变到频域，在频域选择合适的滤波函数，进行减弱低频和加强高频的滤波。 计算图像中各个灰度值的累计分布概率。 对滤波结果进行傅里叶逆变换和对数逆运算。 A B C D三.判断题1. 一幅图像经过直方图均衡化处理后，其对比度一定比原始图像的对比度提高。（ ）2. 一般来说，直方图均衡化处理对于灰度
16、分布比较集中的图像的处理效果比较明显。（ ）3. 一般来说，直方图均衡化处理对于灰度分布比较均衡的图像的处理效果比较明显。（）4. 借助对数形式的变换曲线可以达到非线性灰度动态围的目的。（ ）5. 借助对数形式的变换曲线可以达到线性灰度动态围的目的。（ ）第四章 图像几何变换一.填空题1. 图像的基本位置变换包括了图像的_平移_、镜像及旋转。4. 最基本的图像形状变换包括了图像的放大、缩小和_错切_。7. 图像经过平移处理后，图像的容_不发生_变化。（填“发生”或“不发生”）8. 图像放大是从小数据量到大数据量的处理过程，_需要_对许多未知的数据的估计。（填“需要”或“不需要”）9. 图像缩小
17、是从大数据量到小数据量的处理过程，_不需要_对许多未知的数据的估计。（填“需要”或“不需要”）10. 我们将平面景物在投影平面上的非垂直投影称为图像的_错切_，该处理会是的图像中的图形产生扭变。10. 二.选择题1. 假设是原始图像的像素点坐标； 是使用公式对图像F进行变换得到的新图像的像素点坐标。该变换过程是（ B ） A、图像镜像 B、图像旋转 C、 图像放大 D、 图像缩小2. 假设是原始图像的像素点坐标； 是对图像F进行旋转变换后得到新图像的像素坐标。以下哪个是正确的图像旋转公式（ A ） A 、 B、 C 、 D、3. 假设是原始图像的像素点坐标；图像的大小是M*N； 是使用公式对图
18、像F进行变换得到的新图像的像素点坐标。该变换过程是（A ） A、图像镜像 B、图像旋转 C、 图像放大 D、 图像缩小4. 假设是原始图像的像素点坐标；图像的大小是M*N； 是使用公式对图像F进行变换得到的新图像的像素点坐标。该变换过程是（ C ） A、图像放大 B、图像旋转 C、 图像镜像 D、 图像缩小5. 关于图像缩小处理，下列说确的是：（ D ） A、图像的缩小只能按比例进行。 B、 利用基于等间隔采样的图像缩小方法对图像进行处理时，不需要计算出采样间隔。 C、图像的缩小只能按不比例进行。 D、 图像的缩小是从原始图像中选择合适的像素点，使图像缩小后可以尽量保持原有图像的概貌特征不丢失
19、6. 关于图像放大处理，下列说法不正确的是（ D ） A 、从物理意义上讲，图像的放大是图像缩小的逆操作。 B、 当放大的倍数比较大时，使用基于像素放大原理的图像放大方法会导致马赛克现象。 C、对于因放大后的图像子块与子块之间的过渡因不平缓而导致画面效果不自然的问题，可以采用双线性插值方法可以用来解决。 D 、图像的放大不会引起图像的畸变。7. 关于图像放大处理，下列说确的是（ A ） A、 从物理意义上讲，图像的放大是图像缩小的逆操作。 B 、图像的放大处理不需要对未知数据进行估计。 C、 图像的放大只能按比例进行。 D、 图像的放大不会引起图像的畸变。8. 关于图像缩小处理，下列说确的是：
20、（ B ） A 、图像的缩小只能按比例进行。 B、 利用基于等间隔采样的图像缩小方法对图像进行处理时，需要计算出采样间隔。 C、 图像的缩小只能按不比例进行。 D、 从信息处理的角度看，图像缩小与图像放大的含义一样，都需要对未知的数据进行估计。9. 关于图像的插值，下列说法不正确的是（ B ）A、对于因图像放大后的图像子块与子块之间的过渡因不平缓而导致画面效果不自然的问题，可以采用双线性插值方法可以用来解决。B、在使用双线性插值进行图像放大时，所有的像素的计算都不会用到单线性插值法。C、对于图像旋转产生的空穴问题，可以采用均值插值法来填充。D、对于图像旋转产生的空穴问题，可以采用邻近插值法来填
21、充。10. 中值滤波器可以：（ A ） A、消除孤立噪声； B、检测出边缘； C、进行模糊图像恢复； D、模糊图像细节。四.简答题1. 简述直角坐标系中图像旋转的过程。2. 如何解决直角坐标系中图像旋转过程中产生的图像空穴问题？3. 举例说明使用邻近行插值法进行空穴填充的过程。4. 举例说明使用均值插值法进行空穴填充的过程。5. 什么是仿射变换？用矩阵形式如何表示仿射变换？第五章 图像噪声的抑制一.填空题1. 两种典型的图像噪声是： _椒盐噪声_和高斯噪声。3. 椒盐噪声的_幅值_基本相同，而噪声出现的位置是随机的。5. 图像上每一点都存在噪声，但是噪声的_幅值_是随机分布的，这类噪声称为高斯
22、噪声。6. 均值滤波方法对_高斯_噪声的抑制效果较好。（填“高斯”或“椒盐”）7. 中值滤波方法对_椒盐_噪声的抑制效果较好。（填“高斯”或“椒盐”）8. 频谱均匀分布的噪声被称为_白噪声_。9. 图像噪声可以理解为妨碍人的视觉感知，或妨碍系统传感器对所接收图像源信息进行理解或分析的各种因素，也可以理解为真实信号与理想信号之间存在的_偏差_。10. _图像噪声_可以理解为妨碍人的视觉感知，或妨碍系统传感器对所接收图像源信息进行理解或分析的各种因素，也可以理解为真实信号与理想信号之间存在的偏差。二.简答题1. 均值滤波器对高斯噪声的滤波效果如何？试分析其中的原因。2. 简述均值滤波器对椒盐噪声的
23、滤波原理，并进行效果分析。3. 中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果如何？试分析其中的原因。4. 使用中值滤波器对高斯噪声和椒盐噪声的滤波结果相同吗？为什么会出现这种现象？5. 使用均值滤波器对高斯噪声和椒盐噪声的滤波结果相同吗？为什么会出现这种现象？三.应用题1. 设图像为： 请使用33的模板对其进行均值滤波处理，写出处理过程和结果。 2. 设图像为： 图片缺失 请使用33的模板对其进行中值滤波处理，写出处理过程和结果。 3. 设图像为： 请使用33的模板对其进行均值滤波处理，写出处理过程和结果。 4. 设图像为： 图片缺失 请使用33的模板对其进行中值滤波处理，写出处理过程和结果。 5. 设图像
