数字图像处理与机器视觉考试题库

数字图像处理算法

图像的点运算

1. 灰度直方图

从图像的灰度直方图上可以很直观的看出图像的亮度和对比度特征。直方图的峰值位置说明了图像总体上的亮暗：如果图像较亮，则直方图的峰值出现在直方图的较右部分；如果图像较暗，则直方图的峰值出现在直方图的较左部分，从而曹成暗部细节难以分辨。如果直方图中只有中间某一小段非零值，则这张图像的对比度较低；反之，如果直方图的非零值分布很宽而且比较均匀，则图像的对比度较高。

2. 灰度的线性变换

线性灰度变换函数f(x)是一个一维线性函数：

DB f(DA) fADA fB

3. 灰度对数变换

对数变换的一般表达式为：

t clog(1 s)

其中c为尺度比例常数，s为源灰度值，t为变换后的目标灰度值。

由对数函数曲线克制，这种变化可以增强一幅图像中较暗部分的细节，从而可用来扩展被压缩的高值图像中的较暗像素，因此对数变换被广泛应用于频谱图像的现实中。

4. 伽马变换

伽马变换的一般表达式为：

y (x esp)

其中，x与y的取值范围均为[0,1]。esp为补偿系数， 为伽马系数。

伽马变换可以通过 的不同取值选择性的增强低灰度区域的对比度或者高灰度区域的对比度。

5. 灰度阈值变换

6. 分段线性变化

7. 直方图均衡化

直方图均衡化又称灰度均衡化

题目：

一、填空（本题共20分，每小题2分）

1、直方图均衡是以牺牲___________来达到对比度增强的目的。

2、图像无失真压缩的极限值是__________________。

3、图像的_____________________________，则其压缩潜力也越大。

4、图像恢复以具有_____________________________特点而区别于图像增强。

5、主分量变换以具有_______________________特点而区别于其它各种正交变换。

6、改善曝光不足图像的像质，宜用_______________________________。

7、改善运动模糊图像的像质，宜用_______________________________。

8、消除图像的随机噪声，宜用_______________________________。

9、图像的空间分辨率由__________过程来决定，图像的亮度分辨率由________过程来决定。

二、判断对错并将错的改正（本题共10分，每小题2分）

1、模拟图像经过采样可得到数字图像，而且数据量随采样频率的增加而增加。

2、彩色图像的BMP文件结构中，颜色表数组的长度为。242

3、与最近邻插值相比，双线性插值具

视觉检测技术实验指导书 ——图像处理与分析部分

实验一：图像预处理实验（验证性实验）

一、实验目的与要求：

目的：通过本次实验，学生可以掌握图像读取、显示和保存的方法，掌握空间域增强方法和频率域增强方法。

要求：上机运行，调试通过。

二、实验方案：

1） 对附录中的练习1~11、练习13，进行上机运行和调试。 2） 对上述练习，改变一些函数的参数，观察运行结果的变化。

三、实验结果与数据处理

对每个练习，要求学生获得相应的实验结果。 四、结论

可以是对某些MATLAB函数如何使用的认识，也可以是学生的实验后的心得体会。

五、问题与讨论

1）在显示傅里叶频谱前，为什么常常进行对数变换？ 2）对实验中遇到的问题，进行讨论。

实验二：形态学处理、图像分割、表达与描述实验（验证性实验）

一、实验目的与要求：

目的：要求学生掌握形态学处理、图像分割和图像表达与描述的基本方法，掌握相关的MATLAB函数。

要求：上机运行，调试通过。

二、实验内容:

