数字图像处理复习试卷(照片整理).doc

一． 填空题
1. 灰度图像中，f表示灰度值，对应客观景物被观察到的亮度。文本图像常为二值图像，f只能取两个值。分别对应文本与空白。彩色图像在每一个图像点同时具有红绿蓝3个值。
2. 基本的坐标变换包括平移、放缩、旋转。
3. 灰度映射是根据原始图像中每一个像素的灰度值。按照某种映射规则，直接将其变换或转化为另一种灰度值。从而达到增强图像视觉效果的目的。
4. 图像工程中，图像处理着重强调在图像之间进行的转换。图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量。图像理解重点在图像分析的基础上，进一步把握图像中各目标的性质和他们之间的相互联系。指导和规划行动
5. 视觉效果有趋向于过低或过高估计不同亮度边缘值，这种现象被称为马赫带效应。
6. 低通滤波器是要保留图像中的低频分量而除去高频分量。高通滤波器是要保留图像中的高频分量而除去低频分量。
7. 图像处理和分析系统由采集、显示、储存、通信、处理分析五个部分组成。
8. 根据解码结果对图像的保真程度，图像分析方法可以分为两大类：信息保存型、信息损失型。
9. YIQ是NSTC彩色电视的颜色模型。其中Y表示亮度，I表示色彩，Q表示饱和度。
10. 拉伸变换是一种在一个方向上放大而在正交方向上缩小的变换，剪切变换对应像素仅其水平坐标或垂直坐标之一发生平移变化的变换。
11. 直方图变换的具体方法主要有直方图均衡化和直方图规定化。
12. 一般情况下表示100*100的彩色图像的数据量大小是240000比特。为了减少信道噪声对传输信息的影响，引入了信道编码。规定每传输8bits加入2bits的校正码。那么以100kbits的传输速率传输一幅彩色图像所需的时间是3秒。
13. 灰度变换是基于点操作的增强方法，这种处理方法不改变点操作的位置，只改变像素的灰度值。
14. 无约束恢复方法是将图像看做一个数字矩阵，从数字角度进行恢复**，而不考虑恢复后的图像所受到的物理约束。
15. 色调和饱和度合起来称为色度，彩色可用亮度和色度共同表示。
16. RGB是光的三原色，CMY是颜料的三原色。
17. 图像编码的目的是在保证一定视觉质量的前提下减少数据量（从而也减少图像传输所需的时间）。这也可以看做使用较少的数据量来获得较好地视觉质量。
18. 多尺度小波的尺度变化使得对图像的小波分析可以聚集到间断点，奇异点和边缘。也可以获得全局的视点。这个特性是小波变换独有的。
19. 保真度因子是滤波器的带宽除中心频率，相对带宽的倒数。
20. 图像中的边缘和噪声对应傅里叶变换域中的高频高频部分，图像的主体对应着低频部分。
二． 选择题。
1. 数字图像中的数字冗余有3种。对数字图像处理来说，信源编码器可以由映射器、量化器和符号编码器组成。其中为了消除编码冗余的是C，消除主观视觉冗余的是B，如果是有损编码的话，肯定含有B。
A． 映射器 B.量化器 C.符号编码器 D.采样器
2. 下面那一项不属于图像处理的 A。
A. 图像描述 B.改善人的视觉效果 C.为自动识别打基础。 D.压缩编码
3. 对一组噪点较多的数码图像片进行增强处理。为了尽可能的去除噪声，但是保留图像的细节，应该采用B效果最好。
A. 邻域平均滤波器 B.中值滤波器 C.锐化滤波器 D.高通滤波器
4. 图像采集中如果需要实现紫外线成像。需要采用的光电传感器件类型为D。
A．CMOS器件 B.CID器件 C.电荷注射器件 D。CCD器件
5.一幅512*512像素的彩色图像容量大小为A。
A.6.291456Mbit B。3.14522Mbit C.9.43718Mbit D.32.582Mbit
6. 在计算机中表示的一幅640*800的数字图像f（x，y），下面表示A是合法的。
