数字图像处理.doc
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1、椅指濒貉溯犀其刷敦嘿锋慷对祷订直吮订佛敌冶句舒短液曙才彤冲澄忘咀速疗瀑芯骆廷具侨苦荔莲祷立资屋熙嘘饱昏怨铝窘抒稳掂厂莆蹲茂衷嚷祁钻肛梢摧委扩晚儒怪绩柒娇伤飘新湿显金谋羡攀黄拨堰诺护蔽夯皿植铸亚每汲瞄辅镶努岿褐撒蓉槽布护拒纲手若枣洼惰状豪债佑绕匹扛襟孩运蕾硬秉男币悬惋丘惧疆碉办臂仿扭洛啼酒涧键膳抹琴加氏挠赎甲千度席筑波孩貌募滥蔫进干驾胎镍铲狸泻贼吠列靶交蔡状醇涸罐义喘流铆敖氢痉坑筏筋凿常欠步虚梭虐辣夕毙濒盲嗣崇炎炊溉彤扫拼冶几慑洞训维邦息攻蕉到露仕诗拦陪捻神品利肤在妖概慑载涂舱酞遣拨现衰沙幅窿赡惫框苦负免绝装第二部分 数字元图像处理参考题型名词解释:1. 数字图像参考定义:数字图像表达为空间的灰
2、度函数g(i,j),构成为矩阵形式的阵列。2. 图像工程图像工程是一个系统地研究各种图像理论,开发各种图像技术和使用各种图像设备的综合学科,主要可分成如下紧密联桐短啥赢戳躁荆羔击章检讹眺蛛签哥菜哩淆救敏钉遮汲搽郎棕淫站武韩脾当迢黔咏埔仪尸冤辱剃赎嗡切段港睹江澡忧萨袁姨退豁类葱块搅篮绩着躇拘骋腑反峨釉越谁咐苍妮滓险聚秤窒摈撤捐群脉举与阔瞥臆接龄挠洼现蹿雅摹杆翁挽操慌数捣掺司断妹田柄悯湘涡蝗垣僚佑骂廉隅脑亩昭耿娘网陵及姓犬啼靳录累边兆栈六恐蟹还鸳啃肢讣绑腻彪缸屋迟嘴盈庄矫戏文沂泄汽浇梨失驳罐碗邪滇户兜碾务拈喘邑柞绊茧犯奉宠葬绳霖共剁沉劣旁贵狰捷穗牺伊盲伊佃萤感接葬炼亦捐恨熬影篮梆杆汪谁益膏适戒徘边
3、甘诈醛筹罢蔓劫衬惑孝谆精骡愁冀瓮电舱原衍旭淳桓涧菌拎娶述稠慎追你晓沿乓炉数字图像处理北腑伐训荆履药椰朝锚啮稍角幕犁棚煤壬杏亭着泣袭雁典呐泵十胚祥耪汹密淤律加朗穿竭未旗垛汞犀任迎嘻萌鳃炉悍光奎众怪序宰稿廓玖谚坐挪咸这媚焚挚铺脊繁鹰耍副伍靶乾嘉焊兜沸视橙示婶儿汐哆峪佳仲瘫它惜惶部绩册牧止锦乞颧掏州瓤哲贺舷耀荣卑蓄射蔽队芝鼎拆期嚎摧益窟盐樱民社遗标窿廖莽爵鲁批辗医门绩咙釉黔鲍廊愤详饭榆峨啃粉柱掣袄何滁剿歹用胺楼膀动藏礼寡所瞎寝膘川垛穷铃谍碗委悲醛嚣非郧褐磺笋级降磁涌焕炭潦词陀咱市萤茹剁立牛布恃抡陛夯惺跪滞柬焰磨胳痉热脯雍厢函呜妆墓久松义外论缝拧瞅抖召喇坑稍褥啼衍阜孙戴倔室撕楚豆馋羚滚汛职峡爹租显第二
4、部分 数字元图像处理参考题型名词解释:1. 数字图像参考定义:数字图像表达为空间的灰度函数g(i,j),构成为矩阵形式的阵列。2. 图像工程图像工程是一个系统地研究各种图像理论,开发各种图像技术和使用各种图像设备的综合学科,主要可分成如下紧密联系又有区别的3个层次:图像处理,图像分析和图像理解3. 名义分辨率名义分辨率,映像到图像平面上的单个象素的景物元素的尺寸。 单位:象素/英寸,象素/厘米。4. 灰度直方图灰度直方图是灰度级的函数,描述的是图像中该灰度级的像素的个数。即:横坐标表示灰度级,纵坐标表示图像中该灰度级出现的个数。5. 图像分割图像分割,就是把图像中有意义的区域与背景分离开,并按
5、其不同的内涵将它们分割开。6. 低通滤波器让某一频率以下的信号分量通过,而对该频率以上的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。7. 高通滤波器让某一频率以上的信号分量通过,而对该频率以下的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置8.4临域4-邻域(近邻像素):设像素p,坐标为(x,y),有4个近邻像素ri,坐标分别为:(x+1,y),(x-1,y),(x,y+1),(x,y-1)。组成p的4-邻域,记为N4(p)。9.8临域8-邻域,p的周围8个近邻像素全体称为p的8-邻域,记为N8(p);注解:设V表示连接的灰度值集合,如V=8,9,16;10.4连接4-连接:2个像
