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习题测试
1.什么是数字图像？
答：
在空间坐标x，y处的值f（x，y）表示亮度或灰度，f（x，y）在空间上是离散的，在幅值上也离散的。
经过数字化后的图像称为数字图像（或离散图像）。
2.什么是数字图像处理？
答：
图像处理就是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理和实际应用的要求。
如：
放大、缩小、转置、增强、边界分割......
3.简述数字图像处理系统的基本框图及各部分的作用。
答：
图像采集：
采用图像扫描仪等将图像数字化（离散化），并输入到计算机。
图像输出：
将图像转换为图形形式直观地展示在CRT、液晶屏或打印输出。
图像存储：
将大容量图像快速的（在线或联机）存储于数字存储器或者数据库存储器中
（如内存、磁盘、光盘等）。
图像通信：
传输图像以使不同的系统共享图像数据资源。
图像处理和分析：
用算法的形式描述，用计算机软件或者硬件来解决具体的图像问题。
3.什么是图像识别与理解？
答：
图像识别与理解是指通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。
4.一般来说，图像采样间距越大，图像数据量_____，质量____；反之亦然。
答：
少，差。
5.图像因其表现方式的不同，可以分为连续图像和________两大类。
答：
离散图像。
6.什么是采样和量化？
答：
对图像在空间坐标（x，y）的数字化称为图像采样，幅值数字化被称为灰度级量化。
7.什么是二值图像？
答：
二值图像就是只有黑白两个灰度级。
8.量化可以分为________________和非均匀量化两大类。
答：
均匀量化
9.判断：
图像处理就是对图像信息进行加工处理，以满足人的视觉心理和实际应用的要求。
（ ）答：
正确
10.图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于图像的灰度级数不够多造成的。
（ ）
答：
正确
11.如果一幅图像尺寸为200×300，每个像素点的灰度为64级，则这幅图像的存储空间为（ ）。
A、200×300×4 B、200×300×6 C、200×300×8 D、200×300×64
答：
B
12.色彩丰富的图像是（ ）。
A、二值图像 B、灰度图像 C、RGB图像 D、黑白图像
答：
C
13.举4个例子有关数字图像处理与分析的内容。
答：
图像变换、图像编码和压缩、图像增强和复原、图像分割（图像分析和理解）、图像描述、图像识别。
14.三种基本因素体现颜色（色觉的三个特征量）是（ ）。
A.亮度 B.色调 C.色饱和度 D.对比度
答：
ABC
15.图像量化时，如果量化级比较小会出现什么现象？
为什么？
答：
如果量化级数过小，会出现伪轮廓现象。
量化过程是将连续变化的颜色划分到有限个级别中，必然会导致颜色信息损失。
当量化级别达到一定数量时，人眼感觉不到颜色信息的丢失。
当量化级数过小时，图像灰度分辨率就会降低，颜色层次就会欠丰富，不同的颜色之间过度就会变得突然，可能会导致伪轮廓现象。
16.纯彩色光的饱和度则为多少？
A、0% B、25% C、50% D、100%
答：
D
17.与光谱的波长相联系的是（ ）。
A、亮度B、对比度 C、色调 D、饱和度
答：
C
18.用MATLAB开辟一个图像窗口的命令是（ ）。
A、imshow（） B、figure（） C、imread（） D、subplot（）
答：
B
19. subplot（3，2，2），imshow（i）的意思是（ ）。
A、在3×2小块图中，显示在第2个小图
B、在3×2小块图中，显示在第3个小图
C、在2×2小块图中，显示在第2个小图
D、在2×2小块图中，显示在第3个小图
答：
A
20.要在显示窗口中，使用不同的调色板的命令是什么？
答：