1） 对附录中的练习15~24、练习26、练习28~32，进行上机运行和调试。 2）对上述练习，改变一些函数的参数，观察运行结果的变化。

三、实验结果与数据处理

视觉检测技术实验指导书 ——图像处理与分析部分

实验一：图像预处理实验（验证性实验）

一、实验目的与要求：

目的：通过本次实验，学生可以掌握图像读取、显示和保存的方法，掌握空间域增强方法和频率域增强方法。

要求：上机运行，调试通过。

二、实验方案：

1） 对附录中的练习1~11、练习13，进行上机运行和调试。 2） 对上述练习，改变一些函数的参数，观察运行结果的变化。

三、实验结果与数据处理

对每个练习，要求学生获得相应的实验结果。 四、结论

可以是对某些MATLAB函数如何使用的认识，也可以是学生的实验后的心得体会。

五、问题与讨论

1）在显示傅里叶频谱前，为什么常常进行对数变换？ 2）对实验中遇到的问题，进行讨论。

实验二：形态学处理、图像分割、表达与描述实验（验证性实验）

一、实验目的与要求：

目的：要求学生掌握形态学处理、图像分割和图像表达与描述的基本方法，掌握相关的MATLAB函数。

要求：上机运行，调试通过。

二、实验内容:

1） 对附录中的练习15~24、练习26、练习28~32，进行上机运行和调试。 2）对上述练习，改变一些函数的参数，观察运行结果的变化。

三、实验结果与数据处理

数字图像处理习题集

1. 图像的概念及分类；

2. 决定图像质量的主要因素有哪些？

3. 图像可用数学函数I= f (x, y, z, λ, t) 表示，请解释函数中各

参量的含义。

4. 说明图像技术的层次，并叙述各层次的主要研究内容； 5. 简述图像处理的主要目的及主要处理技术； 6. 什么是彩色三要素，解释各要素的含义； 7. 简述三基色原理；

8. 简述RGB彩色模型及HIS彩色模型的概念及定义；

9. 叙述数字图像采样及量化的概念，什么是图像的空间分辨率及灰度

分辨率，并说明空间分辨率及灰度分辨率的大小对图像质量的影响； 10. 叙述灰度、颜色、色度、亮度、饱和度、层次、对比度、清晰度等

基本概念。 11. 叙述像素、邻域等基本概念。 12. 叙述BMP格式图像的文件存储结构。 13. 说明数字图像每行所占字节数与图像宽度的关系； 14. 叙述将一副数字图像缩小一半的图像处理运算方法； 15. 叙述将一副数字图像放大k倍的图像处理运算方法，如果采用k×k

子块填充的放大运算方法，其缺点是什么，采用何种算法可以改善； 16. 说明双线性插值法进行图像放大的基本算法； 17. 说明有哪几种图像镜像的方式，并叙述各自的算法； 18. 以下为一

本题得分 阅卷人 一、单项选择题（本大题共15题，每题1分，共15分）

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请

将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1、计算机显示器主要采用哪一种彩色模型 （ ）

（A）RGB （B）CMY或CMYK （C）HIS （D）HSV 2、一幅数字图像是 （ ）

（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

3、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）傅里叶变换 （D）中值滤波

4、一幅灰度级均匀分布的图像，其灰度范围在[0，127]，则该图像的信息量为

（

1 灰度直方图

在数字图象处理中，一个最简单和最有用的工具是灰度直方图。该函数概括了一幅图象的灰度级内容。任何一幅图象的直方图都包括了可观的信息，某些类型的图象还可由其直方图完全描述。直方图的计算是简单的，特别是当一幅图从一个地方被复制到另一个地方时，直方图的计算可以用非常低的代价来完成。

1.1 定义

灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图象中具有该灰度级的象素的个数：其横坐标是灰度级，纵坐标是该灰度出现的频率（象素个数）。

1.2 直方图的性质

1.2.1 性质1

当一幅图象被压缩为直方图后，所有的空间信息都丢失了。直方图描述了每个灰度级具有的象素的个数，但不能为这些象素在图象中的位置提供任何线索。因此，任一特定的图象有唯一的直方图，但反之并不成立——极不相同的图象可以有着相同的直方图。无法解决目标形状问题。 1.2.2 性质2

