数字图像处理习题2增强噪声几何变换频域变换.docx

数字图像处理习题2增强噪声几何变换频域变换.docx

《数字图像处理习题2增强噪声几何变换频域变换.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字图像处理习题2增强噪声几何变换频域变换.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

数字图像处理习题2增强噪声几何变换频域变换

第三章图像增强

一.填空题

1.我们将照相机拍摄到的某个瞬间场景中的亮度变化范围，即一幅图像中所描述的从最暗到最亮的变化范围称为____动态范围__。

2.所谓动态范围调整，就是利用动态范围对人类视觉的影响的特性，将动态范围进行__压缩____，将所关心部分的灰度级的变化范围扩大，由此达到改善画面效果的目的。

3.动态范围调整分为线性动态范围调整和__非线性调整___两种。

4.直方图均衡化把原始图的直方图变换为分布均匀的形式，这样就增加了象素灰度值的动态范围从而可达到增强图像整体对比度的效果。

基本思想是：

对图像中像素个数多的灰度值进行__展宽_____，而对像素个数少的灰度值进行归并，从而达到清晰图像的目的。

5.数字图像处理包含很多方面的研究内容。

其中，__图像增强_的目的是将一幅图像中有用的信息进行增强，同时将无用的信息进行抑制，提高图像的可观察性。

6.灰级窗，是只将灰度值落在一定范围内的目标进行__对比度增强___，就好像开窗观察只落在视野内的目标内容一样。

二.选择题

1.下面说法正确的是：

（B）

A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换；

B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种；

C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像域的方法计算复杂较高；

D、基于频域的图像增强方法比基于空域的图像增强方法的增强效果好。

2.指出下面正确的说法：

（D）

A、基于像素的图像增强方法是一种非线性灰度变换。

B、基于像素的图像增强方法是基于频域的图像增强方法的一种。

C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像域的方法计算复杂较高。

D、基于频域的图像增强方法可以获得和基于空域的图像增强方法同样的图像增强效果。

3.指出下面正确的说法：

（D）

①基于像素的图像增强方法是一种非线性灰度变换。

②基于像素的图像增强方法是基于空域的图像增强方法的一种。

③基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像域的方法计算复杂较高。

④基于频域的图像增强方法可以获得和基于空域的图像增强方法同样的图像增强效果。

A、①②B、①③C、③④D、②④

4.使用同态滤波方法进行图像增强时，不包含以下哪个过程（C）

A、通过对图像取对数，将图像模型中的入射分量与反射分量的乘积项分开。

B、将对数图像通过傅里叶变换变到频域，在频域选择合适的滤波函数，进行减弱低频和

加强高频的滤波。

C、计算图像中各个灰度值的累计分布概率。

D、对滤波结果进行傅里叶逆变换和对数逆运算。

5.指出下面正确的说法：

（B）

A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换。

B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种。

C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像域的方法计算复杂较高。

D、基于空域的图像增强方法比基于频域的图像增强方法的增强效果好。

6.使用同态滤波方法进行图像增强时，以下处理顺序正确的是（A）

①通过对图像取对数，将图像模型中的入射分量与反射分量的乘积项分开。