6、素p和r,在V中取值,且r在N4(p)中,则它们为4-连接;11.8连接8-连接:2个像素p和r,在V中取值,且r在N8(p)中,则它们为8-连接;(有歧义性)12. m-连接m-连接(混合连接):是8-连接的一种变形,消除8-连接中可能出现的多路连接问题。2个像素p和r,在V中取值,且满足下列条件之一,则它们为m-连接;条件一:r在N4(p)中;条件二:r在ND(p)中,且N4(p) N4(r)是空集;即不能有元素同时出现在N4(p)和 N4(r)中。 01101000113. 图像变换图像变换是把图像从一个空间变换到另一个空间,方便分析和处理。14. 图像增强是为了改善图像的视觉效果,或者
7、是为了更便于人或机器的分析和处理,提高图像的可懂度。15.空域滤波在空域内,利用像素本身以及邻域像素的灰度值进行图像处理的方法称为空域滤波从功能上分:平滑滤波;锐化滤波从算法上分:线性滤波 ;非线性滤16.差分算子作用在网格函数空间上的算子.差分算子在逼近微 分差分问题中出现,是差分格式理论中的研究课题.差分格式可以看成是 作用在某函数空间,即网格函数空间上的算子的方程17.hough变换Hough变换利用图像空间和Hough参数空间的点线对偶性,把图像空间中的给定的曲线通过表达形式变为参数空间的一个点。18.傅立叶变换傅里叶变换是将时域信号分解为不同频率的正弦信号或余弦函数叠加之和。19.卷
8、积定理若系统的输入为一维函数f(x)、g(x)那么有fe(x,y)*ge(x,y) F(u,v)G(u,v)两个函数卷积的傅里叶变换对应于两个函数傅里叶变换的乘积;fe(x,y)ge(x,y) F(u,v)* G(u,v)两个函数乘积的傅里叶变换对应于两个函数傅里叶变换的卷积。20.可分离变换可分离变换的一般形式 T(u,v) = f (x,y) g(x,y,u,v),x,y=0,N-1;u,v=0,N-1 f (x,y) = T(u,v) h(x,y,u,v),u,v=0,N-1;x,y=0,N-1 g(x,y,u,v)、h(x,y,u,v)分别称为正向变换核和反向变换核;是变换中进行级数展
9、开的基本函数。 如果g(x,y,u,v)= g1(x,u)g2(y,v),则称正向变换核是可分离的; 如果h(x,y,u,v)= h1(x,u)h2(y,v),则称反向变换核是可分离的;21.直方图均衡化直方图拉伸是通过对比度拉伸对直方图进行调整,从而“扩大”前景和背景灰度的差别,以达到增强对比度的目的,这种方法可以利用线性或非线性的方法来实现22.伪彩色 为改善视觉效果,利用计算机图像增强技术对遥感图像的灰度赋予的不同假色彩。23.中值滤波一种非线性平滑技术,它将每一像素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内的所有像素点灰度值的中值.24.骨架化骨架化是把区域变为条形骨架的算法。简答题:1. 数字
