数字图像处理复习题(超牛)(共66页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上对于数字图像处理的复习第一章1.1.1可以用f(x,y)来表示：（ABD）A、一幅2-D数字图像 B、一个在3-D空间中的客观景物的投影；C 2-D空间XY中的一个坐标的点的位置；D、在坐标点（X,Y）的某种性质F的数值。提示：注意3个符号各自的意义1.1.2、一幅数字图像是：(B)A、 一个观测系统； B、一个有许多像素排列而成的实体；C、一个2-D数组中的元素D、一个3-D空间的场景。提示：考虑图像和数字图像的定义1.2.2、已知如图1.2.2中的2个像素P和Q，下面说法正确的是：(C)A、2个像素P和Q直接的De距离比他们之间的D4距离和D8距离都短：B、2个像

2、素p和q之间的D4距离为5；C、2个像素p和q之间的D8距离为5；D、2个像素p和q之间的De距离为5。1.4.2、半调输出技术可以：(B)A、改善图像的空间分辨率； B、改善图像的幅度分辨率；C、利用抖动技术实现； D、消除虚假轮廓现象。提示：半调输出技术牺牲空间分辨率以提高幅度分辨率1.4.3、抖动技术可以(D)A、改善图像的空间分辨率； B、改善图像的幅度分辨率；C、利用半输出技术实现；D、消除虚假轮廓现象。提示：抖动技术通过加入随即噪声，增加了图像的幅度输出值的个数1.5.1、一幅256*256的图像，若灰度级数为16，则存储它所需的比特数是：(A)A、256K B、512KC、1MC

3、、2M提示：表达图像所需的比特数是图像的长乘宽再乘灰度级数对应的比特数。1.5.2、图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于：(A)(平滑区域内灰度应缓慢变化，但当图像的灰度级数不够多时会产生阶跃)A、图像的灰度级数不够多造成的；B、图像的空间分辨率不够高造成；C、图像的灰度级数过多造成的D、图像的空间分辨率过高造成。提示：图像中的虚假轮廓最易在平滑区域内产生。1.5.3、数字图像木刻画效果的出现是由于下列原因所产生的：（A）A、图像的幅度分辨率过小；B、图像的幅度分辨率过大；C、图像的空间分辨率过小；D、图像的空间分辨率过大；提示：图像中的木刻效果指图像中的灰度级数很少1.5.4、当改变图像的

4、空间分辨率时，受影响最大的是图像中的：(A)A、纹理区域（有许多重复单元的区域）；B、灰度平滑的区域；C、目标边界区域；D、灰度渐变区域。提示：空间分辨率的减少将会使原来空间位置相邻的像素合并起来1.6.2、在利用矢量形式的图像数据文件中：(D)A、图像的分辨率与数据文件的大小成正比；B、如果显示其中的图像会有方块效应；C、图形由空间分布的像素的集合来表示；D、不仅有数据还有命令。提示：考虑用矢量形式把数据转化为图像的特点1.6.3、在BMP格式、GIF格式、TIFF格式和JPEG格式中：(A)(没有压缩)A、表示同一副图像，BMP格式使用的数据量最多；B、GIF格式独立于操作系统；C、每种格

5、式都有文件头,其中TIFF格式的最复杂；D、一个JPEG格式的数据文件中可存放多幅图像。提示：分别考虑这4钟格式的特点。1.7.1、以下图像技术中属于图像处理技术的是：（AC）（图像合成输入是数据，图像分类输出是类别数据）A、图像编码B、图像合成C、图像增强D、图像分类。提示：对比较狭义的图像处理技术，输入输出都是图像。第二章2.1.1、福利叶变换有下列哪些特点？（ACD）A、有频域的概念；B、均方意义下最优；C、有关于复数的运算；D、从变换结果可完全恢复原始数据。提示：可分析福利叶变换的公式2.1.2、一幅二值图像的福利叶变换频谱是：(B)A、一幅二值图像；B、一幅灰度图像；C、一幅复数图像