②将对数图像通过傅里叶变换变到频域，在频域选择合适的滤波函数，进行减弱低频和加强高频的滤波。

③计算图像中各个灰度值的累计分布概率。

④对滤波结果进行傅里叶逆变换和对数逆运算。

A①②④B①④②C①②③D①③②

三.判断题

1.对比度指的是：

一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，即指一幅图像灰度反差的大小。

（T）

2.一般来说，直方图均衡化处理对于灰度分布比较集中的图像的处理效果比较明显。

（T）

3.一般来说，直方图均衡化处理对于灰度分布比较均衡的图像的处理效果比较明显。

（F）

4.借助对数形式的变换曲线可以达到非线性灰度动态范围的目的。

（T）

5.借助对数形式的变换曲线可以达到线性灰度动态范围的目的。

（F）

第四章图像几何变换

一.填空题

1.图像的基本位置变换包括了图像的_平移_、镜像及旋转。

2.最基本的图像形状变换包括了图像的放大、缩小和错切。

3.图像经过平移处理后，图像的内容_不发生__变化。

（填“发生”或“不发生”）

8.图像放大是从小数据量到大数据量的处理过程，对许多未知的数据的需要估计。

（填“需要”或“不需要”）

9.图像缩小是从大数据量到小数据量的处理过程，__不需要__对许多未知的数据的估计。

（填“需要”或“不需要”）

10.我们将平面景物在投影平面上的非垂直投影称为图像的错切，该处理会使得图像中的图形产生扭变。

二.选择题

1.关于图像缩小处理，下列说法正确的是：

（D）

A、图像的缩小只能按比例进行。

B、利用基于等间隔采样的图像缩小方法对图像进行处理时，不需要计算出采样间隔。

C、图像的缩小只能按不比例进行。

D、图像的缩小是从原始图像中选择合适的像素点，使图像缩小后可以尽量保持原有图像的概貌特征不丢失

2.关于图像放大处理，下列说法不正确的是（D）

A、从物理意义上讲，图像的放大是图像缩小的逆操作。

B、当放大的倍数比较大时，使用基于像素放大原理的图像放大方法会导致马赛克现象

C、对于因放大后的图像子块与子块之间的过渡因不平缓而导致画面效果不自然的问题，可以采用双线性插值方法可以用来解决。

D、图像的放大不会引起图像的畸变。

3.关于图像放大处理，下列说法正确的是（A）

A、从物理意义上讲，图像的放大是图像缩小的逆操作。

B、图像的放大处理不需要对未知数据进行估计。

C、图像的放大只能按比例进行。

D、图像的放大不会引起图像的畸变。

4.关于图像缩小处理，下列说法正确的是：

（B）

A、图像的缩小只能按比例进行。

B、利用基于等间隔采样的图像缩小方法对图像进行处理时，需要计算出采样间隔。

C、图像的缩小只能按不比例进行。

D、从信息处理的角度看，图像缩小与图像放大的含义一样，都需要对未知的数据进行估计。

5.关于图像的插值，下列说法不正确的是（B）

A、对于因图像放大后的图像子块与子块之间的过渡因不平缓而导致画面效果不自然的问题，可以采用双线性插值方法可以用来解决。

B、在使用双线性插值进行图像放大时，所有的像素的计算都不会用到单线性插值法。

C、对于图像旋转产生的空穴问题，可以采用均值插值法来填充。

D、对于图像旋转产生的空穴问题，可以采用邻近插值法来填充。

6.中值滤波器可以：

（A）

A、消除孤立噪声；

B、检测出边缘；

C、进行模糊图像恢复；

D、模糊图像细节。

3.简答题

1.直方图均衡的基本思想是什么？

直方图均衡图像增强处理的主要步骤是什么？

答：

直方图均衡的基本思想就是把一幅具有任意灰度概率分布的图像，变换成一幅接近均匀概率分布的新图像。

利用直方图均衡方法进行图像增强的过程主要步骤：

（1）计算原图像的归一化灰度级别及其分布概率。

（2）根据直方图均衡化公式求变换函数的各灰度等级值。

（3）将所得变换函数的各灰度等级值转化成标准的灰度级别值，从而得到均衡化后的新图像的灰度级别值。

（4）根据其相关关系求出新图像的各灰度级别值的像素数目。

（5）求新图像中各灰度级别的分布概率。

（6）画出经均匀化后的新图像的直方图。

2.给出将图像顺时针旋转

的变换距阵

答：

（1）设图像在图像平面xy上，则旋转变换矩阵为 :

