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1、优质文本一、填空题( 每题2分,此题共20 分 )1. 图像与灰度直方图间的对应关系是多对一;2. 以下算法中a.梯度锐化b.二值化c.傅立叶变换d.中值滤波，属于点处理的是b二值化;3. 在彩色图像处理中，常使用模型，它适于做图像处理的原因有:1、在模型中亮度分量与色度分量是分开的；2、色调与饱和度的概念与人的感知联系紧密。;4. 假设将一幅灰度图像中的对应直方图中偶数项的像素灰度均用相应的对应直方图中奇数项的像素灰度代替设灰度级为256，所得到的图像将亮度增加，比照度减少;5. 函数()常用类型有 、;6. 检测边缘的算子对应的模板形式为:-1-2-1000121-101-202-1017
2、. 写出4-链码10103322的形状数:03033133;8. 源数据编码与解码的模型中量化器()的作用是减少心里视觉 冗余;9. 4标准主要编码技术有变换、小波变换等;10. 图像复原和图像增强的主要区别是图像增强主要是一个主观过程，而图像复原主要是一个客观过程;第题：图像增强不考虑图像是如何退化的,而图像复原需知道图像退化的机制和过程等先验知识二、名词解释( 每题5分,此题共20 分 )1、数字图像数字图像是指由被称作像素的小块区域组成的二维矩阵。将物理图像行列划分后，每个小块区域称为像素。数字图像处理指用数字计算机及其它有关数字技术，对图像施加某种运算和处理，从而到达某种预想目的的技术
3、.2、8-连通的定义-对于具有值V的像素p和q ,如果q在集合N8(p)中,那么称这两个像素是8-连通的。3、灰度直方图灰度直方图是指反映一幅图像各灰度级像元出现的频率。4、中值滤波中值滤波是指将当前像元的窗口或领域中所有像元灰度由小到大进行排序，中间值作为当前像元的输出值。 像素的邻域邻域是指一个像元x，y的邻近周围形成的像元集合。即p、q为任意整数。像素的四邻域 像素p()的4-邻域是:(1),(1) ,(1), (1)三、简答题( 每题10分,此题共30 分 )：1. 举例说明直方图均衡化的根本步骤。直方图均衡化是通过灰度变换将一幅图象转换为另一幅具有均衡直方图，即在每个灰度级上都具有相
4、同的象素点数的过程。 直方图均衡化变换：设灰度变换(r)为斜率有限的非减连续可微函数，它将输入图象(x，y)转换为输出图象(x，y)，输入图象的直方图为(r)，输出图象的直方图为(s)，那么根据直方图的含义，经过灰度变换后对应的小面积元相等：(s)(r)直方图修正的例子假设有一幅图像，共有6 4(6 4个象素，8个灰度级，进行直方图均衡化处理。根据公式可得：s2=0.19+0.25+0.20.65，s3=0.19+0.25+0.20.16=0.8l，s4=0.895=0.95，s6=0.98，s7=100 由于这里只取8个等间距的灰度级，变换后的s值也只能选择最靠近的一个灰度级的值。因此，根据
5、上述计算值可近似地选取： S017，s 137，s257，s367， s467，s51，s6l，s71。 可见，新图像将只有5个不同的灰度等级，于是我们可以重新定义其符号： S07，s1=37，s2=57，s3=67，s4。因为由0经变换映射到17，所以有n0=790个象素取这个灰度值；由37映射到37，所以有1 02 3个象素取s 1这一灰度值；依次类推，有850个象素取s2=57这一灰度值；由于r3和r4均映射到s3=67这一灰度值，所以有656+329=98 5个象素都取这一灰度值；同理，有245+1 22+81=448个象素都取s4=1这一灰度值。上述值除以4096，便可以得到新的直方
6、图。2. 简述的压缩过程，并说明压缩的有关步骤中分别减少了哪种冗余？答：分块颜色空间转换零偏置转换变换量化符号编码。颜色空间转换，减少了心理视觉冗余；零偏置转换，减少了编码冗余；量化减少了心理视觉冗余；符号编码由于是霍夫曼编码加行程编码，因此即减少了编码冗余霍夫曼编码又减少了像素冗余行程编码。2000的过程：图像分片、直流电平位移，分量变换，离散小波变换、量化，熵编码。3、边缘检测器答：边缘检测器是使用函数的最有效边缘检测器。该方法总结如下：1、图像使用带有指定标准偏差的高斯滤波器来平滑，从而可以减少噪声。2、在每一点处计算局部梯度g=G22y1/2 和边缘方向。边缘点定义为梯度方向上其强度局
7、部最大的点。3、第2条中确定的边缘点会导致梯度幅度图像中出现脊。然后，算法追踪所有脊的顶部，并将所有不在脊的顶部的像素设为零，以便在输出中给出一条细线，这就是众所周知的非最大值抑制处理。脊像素使用两个阈值T1和T2做阈值处理，其中T1T2。值大于T2的脊像素称为强边缘像素，T1和T2之间的脊像素称为弱边缘像素。4、最后，算法通过将8连接的弱像素集成到强像素，执行边缘链接。四、计算题( 每题8分,此题共16 分 ) 1、2、设有一信源x1234，对应概率0.5,0.1875,0.1875,0.125.进行霍夫曼编码(要求大概率的赋码字0, 小概率的赋码字1)，给出码字，平均码长，编码效率;对码串