6、；D、一幅彩色图像。提示：注意考虑频谱的定义2.4.1、盖伯变换有下列哪些特点？(C)A、只需对福利叶变换加个窗就可得到；B、窗尺寸随频率中心变化而变化；C、从变换结果可完全恢复原始函数；D、计算盖伯变换要求知道在整个时间轴上的f(t)。提示：可分析盖伯变换的公式26.1、离散小波变换有下列哪些特点？(CD)A、是福利叶变换的一种特例；B、是盖伯变换的一种特例；C、有快速算法；C、其局部化网格尺寸随时间变化。提示：可将小波变换的性质与福利叶变换或盖伯变换的性质相比较2.6.2、小波变换所具有的时间-频率都局部化的特点：(B)A、表面时间窗函数的宽度与频率窗函数的宽度都很小；B、表面时间窗函数的

7、宽度与频率窗函数的宽度成反比；C、表面时间窗函数宽度与频率窗函数宽度的乘积很小；D、表面时间窗函数的宽度等于频率窗函数的宽度。提示：要正确理解“都局部化”的含义第三章3.1.1、如图题目所示的变换曲线可以：（C）有图 A、减少图像低灰度区的亮度；B、减少图像高灰度区的亮度；C、增加图像低灰度区的对比度；D、增加图像高灰度区的对比度。提示：注意变换曲线中斜率大于1的部分对应图像的低灰度区。3.1.2、借助对数形式的变换曲线可以达到压缩图像灰度动态范围的目的，这是因为：（B） A、变换前的灰度值范围比变换后的灰度值范围大； B、变换后仅取了一部分灰度值的范围；C、变换前后灰度值的范围不同；D、对数

8、形式的变换曲线是单增的曲线；提示 ：对照对数形式的变换曲线进行分析3.2.3、如果将图像中对应直方图中偶数项的像素灰度均用相应的对应直方图中奇数项的像素灰度代替，所得到的图像将：（B,C） A、亮度减小； B、亮度增加；C、对比度减小；D、对比度增加。提示 注意直方图中各偶数项比对应奇数项小1，而大灰度值对应高亮度3.3.3、以下几个对直方图规定化的两种映射方式（SML与GML）的叙述中正确的是：（B） A、SML的误差一定大于GML；B、原始直方图与规定化直方图中的灰度级数相等时（M=N）,SML的误差一定等于GML；C、N L（1）L（2）L（3）C、L（0） L（1）L（2）L（3） D

9、、L（0）=2 L（1）=3L（2）= 4L（3） 提示：码平均长度既与灰度级出现的次数（概率）有关，也与用来表示每个灰度级的比特数有关。6.1.4 在对图像编码前，常将2-D像素矩阵表达形式进行转换（映射）以获得更有效的表达形式，这种转换：（ABC）A、减少了像素间冗余B、可反转，也可能不可反转C、压缩了图像的动态范围D、这种映射与电视广播中隔行扫描消除的是同一种数据冗余 提示：映射减少了像素间冗余，而隔行扫描减少了心理视觉冗余6.1.5 除去心理视觉冗余的过程是：（B）A、无损可逆的（如电视广播中的隔行扫描）B、有损不可逆的（如电视广播中的隔行扫描）C、无损可逆的（如用变长码进行编码）D、

10、有损不可逆的（如用变长码进行编码）提示： 有损、无损和可逆与否是密切相关的6.2.1 下列因素中与客观保真度有关的是（B）A、输入图与输出图之间的误差 B、输入图与输出图之间的均方根误差C、压缩图与解压缩图的视觉质量 D、压缩图与解压缩图的信噪比6.3.2 无失真编码定理确定的是（A）A、每个信源符号的最小平均码字长度B、每个信源符号的最大平均码字长度C、各个信源符号的码字长之和的最小值D、各个信源符号的码字长之和的最大值提示：参考无失真编码定理的定义6.4.1 不通过计算，判断对表题6.4.1中的符号进行哈弗曼编码后对应哪个符号的码字最长？（A） 符号a 1a2a 3a 4出现概率0.10.

