数字图像处理期末考题

一、填空题

1、数字图像的格式有很多种，除GIF格式外，还有  jpg 格式、  tif 格式。

2、图像数据中存在的有时间冗余、空间冗余、结构冗余、信息熵冗余、  知识冗余、  视觉  冗余。

3、在时域上采样相当于在频域上进行___延拓  。

4、二维傅里叶变换的性质___分离性   、 线性 、周期性与共轨对称性、__位移性  、尺度变换、旋转性、 平均值  、卷积。（不考）

5、图像中每个基本单元叫做 图像元素 ；在早期用picture表示图像时就称为  像素 。

6、在图象处理中认为线性平滑空间滤波器的模板越大,则对   噪声的压制越好     ;但使  图像边缘和细节信息  损失越多; 反之, 则对     噪声的压制不好  ,但对   图像的细节等  信息保持好。模板越平,则对   噪声的压制越好    ,但对  图像细节  的保持越差;反之,则对  噪声的  压制不好,但对  图像细节和边缘  保持较好。

7、哈达玛变换矩阵包括___+1   和___—1    两种矩阵元素。（不要）

8、对数变换的数学表达式是   t = Clog ( 1 + | s | )  。

9、傅里叶快速算法利用了核函数的___周期性 和__对称性  。（不要）

10、直方图均衡化的优点是能自动地增强整个图像的   对比度   。（不要）

二、选择题

(  d  )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为：

       a. 0            .255           c          

(  c  )2.采用模板［-1   1］主要检测____方向的边缘。

　　　 a.水平　　　　 b.45?         c.垂直　　　 

(  c  )3. 下列算法中属于图象平滑处理的是：

       a.梯度锐化     b.直方图均衡   c. 中值滤波    增强

(  b  )4.图象与灰度直方图间的对应关系是：

       a.一一对应     b.多对一       c.一对多       d.都不对

(  a  )5.对一幅图像采样后，512*512的数字图像与256*256的数字图像相比较具有        的细节。

       a.较多     b.较少       c.相同       d.都不对

(  b  )6.下列算法中属于点处理的是：

       a.梯度锐化     b.二值化       c.傅立叶变换   d.中值滤波

(  d  )7.二值图象中分支点的连接数为：

　　　             .1            c          

(  a  )8.对一幅100100像元的图象，若每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit，则图象的压缩比为：

　　　 :1　　　　 :1         c.4:1　　　 :2

(  d  )9.下列算法中属于局部处理的是：

       a.灰度线性变换 b.二值化       c.傅立叶变换   d.中值滤波

 (  b  )10.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是：

     　a.梯度算子 　　算子　 算子d. Laplacian算子

三、简答题

1.图像锐化与图像平滑有何区别与联系 

答：图象锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图象清晰； 

    图象平滑用于去噪，对图象高频分量即图象边缘会有影响。

都属于图象增强，改善图象效果。

2. 将M幅图像相加求平均可以起到消除噪声的效果，用一个的模板进行平滑滤波也可以起到消除噪声的效果，试比较这两种方法的消噪效果。

答：将M幅图像相加求平均利用了M幅图像中同一个位置的M个像素的平均值，用一个的模板进行平滑滤波选用了同一幅图像中的个像素的平均值。因为参与的像素个数越多，消除噪声的能力越强，所以如果，则前者消除噪声的效果较好，反之后者消除噪声的效果较好。

3.如何仅利用逻辑运算提取图像中一个长方形的轮廓（不要这道题）

答：将所给图像分别向上，下，左，右各移动一个像素，得到4幅平移图像，将这4幅图像分别与所给图像进行“异或”运算，得到各个方向的边界，再对这些边界图进行“与”运算，就得到轮廓。

4.客观保真度准则和主观保真度准则各有什么特点

答：客观保真度准则提供了一种简单和方便的评估信息损失的方法，它用编码输入图与解码输出图的函数表示图像压缩所损失的信息量。它不受观察者主观因素的影响。

因为很多解压图最终是供人看的，所以在这种情况下用主观的方法来测量图像的质量常更为合适。主观保真度准则就是观察者用以评价图像质量的标准，它直接与应用目的相联系。

四、计算题

1.  如果f（0）=0，f（1）=1，f（2）=1，f（3）=2，

（1）求沃尔什变换；

（2）求哈达玛变换。（重点）

解：

（1）W(0)=1,W(1)= ,;

（2）。（写出计算过程）

2. 设，分别借助沃尔什变换的1-D变换核和2-D基本函数计算它的沃尔什变换。（重点）

解：

  分解=,利用，得到,,,。利用，则它们的沃尔什变换为，得到，，，。

借助N=2时的沃尔什变换的基本函数直接计算，有，，，。

五、程序题

1、改变图像的空间分辨率

% function test imagae read write and display

imageyin=double(imread(''));

subplot(121);

imagesc(imageyin);

colormap(gray);

[xsize ysize]=size(imageyin)

sample_image=imageyin(1:2:xsize,1:2:ysize);

subplot(122);

imagesc(sample_image);

colormap(gray);

imwrite(uint8(sample_image),'');

% data format imshow : uint8

% data format imagesc: double

2、直方图均衡化和获取直方图（这个只考读图，不编写程序）

% calculate histogram of images

image=double(imread(''));

imageshow=image;

imageshow(1,1)=0;

imageshow(1,2)=255;

subplot(321);

imagesc(imageshow);

colormap(gray);

drawnow;

nr=zeros(1,256);

r=0:255;

% for normalization number=0;

[m,n]=size(image);

number=m*n;

for i=1:m

l=max(max(image));

subplot(322);

%hist(nr);

plot(nr)

% for normalization number=0;

for i=1:m

subplot(324);

%hist(nr);

plot(nr)

3、均值滤波器：

I=imread('');

[M,N]=size(I);

II1=zeros(M,N);

for i=1:16

 ;

end

4、理想低通滤波器：

%理想低通滤波器所产生的模糊和振铃现象

J=imread('');

subplot(331);imshow(J);

J=double(J);

% 采用傅里叶变换

f=fft2(J);

% 数据矩阵平衡

g=fftshift(f);

subplot(332);imshow(log(abs(g)),[]),color(jet());

[M,N]=size(f);

n1=floor(M/2);

n2=floor(N/2);

% d0=5,15,45,65

d0=5;

for i=1:M

    for j=1:N

        d=sqrt((i-n1)^2+(j-n2)^2);

if d<=d0;

            h=1;

        else

            h=0;

        end

            g(i,j)=h*g(i,j);

    end

end

g=ifftshift(g);

g=uint8(real(ifft2(g)));

subplot(333);

imshow(g);