subimage（x，map），其中x图像变量、map为调色板
21.读取图像文件的命令是（ ）。
A.imread（'name.tif'） B.load
C.imwrite（i，'name.tif'） D.imshow（i）
答：
A
22.图像尺寸为400×300是什么意思？
答：
宽400个像素，高300像素个像素
23.彩色电视调节的三个特征量是_____、______、____。
答：
亮度、对比度、色度
24.判断：
色调反映颜色的类别。
（ ）
答：
正确
25.判断：
颜色的深浅程度即饱和度。
（ ）
答：
正确
26.可以统计一幅图像像元灰度等级的分布状态。
像元的灰度值为是0、1、2、3......N-1，在图像中每一个灰度等级值均可统计出来，设某灰度值的像元个数mi，如果整幅图像的像元总数为M，则某一灰度值的频率为Pi=mi/M，将其绘制成统计图称为___。
A、直方图 B、彩色图 C、二值图 D、灰度图
答：
A
27.什么是图像的灰度变换？
答：
对于一幅输入图像，将产生一幅输出图像。
根据一定的规则，由输入像素点的灰度值决定输出图像每个像素点的灰度值。
28.什么是灰度插值？
答：
估计像素在图像像素间某一位置取值的过程。
29.假设（i,j）是原始图像的某像素点坐标；图像的大小是M×N；（i',j'）是使用公式i'=M-i+1，j'=j对图像F进行变换得到的新图像的像素点坐标。
该变换过程是（ ）
A、图像放大 B、图像旋转 C、图像镜像 D、图像缩小
答：
C
30.举2个实例说明空间变换（ ）。
A、傅立叶变换 B、余弦变换 C、仿射变换 D、透视变换
答：
CD
31.判断：
直方图均衡化是一种非线性灰度变换。
（ ）
答：
正确
32.判断：
DCT变换是一余弦傅立叶变换。
（ ）
答：
正确
33.判断：
傅立叶变换后的矩阵处在空域上。
（ ）
答：
错误
34.傅立叶变换，人们可以在空域和频域中同时思考问题。
答：
正确
35.判断：
图像经过变换后，图像的大部分能量都集中在中、高频段。
（ ）
答：
错误
36.形态学最基本的两个概念是（ ）
A、边界提取 B、膨胀 C、腐蚀 D。
骨架化
答：
BC
37.判断：
仿射变换是空间变换。
（ ）
答：
正确
38.图像的平移、放缩和旋转。
这是（ ）变换。
A、灰度 B、傅立叶 C、空间 D、频域
答：
C
39.什么是图像的几何变换？
答：
建立一幅图像与其变形后的图像中所有各点之间映射关系的函数。
40.判断：
图像的几何变换也叫图像的空间变换。
（ ）
答：
正确
41.从增强的作用域出发，图像增强的两种方法分别为（ ）。
A、亮度增强 B、对比度增强 C、空间域增强 D、频率域增强
答：
CD
42.属于图像空间域增强的方法是（ ）。
A.DCT变换 B.直方图灰度变换 C.直方图均衡化 D.傅立叶变换
答：
BC
43.什么是伪彩色？
答：
将灰度图像划分成若干等级区间，每个区间对应一种颜色。
44.判断：
图像的平滑操作实际上是邻域操作。
（ ）
答：
正确
45.图像锐化与图像平滑有何区别与联系？
答：
图像锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图像清晰；图像平滑用于去噪，对图像高频分量即图像边缘会有影响。
都属于图像增强，改善图像效果。
46.伪彩色与假彩色有何区别？
答：
伪彩色：
从灰度图像变成彩色图像；假彩色：
一种彩色图像变成另一种彩色图像。
47.说明频域增强一般过程？
答：
假定原图像为f（x，y），经傅立叶变换为F（u，v）。
频率域增强就是选择合适的滤波器H（u，v）对F（u，v）的频谱成分进行处理，然后经逆傅立叶变换得到增强的图像g（x，y）。
48.两种典型的图像噪声是：
________________和高斯噪声。
答：
椒盐噪声
49.频谱均匀分布的噪声被称为________________。
答：
白噪声
50.什么是中值滤波?