具有可加性。如果一图象由两个不连接的区域组成，并且每个区域的直方图已知，则整幅图象的直方图是该两个区域的直方图之和。

1.3 直方图的用途

1.3.1 数字化参数

直方图给出了一个简单可见的指示，用来判断一幅图象是否合理地利用了全部被允许的灰度级范围。一般一幅数字图象应

一、判断题

1. 灰度直方图既能反映一幅图像各灰度级像素占图像的面积比，又能包含图像各像素之 间的空间位置信息。( )

2.数字图像是由模拟图像经采样之后就可以得到的图像。( )

3.灰度直方图既能反映一幅图像各灰度级像素占图像的面积比，但不包含图像各像素之 间的空间位置信息。( )

4. 图像的二值化是一种图像的局部运算。( )

5.一幅640×480分辨率的图像，表示这幅图像是由640×480个像素点组成。( ) 6. 常用的数字图像有损压缩编码方法包括算术编码、傅里叶变换和DCT变换编码。( )

7. 图像的滤波处理既能在空域进行，又能在频域进行。( ) 8. 点运算的实质是灰度到灰度的映射过程。( )

9. 直方图修正的目的是使修正后的图像的灰度间距拉开或者使图像灰度分布均匀，图像细节清晰，达到增强图像的目的。( )

10. 图像的代数运算和几何运算都是在空间域进行图像处理的方法。( )

11. 空域滤波器的功能可分为平滑滤波和锐化滤波。平滑的目的是消除噪声，锐化的目的是增强细节。( )

12. fft2用于执行二维快速傅里叶变换，会造成零频率在输出数据矩阵的四个角，可以使用fftsh

数字图像处理

1研1305

班

数字图像处理电子技术2013-01

一、简述图像处理、图像分析、图像理解各自有什么特点。他们之间有哪些联系和区别？（14分）

答：图像处理指修改图像的外观，以达到美化或者其他的特殊效果。

图像分析指图像的元素形成，色彩范围，像素等内在的因素。

图像理解指研究图像所表达的深层涵义。

图像分析的结果可以用于图像处理，图像处理的结果可以左右图像理解，图像理解的深浅对图像处理和图像分析没有影响。

二、连续图像f （x,y）与数字图像Ｉ（r,c）中各量的含义分别是什么？他们有什么联系和区别？（14分）

答：f(x,y)表示二维图像在空间XY 中一个坐标点的位置（实际图像的尺寸是有限的，所以x 和y 的取值也是有限的），即f(x，y)中的x，y 分别代表一个点连续图像中的x 轴和y 轴的坐标，而f 则代表图像在点（x,y）的某种性质F 的数值（实际图像中各个位置上所具有的性质F 的取值也是有限的，所以F 得取值也是有限的）。F,x,y 的值可以是任意实数。图像在点（x,y）也可以有多重性质，此时可用矢量f 来表示。数字图像I（r，c）表示位于图像矩阵上第r 行，第c 列的元素幅值。其中I,c,r 的值都是整数。I(r，c)是通过对f(x，y)

数 字 图 像 处 理

学院：行姓名：学号：教师：时间：

12数信院 姜 晶 12202509 朱 杰 2014年10月

一 绪论1.1

人类传递信息的主要媒介是语音和图像。据统计，在人类接受的信息中，听觉信息占20%，视觉信息占60%，所以作为传递信息的重要媒体和手段——图像信息是十分重要的，俗话说“百闻不如一见”、“一目了然”，都反映了图像在传递信息中独到之处。

目前，图像处理技术发展迅速，其应用领域也愈来愈广，有些技术已相当成熟并产生了惊人的效益，当前图像处理面临的主要任务是研究心的处理方法，构造新的处理系统，开拓更广泛的应用领域。

数字图像处理（Digital Image Processing）又称为计算机数字图像处理，它是指将数字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。数字图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和数字图像信息。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的数字图像处理的