11、20.30.4A、 a1 B、a2C、a3 D、a4提示：哈夫曼编码是一种变长码，其特点是对出现的概率大的符号用较短的码表示，对出现概率小的符号用较长的码表示。6.4.2 用哈夫曼编码算法对表题6.4.2中的符号进行编码，a4的码为：（B）A、110或001 B、1110或0001C、11110或00001 D、10100或01011提示：哈夫曼编码的算法具体编一下6.4.3 用哈夫曼编码算法对1个有3个符号a1，a2，a3的信源进行编码，则表题6.4.3中正确的码是（CD）符号码A码B码C码Da 10000a200011011a 301001110A、码A B、码B C、码C D、码D提示：

12、根据哈夫曼编码的唯一性特点分析，也可信源符号具体编码。6.4.4 对如图题6.4.4的图像进行哈夫曼编码，其编码效率为（C）4444444045555540456665404567654045676540455555404444444044444440A、96.3% B、97.3%C、98.3% D、99.3%提示：现根据各个符号出现的次数计算出相应的概率分布，根据此分布按照哈夫曼编码规则确定各符号的代码，最后计算编码效率。6.5.1 给定一个零记忆信源，已知其信源符号集为A= a1，a2=0，1，符号产生概率为P(a1)=1/4，P(a2)=3/4，对二进制序列111 111 00，其二进制

13、算术编码码字为（B）A、0.1111 000 B、0.1101 010 C、0.0110 111 D、0.0011 010提示：根据算术编码的算法具体编一下。6.5.2 算术编码（ACD）A、的硬件实现比哈夫曼编码的硬件实现要复杂B、在信源符号概率接近时，比哈夫曼编码效率高C、在JPEG的扩展系统中被推荐来代替哈夫曼编码D、中不存在源符号和码字间一一对应关系提示：分析和比较哈夫曼编码与算术编码的异同6.5.3对一个具有符号集B=（b1，b2）=0，1的二元信源，设信源产生2个符号的概率分别为P（b1）=1/5和P（b2）=4/5，如对二进制数1001进行算术编码，其结果用十进制数表示为（C）A

14、、0.26 B、0.24 C、0.22 D、0.206.7.1在无损预测编码中（B）A、仅需对预测器的输出进行编码B、仅需对预测误差进行编码C、仅需对预测系数进行编码D、仅需对预测误差的概率密度函数进行编码提示：参见无损预测编码的流程图6.7.2 采用一阶的1-D线性预测编码方法进行无损预测编码，（C）A、编码系统的输出就是符号编码器的输出B、其数据压缩率是预测器输入和符号编码器输出的比C、每次进行预测只需考虑前一个像素D、如果输入序列值是单增的，则编码结果值也是单增的。提示：无损预测编码系统的预测模型系数也是系统的输出。符号编码器是对预测误差，即输入序列和预测器输出舍入得到的整数的差进行编码

15、。6.8.1 无损预测编码系统和有损预测编码系统的主要区别是（B）A、无损预测编码系统比有损预测编码系统多出量化器部分B、有损预测编码系统比无损预测编码系统多出量化器部分C、无损预测编码系统比有损预测编码系统多出反馈部分D、有损预测编码系统比无损预测编码系统多出反馈部分提示：对比无损预测编码系统和有损预测编码系统的流程图。第七章7.1.2 以下分割方法中属于区域算法的是：（AD）A、 分裂合并 B、哈夫变换 C、边缘检测 D、阈值分割提示区域算法利用像素的相似性。哈夫变换常在边缘检测的基础上进行。7.1.3 图像分割中的并行边界技术和串行区域技术分别利用的是：（C）A、 不连续性和变化性B、

16、连续性和相似性C、 不连续性和相似性D、 连续性和变化性提示这些性质与并行或串行无关。7.2.1 梯度算子：（AD）A、 可以检测阶梯状边缘B、 可以消除随机噪声C、 总产生双像素宽边缘D、 总需要两个模板提示考虑梯度算子的功能和组成特点。1112312137.2.2用梯度算子对图7.2.2中的图像进行边缘检测所得的结果是（假设范数为1）：（C）A、2 B、3 C、4 D、5提示将两个模板分别覆盖在图像上计算。 图7.2.27.2.3拉普拉斯算子：（BC）A、 是一阶微分算子 B、是二阶微分算子C、包括一个模板 D、包括两个模板提示考虑拉普拉斯算子的构成特点。7.2.4 拉普拉斯算子主要用于：