答：
将当前像元的窗口（或邻域）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。
51.什么是图像的退化？
答：
图像在形成、传输和记录过程中，由于成像系统、传输介质和设备的不完善，使图像的质量变坏。
52.图像复原和图像增强的区别是什么？
答：
图像复原与增强相同之处：
都要得到在某种意义上改进的图像，改进输入图像的视觉质量。
不同之处是：
图像增强的目的是改善图像视觉效果，提高清晰度，也即改善（增强）感兴趣部分（如滤除噪声、锐化目标物边缘），以提高图像可理解度。
图像增强只关心图像局部信息，不管增强后是否符合原图像、是否失真。
图像复原的目的是使退化图像恢复本来面目。
图像复原是认为图像退化或恶化了，需要根据相应的客观准则，建立退化模型恢复图像。
53.数字图像处理包含很多方面的研究内容。
其中，________________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。
答：
图像增强
54.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________________。
答：
动态范围
55.判断：
如果图像已退化，应先作复原处理，再作增强处理。
（ ）
答：
正确
56.判断：
像素深度是指存储每个像素所用的位数。
（ ）
答：
正确
57.图像编码是通过改变图像的描述方式，将数据中的________________去除，由此达到压缩数据量的目的。
答：
冗余
58.按照压缩后的数据是否能够完全重构来分，图像的压缩算法分成无损压缩算法和有损压缩算法两种。
其中霍夫曼编码属于________________算法。
答：
无损压缩算法
59.我们将由像素之间的内在相关性所导致的冗余称为________________。
答：
像素冗余
60.图像中的细节特征大致有哪些？
一般细节反映在图像中的什么地方？
答：
图像的细节是指画面中的灰度变化情况，包含了图像的孤立点、细线、画面突变等。
孤立点大都是图像的噪声点，画面突变一般体现在目标物的边缘灰度部分。
61.如果一个图像的灰度级编码使用了多于实际需要的编码符号，就称图像中包含了：
（）
A、编码冗余 B、像素间冗余 C、心理视觉冗余 D、计算冗余
答：
A
62.以下编码方式中，属于变换压缩编码的是：
（ ）
①小波变换编码 ②算术编码 ③LZW编码 ④DCT变换编码
A、①④ B、①③ C、②④ D、③④
答：
A
63.DCT变换编码的主要思想是什么？
答：
DCT变换编码的思想是利用离散余弦变换对数据信息强度的集中特性，可以将数据中视觉上容易察觉的部分与不容易察觉的部分进行分离，由此可以达到进行有损压缩的目的。
64.一幅灰度级均匀分布的图像，其灰度范围在[0，255]，则该图像的信息量为（ ）。
A、0 B、255 C、6 D、8
答：
D
65.对一幅100×100像元的图像，若每像元用８bit表示其灰度值，经哈夫曼编码后压缩图像的数据量为40000bit，则图像的压缩比为（ ）。
A、2:
1 B、3:
1 C、4:
1 D、1:
2
答：
A
66.判断：
在RGB空间中，若某个像素点的值是（0，0，0），则表示该颜色为白色。
（ ）
答：
错误
67.HSI表色系的三属性包含：
（ ）
①色调 ②色饱和度 ③亮度 ④色度
A、①②③ B、①②④ C、②③④ D、①③④
答：
A
68.人在区分颜色时常用三种基本特征量，它们是：
辉度、__________和饱和度。
答：
色调
69.饱和度与一定色调的纯度有关，饱和度_______的颜色看起来越鲜艳。
（填“越大”或“越小”）
答：
越大
70.阈值方法的核心是阈值的确定。
（ ）
答：
正确
71.类间最大距离法的设计思想是：
在某个适当的阈值下，图像分割后的前景目标与背景两个类之间的差异最小为最佳分割。
（ ）
答：
错误
72.所谓聚类方法，是采用模式识别中的聚类思想，以类内保持最大相似性以及类间保持最大距离为目标，通过________________获得最佳的图像分割阈值。
答：
迭代优化
73.在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。
Laplacian微分算子属于________________。
（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”）
答：
二阶微分算子
74.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（ ）