24、为： 分别使用33的模板对其进行均值滤波和中值滤波处理，写出处理过程和结果。 6. 设图像为： 分别使用33的模板对其进行均值滤波和中值滤波处理，写出处理过程和结果。7. 设图像为： 请使用以下加权均值滤波器对其进行均值滤波处理，写出处理过程和结果。 8. 设图像为： 请使用以下加权均值滤波器对其进行均值滤波处理，写出处理过程和结果。 9. 设图像为： 图片缺失 请使用以下加权均值滤波器对其进行均值滤波处理，写出处理过程和结果。 10. 设图像为： 请使用以下加权均值滤波器对其进行均值滤波处理，写出处理过程和结果。 第六章 图像的锐化处理一.填空题1. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二
25、阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。垂直方向的微分算子属于 一阶微分算子_。2. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Roberts交叉微分算子属于_一阶微分算子_。3. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Sobel微分算子属于_一阶微分算子_。4. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Priwitt微分算子属于_一阶微分算子_。5. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。垂直方向的微分算子属于Laplacian微分算子属于_
26、二阶微分算子_。6. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Wallis微分算子属于_二阶微分算子_。7. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。水平方向的微分算子属于 一阶微分算子_。8. 图像微分_增强_了边缘和其他突变的信息。9. 图像微分_削弱_了灰度变化缓慢的信息。10. 图像微分算子_能_用在边缘检测中。二.简答题1. 图像中的细节特征大致有哪些？一般细节反映在图像中的什么地方？2. 一阶微分算子与二阶微分算子在提取图像的细节信息时，有什么异同？3. 简述水平方向的微分算子的作用模板和处理过程。4. 简
27、述垂直方向的微分算子的作用模板和处理过程。5. 已知Laplacian微分算子的作用模板为：，请写出两种变形的Laplacian算子。三.应用题1. 已知Roberts算子的作用模板为： ，Sobel算子的作用模板为： 。 设图像为： 请完成： 用Roberts算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（4分） 用Sobel算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（6分）2. 已知Roberts算子的作用模板为： ，Laplacian算子的作用模板为： 。 设图像为： 请完成： 用Roberts算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（4分） 用Laplacian算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。
28、（6分）3. 已知Roberts算子的作用模板为： ，Sobel算子的作用模板为： 。 设图像为： 请完成： 用Roberts算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（4分） 用Sobel算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（6分）4. 已知Roberts算子的作用模板为： ，Laplacian算子的作用模板为： 。 设图像为： 请完成： 用Roberts算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（4分） 用Laplacian算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（6分）5. 已知Roberts算子的作用模板为： ，Sobel算子的作用模板为： 。 设图像为： 请完成： 用Roberts算子对其进
29、行锐化，写出锐化过程和结果。（4分） 用Sobel算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（6分）6. 已知Roberts算子的作用模板为： ，Laplacian算子的作用模板为： 。 设图像为： 请完成： 用Roberts算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（4分） 用Laplacian算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（6分）7. 已知Roberts算子的作用模板为： ，Sobel算子的作用模板为： 。 设图像为： 请完成： 用Roberts算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（4分） 用Sobel算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（6分）8. 已知Roberts算子的作用模板为： ，Laplacian算子的作用模板为： 。 设图像为： 请完成： 用Roberts算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（4分） 用Laplacian算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（6分）9. 已知Roberts算子的作用模板为： ，Sobel算子的作用模板为： 。 设图像为： 请完成： 用Roberts算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（4分） 用Sobel算子对其进行锐化，写出锐化过程和结果。（6分）10. 已