17、（C）A、 直接检测图像边缘B、 与罗伯特算子结合后检测图像边缘C、 已知边缘像素后确定该像素在图像的明区或暗区D、 检测图像中梯度的方向提示考虑拉普拉斯算子的功能。7.3.2 在边界跟踪中：（D）A、 为了消除噪声的影响，需要进行取阈值操作B、 如果搜索在8-邻域中进行，得到的边界所包围的区域是8-连通的C、 边界的光滑性取决于像素梯度的大小D、 可以利用图搜索的方法提示 一般噪声点的尺寸与目标有区别，但其灰度值范围可很大7.5.1利用直方图取单阈值方法进行图像分割时：（B）A、 图像中应仅有一个目标B、 图像直方图应有两个峰C、 图像中目标和背景应一样大D、 图像中目标灰度应比背景大提示考

18、虑此时应符合的图像模型7.5.3 噪声对利用直方图取阈值分割算法的影响源于：（ACD）A、 噪声会使得直方图不平衡B、 噪声会减小直方图的峰间距离C、 噪声会填满直方图的谷D、 噪声会使得直方图产生新的峰提示噪声会使某些像素的灰度值增大或减小第八章8.1.5 在4-方向链码的一阶差分码中，哪个码不会出现？（C）A、0 B、1 C、2 D、3提示注意方向链码0和2以及方向链码1和3不会相连8.4.3二叉树：（A）A、 是四叉树的一种特例B、 其表达中的结点分两类C、 每个结点对应具有相同特性的像素组成的长方阵D、 其表达图像所需的结点数总比四叉树所需的结点数少提示考虑二叉树的定义第十章10.1.

19、1 以下哪些说法是正确的？（BC）A 视觉过程中的光学过程影响对亮度的感知B视觉过程中的光学过程影响对颜色的感知C视觉过程中的神经处理过程与亮度知觉有关D亮度知觉仅与场景亮度有关101.3马赫带效应（C）A可以用同时对比度解析B取决于人的视觉系统的亮度适应级C与同时对比度表明同一个事实D 表明条带上实际的亮度分布会受到主管亮度曲线的影响10.2.3 下面关于色度图的那些说法是正确的？（BD）A色度图表明任何可见的颜色都可由3基色组合而成B色度图中任何可见的颜色都占据确定的位置C色度图中边界上点的亮度比中心点的亮度低D色度图仲纯度为零的点对应饱和度最小的点102.4 考虑图题10.2.4（色度图

20、）里有标号的点，下面说法中正确的为：（AC）A点1和点2在可见色区域中，点3在不可见色区域中B点2在可见色区域中，点1和点3在不可见色区域中C点1在可见色区域中，点2在可由红绿蓝三基色组成的色区域中，点3在不可见色区域中D点1和点2在可由红绿蓝三基色组成的色区域中，点3在不可由红绿蓝三基色组成的色区域中提示：色度图的横纵坐标轴分别是r和g系数，舌行图中是可见色域，三角形以三基色坐标点为顶点。10.4.1 HIS模型适宜用于图像增强的原因有：(AB)A 用该模型时可将亮度分量与色度分量分开进行增强B用该模型时可就将色调分量与饱和度分量分开进行增强C用该模型时可保持原图的色调不变D用该模型时可以增

21、加图中的可视细节亮度10.4.3 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将景象中的蓝天边为红色，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/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10.5.1 真彩色图像增强的输出可看做（BCD）A灰度图像B矢量图像C伪彩色图像D真彩色图像10.5.2 对一幅彩色图像，下列操作既可对其属性矢量进行，也可对各个属性分量分别进行后再合起来。（AC）A领域平均B中值滤波C线性锐化滤波D非线性锐化滤波10.5.3 在单变量变换增强中，最容易让人