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。
A①②④ B①④② C①②③ D①③②
答：
A
75.当在白天进入一个黑暗剧场时，在能看清并找到空座位时需要适应一段时间，试述发生这种现象的视觉原理。
答：
人的视觉绝对不能同时在整个亮度适应范围工作，它是利用改变其亮度适应级来完成亮度适应的。
即所谓的亮度适应范围。
同整个亮度适应范围相比，能同时鉴别的光强度级的总范围很小。
因此，白天进入黑暗剧场时，人的视觉系统需要改变亮度适应级，因此，需要适应一段时间，亮度适应级才能被改变。
76.保真度准则有哪些？
答：
保真度标准包括客观保真度和主观保真度两大准则，其中客观保真度标准指图像压缩过程对图像信息的损失能够表示为原始图像与压缩并解压缩后图像的函数。
一般表示为输出和输入之差；两个图像之间的总误差；均方根误差。
主观保真度标准是指通过视觉比较两个图像，给出一个定性的评价，如很粗、粗、稍粗、相同、稍好、较好、很好等，可以对所有人的感觉评分计算平均感觉分来衡量。
77.什么是信息量和信息熵？
两者的用途是什么。
答：
信息量是指表示该符号所需的位数，考虑用0和1组成的二进制数码为含有n个符号的某条消息编码，假设符号Fn在整条消息中重复出现的概率为Pn，则该符号的信息量为En=-log2（Pn）。
信息熵就是平均信息量。
如果将信源所有可能事件的信息量进行平均，就得到了信息熵（entropy）。
78.图像分割的依据有哪些？
分别举例说明每种分割有什么样的应用。
答：
图像分割的依据有相似性和不连续性。
相似性分割：
将相似灰度级的像素聚集在一起。
形成图像中的不同区域。
这种基于相似性原理的方法也称为基于区域相关的分割技术。
不连续性分割：
首先检测局部不连续性，然后将它们连接起来形成边界，这些边界把图像分以不同的区域。
这种基于不连续性原理检出物体边缘的方法称为基于点相关的分割技术。
79.图像数字化包括哪两个过程？
每个过程对数字化图像质量有何影响？
答：
图像数字化两个过程指采样和量化。
采样是把空间上连续的图像转换为离散的抽样点，即象素。
量化将抽样后所得的连续的象素值离散化为整数值。
对数字化图像质量的影响：
抽样间隔越大，所得图像像素数越少，图像空间分辨率越低，质量越差。
反之图像质量好，但数据量大。
量化等级越多（灰度级数越多），所得图像层次越丰富，灰度分辨率越高，质量越好，但数据量大。
反之，图像质量差，会出现假轮廓现象，但数据量小。
80.判断：
边缘检测是将边缘像元标识出来的一种图像分割技术。
（ ）
答：
正确
81.图像灰度的变化可以用图像的（ ）反映。
A、梯度 B、对比度 C、亮度 D、色度
答：
A
82.试述逆滤波复原的基本原理。
它的主要难点是什么？
如何克服？
答：
逆滤波复原基本原理：
假定图像经过线性操作而退化，先通过傅立叶变换将退化后且带有噪声的图像g（x）变换成G（u,v），在频率域中经过复原（G（u,v）/H（u,v））操作后为F（u,v），再通过傅立叶逆变换将F（u,v）变换成f（x,y）。
主要难点：
若噪声为零，则采用逆滤波恢复法能完全再现原图像。
若噪声存在，而且H（u,v）很小或为零时，则噪声被放大。
这意味着退化图像中小噪声的干扰在H（u,v）较小时，会对逆滤波恢复的图像产生很大的影响，有可能使恢复的图像和f（x,y）相差很大，甚至面目全非。
克服方法：
1）在H（u,v）=0及其附近，人为地设置H-1（u,v）的值，使N（u,v）*H-1（u,v）不会产生太大影响。
2）使H（u,v）具有低通滤波性质。
83.简述Hough变换检测直线的原理。
答：
Hough变换的基本思想是点-线对偶。
图像空间XY里过点（x,y）之直线满足：
y=px+q（p为斜率，q为截距）。
也可写为q=-xp+y，即参数空间PQ中过点（p,q）的一条直线。
在参数空间内所有过同一点的直线，对应图像空间内共线的点。
若图像空间内有共线的点（实线或虚线），必然在参数空间内形成过同一点的直线族，通过累加参数空间二维数组A（p,q），检测峰点（峰值为共线点的个数），即可以知道是否有所检测的线条。
84.判断：
一幅图像对应唯一的灰度直方图，但是多幅图像可以对应同一个直方图。
答：
正确
85.图像复原与增强有何异同之处？
答：
图像复原与增强相同之处：
都要得到在某种意义上改进的图像，改进输入图像的视觉质量。
不同之处是：
图像增强的目的是改善图像视觉效果，提高清晰度，也即改善（增强）感兴趣部分（如滤除噪声、锐化目标物边缘），以提高图像可理解度。
