图像处理习题预案.docx

Page1****题一 1. 请说明图像数学表达式 I =f( x, y, z,λ,t )中各参数的含义,该表达式代表哪几种不同种类的图像? 图像数学表达式 I=f(x,y,z,λ,t)中,( x,y,z ) 是空间坐标,λ是波长,t 是时间,I是光点( x,y,z )的强度(幅度)。上式表示一幅运动(t) 的、彩色/ 多光谱(λ) 的、立体( x,y,z )图像。 2. 存储一幅 1024x768,256 个灰度级的图像需要多少 bit ?一幅 512x512 的 32bit 真彩图像的容量为多少 bit ? (1 )一幅 1024 × 768 , 256 个灰度级的图像的容量为: b=1024 × 768 ×8= 6291456 bit (2 )一幅 512 × 512 的 32 位真彩图像的容量为: b=512 × 512 × 32=8388608 bit 3. 写出“*”标记的像素的 4 邻域、对角邻域、 8 邻域像素的坐标(坐标按常规方式确定) 4. 简述二值图像、灰度图像与彩***像的区别? RGB 彩***像与索引彩***像有什么区别? 5. 简述直方图均衡化的基本原理。直方图均衡化方法的基本思想是, 对在图像中像素个数多的灰度级进行展宽, 而对像素个数少的灰度级进行缩减。从而达到清晰图像的目的。因为灰度分布可在直方图中描述, 所以该图像增强方法是基于图像的灰度直方图。 6. 在一个线性拉伸中,当 a,b 取何值时,可将双峰直方图的两个峰分别从 23和 155 移到 16和 240 ?画出灰度变换函数和两个直方图的形状。变换函数为: ,则 16=23a+b; 240=155a+b 于是: a= ,b =- 23。(两个直方图峰值之间距离拉开) 7. 图像灰度变换增强有那几种方式,简述其原理。灰度变换、直方图处理、图象的代数运算线性变换和非线性变换,非线性变换包括对数变换和指数变换等 8. 说明 RGB 模型和 HSI 模型各参数的含义. 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) 0° 为红色, 120 ° 为绿色, 240 ° 为蓝色。0°到 240 ° 覆盖了所有可见光谱的颜色, 240 °到 300 °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。 9. 说明伪彩***像处理的主要方法灰度分层灰度变换频域滤波 10 . 图像亮度增大或减小时,图像直方图如何变化?当图像对比度增大或减小时,图像直方图如何变化?画出示意图。 Page2 当图像的亮度增大时,直方图向右平移;当图像的亮度减小时,直方图向左平移。当图像对比度增大时, 直方图峰值之间距离增大; 当图像对比度减小时, 直方图峰值之间距离减小。 11 . 下图是一幅图像在不同状态下的直方图,试分析其视觉效果,哪一个直方图对应的图像对比度最高? 第一和第二直方图对应的图像分别偏暗和偏亮,对比度都很差。第三直方图对应的图像灰度范围较大,对比度比前两个图像对比度要好。第四直方图对应的图像灰度范围充满了整个动态范围,对比度最好。 12 . 有一幅整体偏暗的图像,不能分辨其细节,这时单纯提高每个象素的灰度值能提高其对比度吗?为什么?若不能,应选择什么样的方法? 单纯提高图像每个像素的灰度值, 只是使图像整体变亮, 反映在直方图上则表现为直方图整体向又平移,因此不能提高对比度。要提高对比度可以通过斜率大于 1 的线性变换, 扩展图像灰度动态范围, 也可以通过直方图均衡化使图像灰度范围充满整个空间,都可以来提高对比度。 13 . 实现图像直方图均衡化的变换函数为, 其中 Dm 为最大灰度值,P(D) 为图像灰度的累积概率分布,试填写下表完成图像直方图均衡化计算。原图像各灰度值出现的概率、累积概率分布 P(D) 、经变换所得灰度结果、经舍入处理而得的新的灰度值如下表所示: 14 . 图像平滑和图像锐化的主要方法有哪些?简述其原理。平滑方法:均值滤波中值滤波低通滤波锐化方法:基于一阶微分的梯度法 sobel算子拉普拉斯算子高通滤波 15 . 均值滤波器对高斯噪声的滤波效果如何?试分析其中的原因。 Page3 均值滤波器的滤波原理是:在图像上,对待处理的像素给定一个模板,该模板包括了其周围的邻近像素。将模板中的全体像素的均值来替代原来的像素值的方法。均值滤波器对高斯噪声的滤波结果较好。原因: 高斯噪声是幅值近似正态分布, 但分布在每点像素上。因为正态分布的均值为 0, 所以均值滤波可以消除噪声。 16 . 中值滤波器对椒盐