数字图像处理题目和部分答案.pdf

数字图像处理题目和部分答案.pdf 数字图像处理是指对数字图像进行处理和分析，以提取、变换、增强或恢复图像信息的过程。数字图像处理技术广泛应用于计算机视觉、机器学习、图像识别、医药健康、军事国防等领域。 1. 数字图像与模拟图像的主要差异是数字图像是由像素组成的离散信号，而模拟图像是连续信号。 2. 像素（Pixel）是数字图像的基本组成单位，表示图像上的一个点的颜色和亮度信息。 3. Matlab 图像工具箱支持四种类型的图像：灰度图像、灰度索引图像、truecolor 图像和二进制图像。灰度图像每个像素只有一个灰度值；灰度索引图像每个像素是一个索引值，指向一个颜色表；truecolor 图像每个像素由三个颜色分量（红、绿、蓝）组成；二进制图像每个像素只有0或1两个值。 4. 直方图规定化是指对图像的灰度直方图进行规范化，使图像的灰度级分布变得均匀，从而提高图像的对比度和质量。 5. 线性空间滤波是指使用滤波器对图像进行卷积运算，以减少图像中的噪声和artifact。滤波掩模的最小尺寸一般取奇数，如3*3或5*5。 6. DFT 变换后的频率矩形的中心点位置可以通过坐标计算获得，例如，如果 DFT 变换后的频率矩形大小为 16*16，並且坐标从（1,1）算起，那么中心点位置为（8,8），如果坐标从（0,0）算起，那么中心点位置为（7,7）。 7. 图像的直方图是指图像中每个灰度级出现的频次分布图。可以通过 Matlab 等工具来计算和显示图像的直方图。 8. 图像的灰度级分布可以通过直方图均衡化来改善，从而提高图像的对比度和质量。 9. 编程：使用线性和非线性空间滤波器对图像进行滤波，可以使用 Matlab 等工具来实现。 10. 编程：读入图像，计算其频谱，将其低频移至频率矩形中心，显示其频谱，显示傅里叶反变换后的图像，使用巴特沃思高通型高频强化滤波器对其进行锐化，显示滤波后的图像及其频谱。 11. 编程：把图像的宽度尺寸缩小为原来的1/2，计算并显示其直方图和频谱，频谱采用动态压缩范围的方式显示。 12. Matlab 函数可以获得图像的行列数目，例如使用 size 函数。 13. 获得图像的负片可以通过 Matlab 等工具来实现，例如使用 imcomplement 函数。 14. 线性空间滤波掩模的大小一般取奇数，是因为奇数可以提供更好的滤波效果。 15. 图像的能量主要集中在低频区域，高频区域的能量很少，这是因为图像中的高频成分往往是噪声或artifact。 16. 不同内容的灰度图像可以同时对应到同一灰度直方图中，因为灰度直方图只描述图像的灰度级分布，而不描述图像的空间信息。 17. 图像的灰度直方图值描述图像个灰度级出现的频次，并不描述个灰度级在图像中的位置。 18. DFT 滤波的基本步骤包括：读入图像，计算其频谱，将其低频移至频率矩形中心，显示其频谱，显示傅里叶反变换后的图像。 19. 灰度图像的亮度变换只改变像素的亮度并不改变像素在图像中的位置，这是正确的。 20. 直方图均衡化后会使图像的灰度级减少，因为在均衡化过程中要进行近似舍入，且舍入合并的是原图像上出现概率比较低的灰度级。 21. 空间滤波是指使用滤波器对图像进行卷积运算，以减少图像中的噪声和artifact。 22. 空间滤波器的大小对图像的滤波效果是有影响的，大的滤波器可以提供更好的滤波效果，但也可能使图像变得模糊。 23. 中值滤波对椒盐噪声的滤除效果非常好，因为中值滤波可以有效地消除椒盐噪声。 24. 图像退化的原因有很多，例如噪声、-blurring、压缩等。图像复原和图像增强是两种不同的概念，图像复原是指恢复图像的原始信息，而图像增强是指提高图像的质量和可读性。 25. 滤波器有很多种，例如均值滤波器、几何均值滤波器、谐波均值滤波器、逆谐波均值滤波器、中值滤波器、最大值滤波器、最小值滤波器、中点滤波器、修正后的阿尔法均值滤波器等。 26. 图像配准是指对多个图像进行配准，以获得一个高质量的图像。 27. 图像几何变换不改变像素的值，而是改变像素所在的位置，这是正确的。 28. 彩色空间是指图像中的颜色信息，例如 RGB、HSI、CMYK 等。 29. 盐噪声和胡椒噪声是两种常见的噪声类型，盐噪声是指随机分布的白噪声，而胡椒噪声是指随机分布的黑噪声。 30. HSI 是一种适合人眼感官描述的彩色空间，H 代表 Hue（颜色）、S 代表 Saturation（饱和度）、I 代表 Intensity（亮度）。 31. RGB 是一种适合显示设备描述的彩色空间，R 代表 Red（红）、G 代表 Green（绿）、B 代表 Blue（蓝）。 32. CMYK 是一种适合打印设备描述的彩色空间，C 代表 Cyan（青）、M 代表 Magenta（ 品红）、Y 代表 Yellow（黄）、K 代表 Key/Black（黑）。 33. Matlab 中的索引色图像包含 2 个结构：颜色表和索引矩阵。 34. NTSC 彩色制式在北美用于电视系统，它采用 YIQ 颜色空间。