8、1110011解码.x1 0.5 0 + X2 0.1875 1 X3 0.1875 100 + 0.3125 10 + 0.5 1X4 0.125 101 0.1875 11 X1:0X2:11X3:100X4:101平均码长：1*0.5+2*0.1875+3*0.1875+3*0.125 = 1.8125编码效率：信息熵/平均码长101 0 101 101 0 11 0 11 0 0 0 0 0 11 11 0 0 11X4 x1 x4 x4 x1 x2 x1 x2 x1 x1 x1 x1 x1 x2 x2 x1 x1 x2五、应用题( 每题14分, 从下面两小题中任意选做一题 , 此题共
9、14 分 )1根据所学过的图像处理和分析方法，设计一套算法流程来实现汽车牌照的定位和数字的识别给出设计思想即可。答：要点: 1：定位汽车牌照。通过高通滤波，得到所有的边缘，对边缘细化但要保持连通关系，找出所有封闭的边缘，对封闭边缘求多边形逼近。在逼近后的所有4边形中，找出尺寸与牌照大小相同的四边形。牌照被定位。 2：识别数字。对牌照区域中的细化后的图像对象进行识别如前面所介绍的矩阵模糊识别法等。2、试设计一套算法来实现染色体图像见以下列图的统计与识别给出算法思想即可。一大题：填空题共10小题，每小空1.5分，共30分1、在人类接受的信息中，图像等视觉信息所占的比重约到达 %。2、数字图像处理，
10、即用 对图像进行处理。3、图像处理技术主要包括图像的 、 、 等技术。4、在计算机中，按颜色和灰度的多少可以将图像分为 、 、 、 四种类型。5、在计算机中，数字图像处理的实质是对 的处理。6、图像数字化过程包括三个步骤： 、 和 。7、在彩色空间的原点上，三个基色均没有 ，即原点为 色。8、图像所有灰度级中处于中间的值叫做 。9、模式识别包括 和 两方面的内容。10、线性系统应该满足 性和 性。二大题：判断题，对的画；错的打共5小题，每题4分，共20分1、图像编码后对数据量进行了有效压缩，因此，图像编码是“有损压缩。 2、数学图像可以定义为由连续函数或离散函数生成的抽象图像。 3、线性移不变
11、系统的传递函数是一个与频率无关的函数。 4、应用傅立叶变换的可别离性可以将图像的二维变换分解为行和列方向的一维变换。 5、模式识别的目的是对图像中的物体进行分类；分类的依据是从原始图像中提取的不同物体的特征。 三大题：表达题共4小题，每题5分，共20分1、试表达获取数字图像的三种途径，并各举一个简单的例子。2、简要表达“图像和“数字图像的定义。3、根据图像处理运算的输入信息和输出信息的类型，图像处理算法可分为哪三大类？并各举一个例子。4、图像处理的研究内容可以分为哪几方面？具体操作需要那些设备？四大题：分析题共1小题，每题15分，共15分图像的直方图根本上可以描述图像的概貌。就下面所给的a、b
12、、c、d四个直方图，试分析和比较四幅图像的明暗状况和比照度上下等特征。对下表中的图像信源数据进行哈夫曼编码。写出编码过程，并将编码结果填在下表的最后一列。原始图像灰度级概率分布编码结果A0.5B0.2C0.15D0.06E0.05F0.04?数字图像处理?试题答案1、如下列图，A和B的图形完全一样，其背景与目标的灰度值分别标注于图中，请问哪一个目标人眼感觉更亮一些？为什么？10分 答：B感觉更亮一些。 (5分，给出相对亮度概念即可给分) 因为目标比背景暗，所以越大，感觉越暗，所以A更暗，即B更亮一些。5分2、给出一维连续图像函数傅里叶变换的定义，并描述空间频率的概念。10分答：1一维连续图像函
13、数的傅立叶变换定义为： 5分2空间频率是指单位长度内亮度作周期变化的次数。2分对于傅立叶变换基函数，考虑的最大值直线在坐标轴上的截距为，那么表示空间周期，即为空间频率。3分3、的图像数据如下列图，请计算：15分a、的离散傅里叶变换；b、的哈德玛变换。题3图答：1令， 那么，5分 23分 那么哈德玛变换为 3分4、写出频域拉普拉斯算子的传递函数，并说明掩模矩阵对图像的卷积与拉普拉斯算子对图像运算结果之间的关系。15分答：1F F F F F 6分 2相当于原图像与拉普拉斯算子运算之差3分。 因为拉式算子：2分所以：4分 5、如图为一幅16级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器；说明
14、这两种滤波器各自的特点；并写出两种滤波器对以下列图的滤波结果只处理灰色区域，不处理边界。15分题5图答：均值滤波：2分 中值滤波：2分 均值滤波可以去除突然变化的点噪声，从而滤除一定的噪声，但其代价是图像有一定程度的模糊；中值滤波容易去除孤立的点、线噪声，同时保持图像的边缘。5分 均值滤波：3分 中值滤波：3分6、写出图像退化/复原的总体模型；利用线性系统的相关知识，推导线性空不变条件下连续图像函数的退化模型。10分答： 5分线性系统中： 其中为系统H的冲激响应。又空不变系统，那么 5分7、如图，X是待处理图像，黑点代表目标，白点代表背景；B是结构元素，原点在中心。试分别给出B对X做开运算和闭运算的结果在图中涂黑目标点即可。10分开运算和闭运算各5分题7图8、设一幅灰度图像，其目标和背景的像素点灰度呈正态分布，灰度直方图如下列图。其中：、分别为目标点的灰度分布密度函数、均值；、分别为背景点的灰度分布密度函数、均值。并设目标点和背景点的方差均为，目标点个数和图像总像点数的比为1:2。T是根据最小误差准那么确定的最正确阈值。15分试证明：题8图证明：整幅图像的密度函数为 5分 以阈值T进行分割，灰度小于T的像点作为背景点，否那么作为目标点。那么总的误判概率为： 阈值T的选择应使总的误判概率最小，即，那么5分 即当时， 5分，需要给出详细证明过程