22、感到图像内容发生变化的是（C）A亮度增强觉B饱和度增强C色调增强D不一定哪种增强10.6.1 下面哪个彩色空间最接近人视觉系统的特点（D）A RGB空间B CMY空间C I1I2I3空间D HIS空间10.6.3 在书中介绍的对彩色图像不同分量进行的序列分割中（B）A按H值进行分割得到的结果总是一幅二值图B按S值进行分割得到的结果总是一幅二值图C按I值进行分割得到的结果总是一幅二值图D最后得到的结果总是一幅二值图数字图像处理试卷答案（2009级）一、 名词解释(每题4分，共20分)1 灰度直方图：灰度直方图（histogram）是灰度级的函数，它表示图象中具有每种灰度级的象素的个数，反映图象中

23、每种灰度出现的频率。它是多种空间域处理技术的基础。直方图操作能够有效用于图像增强；提供有用的图像统计资料，其在软件中易于计算，适用于商用硬件设备。 灰度直方图性质：1）表征了图像的一维信息。只反映图像中像素不同灰度值出现的次数（或频数）而未反映像素所在位置。2）与图像之间的关系是多对一的映射关系。一幅图像唯一确定出与之对应的直方图，但不同图像可能有相同的直方图。3）子图直方图之和为整图的直方图。2 线性移不变系统：一个系统，如果满足线性叠加原理，则称为线性系统，用数学语言可作如下描述：对于，若Ta+b=aT+bT=a+b (2.15)则系统T是线性的。这里，、分别是系统输入，、分别是系统输出。

24、T表示系统变换，描述了输入输出序列关系，反映出系统特征。对T加上不同的约束条件，可定义不同的系统。一个系统，如果系统特征T不受输入序列移位（序列到来的早晚）的影响，则系统称为移不变系统。由于很多情况下序号对应于时间的顺序，这时也把“移不变”说成是“时不变”。用数学式表示：对于y(n)= Tx(n) 若y(n-)=Tx(n-) (2.16)则系统是移不变的。既满足线性，又满足移不变条件的系统是线性移不变系统。这是一种最常用、也最容易理论分析的系统。这里约定：此后如不加说明，所说的系统均指线性移不变/时不变系统，简称LSI/LTI系统。3 图像分割：为后续工作有效进行而将图像划分为若干个有意义的区

25、域的技术称为图像分割(Image Segmentation) 而目前广为人们所接受的是通过集合所进行的定义： 令集合R代表整个图像区域，对R的图像分割可以看做是将R分成N个满足以下条件的非空子集R1，R2，R3，RN； （1）在分割结果中，每个区域的像素有着相同的特性 （2）在分割结果中，不同子区域具有不同的特性，并且它们没有公共特性 （3）分割的所有子区域的并集就是原来的图像 （4）各个子集是连通的区域4 数字图像处理：数字图像处理（Digital Image Processing）又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。一般来讲,对图像进行处理(

26、或加工、分析)的主要目的有三个方面: (1)提高图像的视感质量,如进行图像的亮度、彩色变换,增强、抑制某些成分,对图像进行几何变换等,以改善图像的质量。 (2)提取图像中所包含的某些特征或特殊信息,这些被提取的特征或信息往往为计算机分析图像提供便利。提取特征或信息的过程是模式识别或计算机视觉的预处理。提取的特征可以包括很多方面,如频域特征、灰度或颜色特征、边界特征、区域特征、纹理特征、形状特征、拓扑特征和关系结构等。 (3)图像数据的变换、编码和压缩,以便于图像的存储和传输。5 像素的邻域：邻域是指一个像元（x，y）的邻近（周围）形成的像元集合。即（x=p,y=q）p、q为任意整数。像素的四邻

27、域 像素p(x,y)的4-邻域是:(x+1,y),(x-1,y) ,(x,y+1), (x,y-1)。二、 简答题(每题6分，共30分)1 什么是正交变换？用于图像处理的正交变换有哪些？各有何作用？。在图像处理中，图像变换主要目的是将图像的能量尽量集中在少量系数上，从而最大限度地去除原始图像数据中的相关性！正交变换有去除相关性和能量集中的性质。变换编码不是直接对空域图像信号编码，而是首先将空域图像信号映射变换到另一个正交矢量空间(变换域或频域)，产生一批变换系数，然后对这些变换系数，进行编码处理。变换编码不是直接对空域图像信号编码，而是首先将空域图像信号映射变换到另一个正交矢量空间(变换域或频