3.图像的几何校正一般包括哪几步？

灰度插值法主要有三种方法？

各有何特点？

答：

图像的几何校正主要包括如下两步：

（1）空间坐标变换。

重新排列图像平面的像素以恢复原有的空间关系。

（2）灰度值的确定。

对空间变换后的像素赋予相应的灰度值，使之恢复原位置的灰度值，称为灰度插值。

常用的灰度插值方法有最近领域法、双线性内插法和三次内插法三种。

其中最近领域法最为简单，但是效果最差。

三次内插法效果最好，但是运算量最大。

常用的方法是双线性内插法。

第五章图像噪声的抑制

一.填空题

1.两种典型的图像噪声是：

___椒盐噪声__和高斯噪声。

2.椒盐噪声的幅值基本相同，而噪声出现的__位置__是随机的。

3.图像上每一点都存在噪声，但是噪声的__幅值__是随机分布的，这类噪声称为高斯噪声。

4.均值滤波方法对__高斯___噪声的抑制效果较好。

（填“高斯”或“椒盐”）

5.中值滤波方法对_椒盐___噪声的抑制效果较好。

（填“高斯”或“椒盐”）

6.频谱均匀分布的噪声被称为白噪声。

7.图像噪声可以理解为妨碍人的视觉感知，或妨碍系统传感器对所接收图像源信息进行理解或分析的各种因素，也可以理解为真实信号与理想信号之间存在的___偏差____。

二.简答题

1.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。

答：

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。

2.中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果如何？

试分析其中的原因。

答：

中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。

取模板中排在中间位置上的像素的灰度值替代待处理像素的值，就可以达到滤除噪声的目的。

中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果较好。

原因：

椒盐噪声是幅值近似相等但随机分布在不同位置上，图像中有干净点也有污染点。

使用中值滤波时，被污染的点一般不处于中值的位置，即选择适当的点来替代污染点的值，所以处理效果好。

3.使用中值滤波器对高斯噪声和椒盐噪声的滤波结果相同吗？

为什么会出现这种现象？

答：

中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果较好，对高斯噪声的处理效果不好。

中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。

取模板中排在中间位置上的像素的灰度值替代待处理像素的值，就可以达到滤除噪声的目的。

原因：

椒盐噪声是幅值近似相等但随机分布在不同位置上，图像中有干净点也有污染点。

使用中值滤波时，被污染的点一般不处于中值的位置，即选择适当的点来替代污染点的值，所以处理效果好。

高斯噪声是幅值近似正态分布，但分布在每点像素上。

找不到干净的点来替代被污染的点，故处理效果不好。

4.使用均值滤波器对高斯噪声和椒盐噪声的滤波结果相同吗？

为什么会出现这种现象？

答：

均值滤波器对高斯噪声的滤波结果较好，对椒盐噪声的滤波结果不好。

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。

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。

椒盐噪声是幅值近似相等但随机分布在不同位置上，图像中有干净点也有污染点。

因为噪声的均值不为0，所以均值滤波不能很好地去除噪声点。

5.设原图像为：

24743546444，求经过中值滤波后的值，中值滤波取一维的模板如下图b所示，待处理像素的灰度取这个模板中的灰度的中值。

边界点保持不变。

解：

24444444444

第六章图像变换

一.填空题

1.所谓的图像变换，是指将图像信号从___空域____变换到另外的域上进行分析的手段。

2.图像变换包括了图像的频域变换、图像的时频域变换以及其它正交变换等，其中__傅里叶____变换属于频域变换。

4.数字图像处理包含很多方面的研究内容。

其中，___图像变换___是指通过一种数学映射的手段，将空域的图像信息转换到如频域、时频域等空间上进行分析的数学手段。

5.将一个函数通过正交分解映射到正交函数空间的数学变换称为_____正交交换___。

二.选择题

1.下图1是一幅标准测试图像Lena图，对图像进行处理后，形成的结果图像如图2所示。

这是如何处理得到的？

（D）

A、图像锐化B、图像去噪C、图像对比度增强D、亮度减弱

2.下图1是一幅标准测试图像Lena图，对图像进行处理后，形成的结果图像如图2所示。

这是如何处理得到的？

（B）

A、图像锐化B、图像去噪C、图像亮度减弱D、图像对比度增强

3.下图1是一幅标准测试图像Lena图，对图像进行处理后，形成的结果图像如图2所示。

这是如何处理得到的？

（B）

A、图像亮度减弱B、边缘检测C、图像对比度减弱D、图像对比度增强

4.下图1是一幅标准测试图像Lena图，对图像进行处理后，形成的结果图像如图2所示。

这是如何处理得到的？

（A）

A、图像锐化B、边缘检测C、图像亮度减弱D、图像对比度减弱

三.判断题

1.傅里叶变换的所写是FTT。

（F）

2.傅里叶变换可以用在图像压缩中。

（T）

3.一幅图像进行一次小波变换后，概貌信息大都集中在高频图像子块中。

（F）

4.一幅图像经过1次小波变换后，可以得到4个子块图像。

（T）

5.一幅图像进行一次小波变换后，细节信息大都集中在高频图像子块中。

（T）

6.离散余弦变换是图像处理中常用的正交变换。

（T）

7.一幅图像进行一次小波变换后，概貌信息大都集中在低频图像子块中。

（T）

8.一幅图像进行一次小波变换后，细节信息大都集中在低频图像子块中。

（F）

四.简答题

1.傅里叶变换在图像处理中有着广泛的应用，请简述其在图像的高通滤波中的应用原理。

答：

图像经过傅里叶变换后，景物的概貌部分集中在低频区段，景物的细节部分集中在高频区段，可以通过图像的高通滤波将图像中景物的细节提取出来。

具体做法是，将傅里叶变换得到频谱图的低频部分强制为0，而将高频部分的信息保持不变，就相当于使用一个只保持高频部分信息不变，而低频信息被完全抑制的高通滤波器作用在原始图像上。

将经过这样处理后的频谱进行傅里叶逆变换，就可以得到图像的细节部分。

2.傅里叶变换在图像处理中有着广泛的应用，请简述其在图像的低通滤波中的应用原理。

答：

图像经过傅里叶变换后，景物的概貌部分集中在低频区段，景物的细节部分集中在高频区段，可以通过图像的高通滤波将图像中景物的概貌提取出来。

具体做法是，将傅里叶变换得到频谱图的高频部分强制为0，而将低频部分的信息保持不变，就相当于使用一个只保持低频部分信息不变，而高频信息被完全抑制的低通滤波器作用在原始图像上。

将经过这样处理后的频谱进行傅里叶逆变换，就可以得到图像的概貌部分。

3.小波变换在图像处理中有着广泛的应用，请简述其在图像的压缩中的应用原理。

答：

一幅图像经过一次小波变换之后，概貌信息大多集中在低频部分，而其余部分只有微弱的细节信息。

为此，如果只保留占总数据量1/4的低频部分，对其余三个部分的系数不存储或传输，在解压时，这三个子块的系数以0来代替，则就可以省略图像部分细节信息，而画面的效果跟原始图像差别不是很大。

这样，就可以得到图像压缩的目的。