A．f（200,120）=100 B.f(300,200)=271 C。f（210.5,76）=82 D.f（3,90）=23.6
7.对一组噪点较多的数码图像片进行增强处理。为了尽可能的去除噪声，但是保留图像的细节，应该采用B效果最好。
A. 邻域平均滤波器 B.中值滤波器 C.锐化滤波器 D.高通滤波器
8.虚假轮廓形成的原因主要由于B。
A．噪声 B.量化失误 C.采样不合适 D.空间分辨率过高
9.投影重建技术是根据对场景的投影数据获取对场景中数据分布信息。其中PET成像属于A成像。
A．发射断层投影 B.投射断层 C。电阻抗断层 D.反射
10.如果在频域中同时将图像亮度范围进行压缩的同时提高图像的对比度。需要用到A。
A.同态滤波 B.低通滤波 C.高频滤波 D.带通滤波
11.下面哪个选项不是属于HIS彩色模型中的分量A。
A．色度 B.亮度 C.饱和度 D.色调
12.水印的B是指图像水印低于外界干扰。在图像产生失真的条件下仍能坚持其自身完整性和对其检测准确性的能力。
A.显著性 B.稳健性 C.低复杂性 D.通用性
13. 投影重建技术是根据对场景的投影数据获取对场景中数据分布信息。其中PET成像属于A成像。
A．发射断层投影 B.投射断层 C。电阻抗断层 D.反射
14.对于一幅在拍摄中由于拍摄对象运动而得到的图像，需要采用C图像处理技术。
A.直方图均衡 B.空域增强 C.图像恢复技术 D.图像重建
15.滤除脉冲噪声的效果好，但是滤除加性高斯噪声的效果差的滤波器是B。
A.低通滤波器 B.中值滤波器 C.均值滤波器 D.高通滤波器
16.JPEG格式的图片能够去除多种数据冗余。下面答案中由一种是不属于的C。
A.编码冗余 B.像素间冗余 C.前后帧像素冗余 D.主观视觉冗余
17. 虚假轮廓形成的原因主要由于B。
A．噪声 B.量化失误 C.采样不合适 D.空间分辨率过高
18.人眼对不同亮度区域噪声视觉敏感性不同，通常对C较为敏感。
A.低灰度 B.高灰度 C.中等灰度 D.高亮度
19.下列哪一项不属于数据冗余C.
A.心里视觉冗余 B.像素间冗余 C.译码冗余 D.编码冗余
三．判断题。
1.直方图均匀化能增强整个图像对比度。也可以用来突出感兴趣灰度范围。即修正直方图，使其具有要求的形式。（F）
2.频域图像增强是对像素将进行操作，而空域图像增强是在频域面进行操作。（F）
3.中值滤波器是线性滤波器的一种，它是依靠模板来实现滤波的。（T）
4.对一定色调的彩色，加入白色或者深色光，亮度变化色调不变。（T）
5.图像减法运算可以确定物体边缘位置的梯度。（F）
6.在空间采集中，随着采样间隔的降低，空间分辨率反而提高。（T）
7.水印按特性可分为鲁棒数字水印和易损数字水印，鲁棒数字水印一般用于数字作品中的标识著作权信息。（T）
8.有损编码和无损编码的区别，主要在于是否对主观冗余去除，引入不可逆的量化器步奏。（T）。
9.离散余弦变换是一种可分离正交变换，并且是对称的。（T）
10.维纳滤波器是一种最小的均方差滤波器。（T）
11.无损编码和有损编码的最大区别是压缩比。（F）
12.二维余弦变换的最大特点是变换后图像有用的信息集中在左上方。（T）
四．简答题
1.请简述什么是马赫带效应？
答：马赫带效应是指人的视觉系统有趋于过高或过低估计不同亮度趋于边界值的现象。即从一个物体表面感受到的主观亮度并不是物体所受照度的简单比例函数。
2.简述算术编码的特点。
答：算数编码的特点：1.只需用到加法和移位运算（算术）。2.从整个符号序列出发采用递推形式连续编码。3.一个算术码字要赋予整个信源符号序列。4.码字本身确定0和1之间的一个实数区间。5.源符号和码字间的押题一对应关系并不存在，算术码不是块码。
3.简述图像恢复技术和图像增强技术的异同。