28、域)，产生一批变换系数，然后对这些变换系数，进行编码处理。数字图像信号经过正交变换为什么能够压缩数据量呢？先让我们看一个最简单的时域三角函数 的例子，当t从到改变时， 是一个正弦波。假如将其变换到频域表示，只需幅值A和频率f两个参数就足够了，可见 在时域描述，数据之间的相关性大，数据冗余度大；而转换到频域描述，数据相关性大大减少，数据冗余量减少，参数独立，数据量减少。变换编码技术已有近30年的历史，技术上比较成熟，理论也比较完备，广泛应用于各种图像数据压缩，诸如单色图像、彩色图像、静止图像、运动图像，以及多媒体计算机技术中的电视帧内图像压缩和帧间图像压缩等。正交变换的种类很多，如傅立叶（Fou

29、ries）变换、沃尔什（Walsh）变换、哈尔（Haar）变换、斜（slant）变换、余弦变换、正弦变换、K-L（Karhunen - Loeve）变换等。2 举例说明直方图均衡化的基本步骤。直方图均衡化是通过灰度变换将一幅图象转换为另一幅具有均衡直方图，即在每个灰度级上都具有相同的象素点数的过程。 直方图均衡化变换：设灰度变换s=f(r)为斜率有限的非减连续可微函数，它将输入图象Ii(x，y)转换为输出图象Io(x，y)，输入图象的直方图为Hi(r)，输出图象的直方图为Ho(s)，则根据直方图的含义，经过灰度变换后对应的小面积元相等：Ho(s)ds=Hi(r)dr直方图修正的例子假设有一幅图

30、像，共有6 4(6 4个象素，8个灰度级，进行直方图均衡化处理。根据公式可得：s2=0.19+0.25+0.2l=0.65，s3=0.19+0.25+0.2l+0.16=0.8l，s4=0.89,s5=0.95，s6=0.98，s7=100 由于这里只取8个等间距的灰度级，变换后的s值也只能选择最靠近的一个灰度级的值。因此，根据上述计算值可近似地选取： S017，s 137，s257，s367， s467，s51，s6l，s71。 可见，新图像将只有5个不同的灰度等级，于是我们可以重新定义其符号： S0=l7，s1=37，s2=57，s3=67，s4=l。因为由rO=0经变换映射到sO=17，

31、所以有n0=790个象素取sO这个灰度值；由rl=37映射到sl=37，所以有1 02 3个象素取s 1这一灰度值；依次类推，有850个象素取s2=57这一灰度值；由于r3和r4均映射到s3=67这一灰度值，所以有656+329=98 5个象素都取这一灰度值；同理，有245+1 22+81=448个象素都取s4=1这一灰度值。上述值除以n=4096，便可以得到新的直方图。3 图像编码压缩方法有哪几类？列举出几个有损和无损的压缩方法。画出编解码的系统结构图。图像压缩可以是也可以是。对于如绘制的技术图、图表或者漫画优先使用无损压缩，这是因为方法，尤其是在低的位速条件下将会带来压缩失真。如医疗图像或者用于存档的扫描图像等这些有价值的内容的压缩也尽量选择无损压缩方法。有损方法非常适合于自然的图像，例如一些应用中图像的微小损失是可以接受的（有时是无法感知的），这样就可以大幅度地减小位速。 无损图像压缩方法有： 行程长度编码 熵编码法 如 LZW 这样的自适应字典算法 有损压缩方法有： 将色彩空间化减到图像中常用的颜色。所选择的颜色定义在压缩图像头的调色板中，图像中的每个像素都用调色板中颜色索引表示。这种方法可以与 抖动(en:dithering)一起使用以模糊颜色边界。 色度抽样，这利用了人眼对于亮度变化的敏感性远大于颜