数字图像处理简答题及答案danye. (2).docx

数字图像处理是一个涵盖众多领域的复杂学科，涉及到图像的获取、分析、增强、压缩以及复原等多个环节。以下是对部分简答题的详细解答： 1. 数字图像处理的主要研究内容包括： - 图像采集：涉及图像传感器、采样理论、量化等。 - 图像表示与编码：如像素阵列、颜色模型（如RGB、YUV）、霍夫曼编码、行程编码等。 - 图像变换：傅里叶变换、离散余弦变换（DCT）、小波变换等。 - 图像增强与复原：包括去噪、平滑、锐化等技术。 - 图像分析与识别：涉及模式识别、特征提取、机器学习等。 2. 图像识别与理解是通过计算机自动识别图像中的对象、行为或场景，通常包括特征提取、分类和决策过程。 3. 数字图像处理的主要研究内容还包括： - 图像几何变换：如平移、旋转、缩放等。 - 图像色彩处理：如色彩空间转换、白平衡调整。 - 图像压缩：无损和有损压缩方法，如JPEG、PNG等。 - 图像分割：将图像分割成有意义的区域或对象。 4. 数字图像处理的应用包括医学影像分析、安全监控、遥感、自动驾驶、人脸识别等领域。 5. 图像几何变换改变图像的位置、形状和大小，而图像变换更多涉及图像的频域表示和频谱变换。 6. 图像的数字化步骤包括采样、量化和编码，其中采样决定了图像的空间分辨率，量化决定了灰度/颜色的分辨率，编码则将量化后的数据转换为计算机可存储的形式。 7. 量化级较小可能导致量化噪声，图像层次减少，失真明显，特别是在低灰度级别。 8. 二值图像由黑白两种颜色构成，常用于文字识别或边缘检测；彩色图像由红、绿、蓝三种颜色组合形成丰富的色彩。 9. 二值图像与灰度图像的区别在于，灰度图像每个像素有连续的灰度等级，而二值图像是黑白两色。 10. 灰度图像每个像素只有一个灰度值，彩色图像每个像素有三个分量（RGB），组合成各种颜色。 11. 直角坐标系中图像旋转通过矩阵运算实现，先平移使旋转中心位于坐标原点，然后进行旋转变换，最后再平移回原位置。 12. 解决图像旋转产生的空穴问题通常采用插值法，如最近邻插值或双线性插值，填补旋转后留下的空白区域。 13. 邻近行插值法会用旋转后像素点附近的像素值来填充空洞，保持与周围像素的连续性。 14. 均值插值法填充空穴时，计算空穴像素周围所有像素的平均值作为该点的值，能提供更平滑的结果。 15. 均值滤波器对高斯噪声的滤波效果较差，因为高斯噪声和图像信号可能混合，滤波会模糊图像细节。 16. 均值滤波器对椒盐噪声有较好滤波效果，因为椒盐噪声是非连续的，均值滤波器可以平滑这些噪声点。 17. 中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果良好，因为它利用了像素的中间值，能有效去除这类非连续噪声。 18. 中值滤波器对高斯噪声和椒盐噪声的效果不同，因为前者针对的是离群点，后者则影响整个图像。 19. 均值滤波器对这两种噪声的效果也不同，因它对连续噪声平滑但会模糊图像，对离群点噪声则效果不佳。 20. 腐蚀运算通过结构元素与图像进行卷积，消除边界的小物体或细化边界。 21. 膨胀运算与腐蚀相反，结构元素与图像卷积，扩大边界或填充孔洞。 22. YUV表色系适合彩色电视是因为它将亮度（Y）与色度（UV）分离，利于信号传输和显示。 23. 白平衡原理是调整图像中不同颜色的亮度，使得白色在不同光源下呈现一致。 24. YUV表色系的优点包括节省带宽、便于视频传输和处理，以及人眼对亮度敏感而对色度不敏感的特性。 25. 快速傅里叶变换（FFT）利用分治策略加速傅里叶变换的计算，显著提高了计算效率。 以上只是部分问题的详细解答，完整回答涵盖了数字图像处理的多个核心概念和技术，展示了这一领域的丰富内容。