【数字图像处理复习题概述】
数字图像处理是计算机科学领域中的一个重要分支,主要涉及对图像进行分析、操作和解释。复习题中包含了多个选择题,旨在帮助学习者掌握该领域的核心概念。
1. 图像表示:
- 图像可以用函数f(x, y)来表示,这个函数可以描述2-D数字图像,即在平面XY上的每个点(x, y)的像素值F。
- 图像也可视为3-D空间中物体的投影,捕捉其在2-D平面上的视觉表现。
- 注意区分f(x, y)作为坐标点的性质与坐标点本身的区别。
2. 数字图像的定义:
- 一个数字图像不是一个简单的2-D数组中的元素,而是由这些像素组成的实体,它们排列成特定的结构。
- 数字图像也不是3-D空间中的实际场景,而是其在屏幕或纸张上的二维表示。
3. 像素距离:
- 图像中的像素距离有多种定义方式,例如曼哈顿距离(D4)、欧几里得距离(De)和切比雪夫距离(D8)。题目中提到了不同距离的计算方法及其应用。
4. 半调输出技术与抖动技术:
- 这两种技术用于改善图像的质量,尤其是幅度分辨率。半调输出技术牺牲空间分辨率来提高幅度层次,常用于打印和显示图像。
- 抖动技术通过引入随机噪声,增加灰度级的视觉效果,从而消除虚假轮廓现象。
5. 图像存储与量化:
- 存储图像需要考虑图像的尺寸(长x宽)和灰度级数。例如,一个256x256的图像,如果灰度级为16,则需要256KB的存储空间。
- 虚假轮廓的出现主要是因为灰度级不足,导致平滑区域的灰度变化不连续。
6. 幅度分辨率与空间分辨率:
- 幅度分辨率决定了图像灰度级别的数量,过少会导致木刻画效果,即灰度层次少。
- 改变空间分辨率会直接影响纹理区域,因为相邻像素的合并可能导致纹理细节丢失。
7. 图像文件格式:
- BMP格式是未压缩的,因此占用空间最大。
- GIF、TIFF和JPEG都是不同的文件格式,具有各自的特性,如GIF的跨平台性,JPEG的压缩效率等。
8. 图像处理技术:
- 包括图像编码、增强和合成等,其中图像分类属于图像分析,输入是图像,输出是类别数据。
9. 变换与频谱:
- 福利叶变换提供频域分析,允许从频谱恢复原始数据,且涉及到复数运算。
- 盖伯变换是针对特定问题的变换,可以从变换结果恢复原始函数,但要求知道整个时间轴上的函数。
- 小波变换提供了时间和频率的局部分析,并有快速算法。
这些复习题覆盖了数字图像处理的基本概念,包括图像表示、像素操作、图像质量和存储、以及变换理论,对于深入理解数字图像处理至关重要。通过解答这些题目,学习者可以巩固对这些概念的理解,并为更高级的图像处理技术打下基础。