图像增强只关心图像局部信息，不管增强后是否符合原图像、是否失真。
图像复原的目的是使退化图像恢复本来面目。
图像复原是认为图像退化或恶化了，需要根据相应的客观准则，建立退化模型恢复图像。
86.图像的计算机识别分类方法分为几类？
答：
图像的计算机识别分类方法主要分为两种：
（1）一种是统计分类方法，也称为决策理论法，是一种定量的物体描述方法。
统计分类方法的基本思路是，通过从被识别的图像中提取一组反映图像中不同模式属性的测量值（特征），并利用统计决策原理对由模式特征定义的特征空间进行划分，进而区分出具有不同特征的模式，达到对图像中不同地物区域分类的目的。
（2）另一种是句法模式分类方法 ，是一种定性的物体描述方法。
句法模式分类方法适用于当特征描述无法表示被描述物体的复杂程度，或当物体可以被表示成由简单部件构成的分级结构时的情况。
87.判断：
图像的傅立叶谱具有平移和旋转不变性。
（ ）
答：
正确
88.什么是阈值分割技术？
该技术使用于什么场景下的图像分割。
答：
阈值分割法是一种基于区域的图像分割技术，其基本原理是：
通过设定不同的特征阈值，把图像象素点分为若干类。
常用的特征包括：
直接来自原始图像的灰度或彩色特征；由原始灰度或彩色值变换得到的特征。
全局阈值是指整幅图像使用同一个阈值做分割处理，并产生一个二值图，区分出前景对象和背景。
适用于背景和前景对比度大的图像单值阈值只能对双峰直方图工作得较好对于其它类型的直方图，需要更多的阈值。
89.图像分割与图像分类有什么区别？
答：
（1）图像分割是一种依据图像中各区域的灰度、颜色、纹理等特征，将图像划分成不同区域的技术。
其目的或是通过分割出的某些区域的形状来识别目标（比如可根据区域的形状判别出某些区域是飞机，或是铁路等），或是进而在分割成的区域中进行特征提取，再根据提取的特征或结构信息进行物体识别。
可见，图像分割强调从地物边界和形状信息中进行物体识别。
（2）图像分类则着眼于从地物的光谱特征出发对地物类别进行区分，图像分类的结果通常是给人工目视解译提供定量信息，而不是提供简单的形状结构信息。
90.椒盐噪声的幅值基本相同，而噪声出现的_______是随机的。
答：
位置
91.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_____________。
答：
偏差
92.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：
均值滤波器通过降低噪声的方差来达到去噪的目的。
93.在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。
Sobel微分算子属于___________。
（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”）
答：
一阶微分算子
94.图像微分______________了边缘和其他突变的信息。
（填“增强”或“削弱”）
答：
增强
95.图像中的细节特征大致有哪些？
一般细节反映在图像中的什么地方？
答：
图像的细节是指画面中的灰度变化情况，包含了图像的孤立点、细线、画面突变等。
孤立点大都是图像的噪声点，画面突变一般体现在目标物的边缘灰度部分。
96.一阶微分算子与二阶微分算子在提取图像的细节信息时，有什么异同？
答：
一阶微分算子获得的边界是比较粗略的边界，反映的边界信息较少，但是所反映的边界比较清晰；二阶微分算子获得的边界是比较细致的边界。
反映的边界信息包括了许多的细节信息，但是所反映的边界不是太清晰。
97.以下图像分割方法中，属于基于图像灰度分布的阈值方法的是（ ）
A、区域合并、分裂法 B、最大类间、内方差比法 C、已知形状的曲线检测 D、区域生长法
答：
B
98.关于最大类间、类内方差比法，下列说法正确的是（）
A、选择的阈值使得两类数据间的方差越小越好。
B、选择的阈值使得同一类的数据之间的方差越大越好。
C、选择的阈值使得两类数据间的方差越小越好，同时同一类的数据之间的方差越大越好。
D、选择的阈值使得两类数据间的方差越大越好，同时同一类的数据之间的方差越小越好。
答：
D
99.判断：
区域生长方法的实现有三个关键点：
种子点的选取；生长准则的确定；区域生长停止的条件。
（ ）
答：
正确
100.国际照明委员会于1931年规定了三种基本色的波长，并将其称为三基色，它们分别是 。
答：
红色、蓝色和绿色
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