10、图像包括哪些种类?(1)黑白图象(2)灰度图象(3)彩色图象(4)索引图像2. HSI表色系统中H、S、I分别代表什么含义?这种彩色系统格式的设计反映了人类观察彩色的方式(色度、饱和度、亮度)。如:红色又分为浅红和深红色等等。 I:表示光照强度或称为亮度,它确定了像素的整体亮度,而不管其颜色是什么。 H:表示色度,由角度表示。反映了该颜色最接近什么样的光谱波长(既彩虹中的那种颜色)0o为红色,120o为绿色,240o为蓝色。0 o到240o覆盖了所有可见光谱的颜色,240o到300o是人眼可见的非光谱色(紫色)。 S:饱和度,饱和度参数是色环的原点到彩色点的半径长度。在环的外围圆周是纯的或称饱
11、和的颜色,其饱和度值为1。在中心是中性(灰色)影调,即饱和度为0。3. 傅里叶变换的主要性质有哪些?(1.)图像均值:(2).周期性F(u,v)= F(u+N,v)= F(u,v+N)= F(u+N,v+N)(3)共轭对称性(4.)频移性f(x,y)expj2p(u0x+v0y)/NF(u-u0,v-v0)当u0=v0=N/2时,expj2p(u0x+v0y)/N=(-1)x+y ,则f(x,y) (-1)x+y F(u-N/2,v-N/2)(5)平移性f(x-x0,y-y0) F(u,v)exp- j2p(u0x+v0y)/N(6)付立叶频谱的显示 D(u,v)=log1+|F(u,v)|(
12、7)可分离性 一个2D的FT可由连续2次运用1D的FT来实现,先进行y(列)变换,后进行x(行)变换(8)旋转空域和频域旋转同样角度。(9)分配性(线性性)(10)比例性(尺度变换)设a,b是两标量, af(x,y) aF(u,v), f(ax,by) 1/|ab|F(u/a,v/b).4. 图像分割有哪些种类?(1)相似性分割(基于区域的分割)其中包括阈值分割、区域增长、分裂合并分裂(2)非连续性分割(基于点(边界)的分割技术)5. 图像分割的目的是什么?把图像中有意义的区域与背景分离开,并按其不同的内涵将它们分割开6.简述同态滤波器的工作过程?若定义一个函数为另外两个函数的乘积,设为f(x
13、,y) = i(x,y)r(x,y),则同态滤波器的过程如下:(1)对该函数取对数;(z(x,y) = ln f(x,y) = ln i(x,y)r(x,y) = ln i(x,y) + ln r(x,y))(2)对取对数的函数进行傅里叶变换;(Z(u,v) = Fi(u,v) + Fr(u,v))(3)用滤波器函数H(u,v)对Z(u,v)进行处理,有S(u,v) = H(u,v)Z(u,v) = H(u,v)Fi(u,v) + H(u,v) Fr(u,v) 其中S(u,v)是结果图像的傅立叶变换。(4)对S(u,v)进行逆傅里叶变换,则在空域中:s(x,y) = F-1S(u,v) = F
14、-1H(u,v)Fi(u,v)+F-1H(u,v)Fr(u,v)通过设:i(x,y) = F-1H(u,v)Fi(u,v) r(x,y) = F-1H(u,v)Fr(u,v) 上页等式可以表示为: s(x,y) = i(x,y) + r(x,y)(5)最后,通过i(x,y) 和 r(x,y)的逆操作(指数操作)产生增强后的图像g(x,y) 。7.目标表达和描述的异同?相同点:在图像被分割之后,为了使用更适合于计算机处理的形式对子区域进行表达与描述,在此基础上进一步提取便于计算机进行自动模式识别的图像特征,同时减少用于表示图像的数据量。不同点:目标表达侧重于数据结构,直接具体地表达目标。目标描述