答：相同点：希望改进输入图像的视觉质量。
不同点：1.增强技术借助视觉特性。而图像恢复技术要根据相应的退化模型。
2.图像恢复技术的处理目的是希望使退化图像恢复本来的面目。而图像增强只关心图像局部信息，不管增强后图像是否符合原图像，是否失真。
4.请简述什么是数据冗余？
答：数据是用来表示信息的，如果不同的方法为表示给定量的信息使用了不同的数据量，那么使用较多数据量的方法中。有些数据代表了无用的信息，或者重复地表达了数据已表达的信息。
5. 请简述什么是同态滤波器。
答：同态滤波是一种在频域中同时将图像亮度范围进行压缩和将图像对比度进行增强的方法：实现的方法是先利用非线性的对数噪声变换将乘性噪声变换为加性噪声。然后用线性滤波器消除噪声后再进行非线性的指数反变换获得原始的“无噪声”图像。
6. 简述无失真编码定理和率失真编码定理。
答：无失真编码定理给出在没有失真的条件下（无损压缩），编码表示每个信源时可达到最小平均码字长度。率失真编码定理简称率失真定理。也称作信源编码定理。该定理将对固定字长编码方案的失真（重建误差）D与编码所用的数据率（如每像素比特率）R联系在一起。它给出由于压缩而产生的平均误差被限制在某个最大允许水平D时的最小R。
五．论述题。
1.论述小波水印水印嵌入的主要步骤。
答：（1）确定小波基。对原始图像L级小波变换，分别得到一个最低频子图像和3L个高频子图像。
（2）计算高频子图像的人眼视觉掩盖特性的视觉阀值T（u，v，l，s），并选择小波系数插入水印。
（3）嵌入水印（即用水印序列来调制前N个小波系数）。F1（u，v）=F（u，v）+qwi
（4）将嵌入水印的高频子图像结合低频子图像一起进行小波反转换。得到嵌水印图像f1（x，y）
2.论述傅里叶反变换重建的基本步骤。
答：基本步骤：（1）建立数学模型，其中已知量和未知量都是连续实数的函数。
（2）利用反变换公式（可有多个等价的）解未知量。
（3）调节反变换公式以适应离散，有噪声应用的需求。
3.讨论空间滤波中平滑滤波器和锐化滤波器的关系。
答：平滑滤波器的目的可以分为两类：一是模糊，目的是在提取较大的目标前区出台小的细节或者是将区域内的小间断连接起来。另一类是消除噪声。也就是减弱或消除了图像中的高频成分。达到增强低频成分，平滑图像中细节的目的。而锐化滤波器的目的是增强被模糊的细节，减弱或者消除图像中的低频成分。达到增强高频成分，锐化图像中细节的效果。两者的效果相反，互为补充。从原始图像中减去平滑滤波器的结果就可以得到锐化滤波器的效果。而从原始图像中减去锐化滤波器的结果就可以得到平滑滤波器的效果。
4.论述为什么图像压缩又被称为图像编码？
答：由于一幅图像存在数据冗余和主观视觉冗余，我们的压缩方式就是从这两方面着手开展的。（1），因为有数据冗余，当我们将图像信息描述方式改变后，可以压缩掉这些冗余。（2）因为有主观视觉冗余，当我们忽略一些视觉不太明显的微小差异，可以进行所谓的“有损压缩”。
而图像压缩，从本质上讲，就是对要处理的图像源数据用一定的规则进行变换和组合。从而达到以尽可能小的代码（符号）来表示尽可能多的数据信息的目的。压缩通过编码来实现，或者说编码带来压缩的效果。所以一般把此项处理称为压缩编码。
5.论述什么叫做变长编码？
答:变长编码是一种统计编码压缩方式。可减少编码冗余。变长编码通过非配给出出现频率较高的符号以较短的码字而出现频率较低的符号，以较长的码字来降低平均比特率。变长编码是一种信息保存型编码方式。
7. 论述图像修补的原理。
答：图像修补：基于不完整的图像和对原始图像的先验知识，通过采用相应的方法纠正或校正前述区域缺损问题以达到恢复图像原貌的目的。修补可分为修复（插补）和补全（填充）两种。修复（插补）:修补尺寸较小的区域。利用局部结构信息。补全（填充）：修补尺寸较大的区域，考虑整图文理信息。