数字图像处理复习题(选择题及相应答案).pdf
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【图像表示与数字图像基本概念】 1.1.1 数字图像可以用函数 f(x, y) 表示,它可以代表2-D数字图像,即在二维空间中的图像;也可以表示3-D空间中的客观景物在二维平面上的投影,反映景物的形状和特征;此外,f(x, y)还可以表示在坐标点 (X, Y) 处的某种性质 F 的数值,比如像素的灰度值。理解这些符号的不同含义有助于深入理解图像的本质。 1.1.2 数字图像实质上是一个像素阵列,由许多像素排列而成的实体,而不是观测系统、2-D空间中的坐标点或3-D空间的场景。每个像素代表图像中的一个特定位置及其对应的属性,如颜色和亮度。 【图像距离与分辨率】 1.2.2 图像中的像素距离可以通过不同的距离度量方式计算,如De、D4和D8。在本题中,像素P和Q之间的D4和D8距离相同,均为5,但它们的De距离可能不同,具体值未给出。 1.4.2 半调输出技术是通过牺牲空间分辨率来提升幅度分辨率,例如采用抖动技术,使得图像看起来具有更多的灰度层次。这在输出设备有限的灰度级时尤其有用,能提高图像的质量和视觉效果。 1.4.3 抖动技术是一种用于消除虚假轮廓现象的方法,它通过添加随机噪声来增加输出的幅度值个数,而非改善空间分辨率。 【图像存储与量化】 1.5.1 一幅256*256的图像,若灰度级数为16,所需存储的比特数为图像的长乘宽乘以灰度级的比特数,即256*256*4=2^20比特,或2MB。 1.5.2 虚假轮廓的出现主要是由于图像的灰度级数不足,导致连续的灰度变化呈现出阶梯状,而非平滑过渡。 1.5.3 数字图像的木刻画效果是由幅度分辨率过小导致的,因为灰度级数有限,使得图像失去了细腻的灰度层次。 1.5.4 改变图像的空间分辨率,最显著影响的是纹理区域,因为相邻像素合并可能导致纹理细节丢失。 【图像数据格式】 1.6.2 矢量图形数据文件包含了描述图形形状和颜色的指令,而非像素集合,因此不会出现方块效应,且其大小不直接与分辨率成正比。 1.6.3 在常见的图像格式中,BMP格式未经过压缩,因此占用的存储空间最大;GIF格式独立于操作系统;TIFF格式的文件头通常比较复杂;JPEG格式可以存储多幅图像。 【图像处理技术】 1.7.1 图像处理技术包括图像编码、增强等,它们输入和输出都是图像数据。图像合成是数据到图像的转换,而图像分类则是输出类别数据,不属于狭义的图像处理范畴。 【傅里叶变换与频谱分析】 2.1.1 傅里叶变换具有频域概念,涉及复数运算,并能完全恢复原始数据。它在均方意义下的最优性是另一种特性,但不是所有傅里叶变换都具备。 2.1.2 二值图像的傅里叶变换结果是一幅灰度图像,表示了图像的频率成分。 【盖伯变换与恢复】 2.4.1 盖伯变换是通过对傅里叶变换应用特定窗口函数得到的,可以完全恢复原始函数,但要求知道整个时间轴上的函数值。盖伯变换的窗口尺寸并不随频率中心变化。 【离散小波变换】 2.6.1 离散小波变换不是傅里叶变换的特例,但它有快速算法,且其局部化网格尺寸随时间变化,这使得它在处理局部特征时更为有效。 2.6.2 小波变换的时间-频率局部化特性意味着时间窗函数的宽度与频率窗函数的宽度成反比,能够在时间域和频率域同时提供精细的信息。 【图像对比度调整】 3.1.1 变换曲线可以用来调整图像的对比度,例如增加图像低灰度区的对比度,使得暗部细节更加明显。这种调整通常对图像的视觉效果有很大影响。 以上知识点涵盖了数字图像的基本概念、表示方法、距离计算、输出技术、图像存储、数据格式、处理技术以及频谱分析等多个方面,对于理解和处理数字图像至关重要。
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