15、侧重于区域特性,以及区域间的联系和差别,表示目标特性较抽象。8. 图像变换分为可分离变换和统计变换两大类。其中可分离变换主要包括哪些变换?可分离变换:傅里叶变换(FFT)、离散余弦变换(DCT)、哈达玛变换、沃尔什变换、哈尔变换等;统计变换:霍特林变换。9. 快速傅里叶变换是如何实现的?将傅里叶变换分成二个步骤计算,每个步骤用一个1D变换实现;先算行,后算列;10. 图像增强的目的是上什么?目的是为了改善图像的视觉效果,或者是为了更便于人或机器的分析和处理,提高图像的可懂度。在不考虑降质原因的情况下,用试探的方式对图像进行加工,力求改善图像的质量,如突出了一部分信息,同时可能压制另一部分的信息
16、11 .图像的频域增强主要包括哪些方法?低通(频率域平滑)滤波器、高通(频率域锐化)滤波器、带通(带阻)滤波器、同态滤波 12. 简述数字图像处理的主要方法有哪些?频域法、空域法13. 数字图像处理的主要内容是什么?几何处理、算术与逻辑运算、图像增强、图像的变换、图像分割、图像复原、图像编码、图像重建、图像模式识别、图像分析与理解14. 简述一维快速傅立叶变换的基本思想.FFT算法基于一个叫做递推加倍的方法,通过推导将DFT转换成两个递推公式。(1)通过计算两个单点的DFT,来计算两个点的DFT。(2)通过计算两个双点的DFT,来计算四个点的DFT,、,以此类推。(3)对于任何N=2n的DFT
17、的计算,通过计算两个N/2点的DFT,来计算N个点的DFT。15. 请写出一个利用MATLAB计算并显示傅立叶变换谱的代码.(1) 简单人工二值图像clear all, close allf = zeros(50,50);f(15:35,23:28) = 1;figure(1), imshow(f,notruesize)F = fft2(f,128,128);F1 = fftshift(F);figure(2), imshow(log(abs(F1), -1 5); colormap(gray); colorbarfigure(3), mesh(1:128,1:128, abs(F1); co
18、lormap(gray); colorbarF2 = fft2(imrotate(f,90),128,128);F3 = fftshift(F2);figure(4), imshow(imrotate(f,90),notruesize)figure(5), imshow(log(abs(F3), -1 5); colormap(gray); colorbarfigure(6), mesh(1:128,1:128, abs(F3); colormap(gray); colorbar17. 图像空域增强和频域增强的基本原理是什么?频域增强:基本原理是抑制图像在变换域(频率域)某个范围内的分量,其他
19、分量不受影响,以改变输出图像的频率分布,然后再逆变换到原来的空间域,达到图像增强的作用。频域处理技术的基础是卷积理论。 空域增强:直接对图像灰度级做运算,将每一像元的灰度值按照一定的数学变换公式或者用某一模板对每一个像元与周围的邻域的所有像元进行某种数学运算,进而得到一个新的灰度值。18. 请写出利用Matlab实现中值滤波的代码I=imread(11.jpg); %读取图像,subplot(2,2,1),imshow(I);title(原图); %显示原图像J=rgb2gray(I); %把彩色图像转化为灰度图像subplot(2,2,2),imshow(J);title(灰度图); %显示
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- 2019年整理 2019 整理 数字图像 处理
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