【數(shù)字圖像處理】部分答案第一章到第五章

1、第一章習(xí)題基本概念2007122916:251.什么是圖像？模擬圖像與數(shù)字圖像有什么區(qū)別？答：1）圖像是對(duì)客觀存在的物體的一種相似性的、生動(dòng)的寫真或描述。2）模擬圖像在數(shù)學(xué)上主要用連續(xù)函數(shù)來描述，主要特點(diǎn)表現(xiàn)為圖像的光照位置和光照強(qiáng)度均為連續(xù)變化的。數(shù)字圖像主要用矩陣或數(shù)組來描述。以往的膠片成象就是模擬的圖象，它反映了事物在連續(xù)空間上的特征，而現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)成象就是數(shù)字圖象，它反映了事物在離散空間上的特征，也可以說模擬圖象經(jīng)過抽樣和量化

2、就可以轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖象。而數(shù)字圖象是隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)字技術(shù)發(fā)展起來的新的表現(xiàn)或再現(xiàn)外界事物的方式。2.模擬圖像處理與數(shù)字圖像處理主要區(qū)別表現(xiàn)在哪些方面？答:1)數(shù)學(xué)描述方法：模擬圖像主要用連續(xù)數(shù)學(xué)方法，數(shù)字圖像主要用離散數(shù)學(xué)方法。2)圖像分辨率表示：數(shù)字圖像分辨率是指反映整個(gè)圖像畫面垂直和水平方向像素?cái)?shù)乘積。模擬圖像分辨率是指反映整個(gè)畫面最多的掃描線數(shù)。3)圖像處理：數(shù)字圖像是通過對(duì)模擬圖像采樣，量化等處理獲得的，模擬圖像處理的方式很少，往

3、往只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的放大、縮小等，而數(shù)字圖像的處理方式可以非常精確、靈活。數(shù)字圖像處理再現(xiàn)性好，模擬圖像的保存性較差，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)有所變化，而數(shù)字圖像不會(huì)因?yàn)楸４?、傳輸或?fù)制而產(chǎn)生圖像質(zhì)量上的變化。但數(shù)字圖像處理速度較慢，存儲(chǔ)容量大。4)圖像傳輸：模擬圖像以實(shí)物為載體，傳輸相對(duì)困難，而數(shù)字圖像以數(shù)字信息為載體，傳輸相對(duì)較快3.圖像處理學(xué)包括哪幾個(gè)層次？各層次間有何區(qū)別和聯(lián)系？答：圖像處理學(xué)包含3個(gè)層次：圖像處理，圖像分析和圖像理解。圖像處理是

4、比較底層的操作，它主要在圖像像素級(jí)上進(jìn)行處理，處理的數(shù)據(jù)量大。圖像分析，則進(jìn)入了中層，分割和特征提取把原來以像素描述的圖像轉(zhuǎn)變成比較簡(jiǎn)潔的對(duì)目標(biāo)的描述。圖像理解主要是高層操作，操作對(duì)象的基本上是從描述中抽象出來的符號(hào)，其處理過程和方法與人類的思維推理有許多類似之處。各層次之間起著相輔相承聯(lián)系，高層指導(dǎo)底層操作，底層為高層服務(wù)，中層起著橋梁的作用，為底層和高層聯(lián)系起銜接作用。5.圖像處理系統(tǒng)由哪些模塊組成？各模塊起何作用？答：1）圖像處理

5、系統(tǒng)主要是由照明用光源，攝像單元，AD轉(zhuǎn)換氣，圖像存儲(chǔ)器及計(jì)算機(jī)等要素構(gòu)成。2）照明光源：給被照對(duì)象提供光源。攝像單元：將光能量轉(zhuǎn)換為電荷并形成相應(yīng)被照對(duì)象的圖像。AD轉(zhuǎn)換器：將模擬圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像。圖像存儲(chǔ)器：用來存儲(chǔ)數(shù)字圖像信息。計(jì)算機(jī)：主要用來對(duì)數(shù)字圖像作相應(yīng)的處理。6.數(shù)字圖像處理主要應(yīng)用有哪些？答：數(shù)字處理圖像在生物醫(yī)學(xué)、遙感、工業(yè)、軍事、通信、公安等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。1）生物醫(yī)學(xué)：顯微圖像、DNA分析、X光成像、超聲成像

6、、CT等。2）遙感航天：地圖、氣象、天文、交通等。3）通信方面：圖像傳輸，影像傳輸?shù)取?）工業(yè)應(yīng)用：生產(chǎn)監(jiān)控、CAD技術(shù)、產(chǎn)品檢測(cè)等。答：若一個(gè)系統(tǒng)輸入輸出滿足線性關(guān)系且輸出與輸入加于系統(tǒng)的時(shí)刻無關(guān)，則稱這樣的系統(tǒng)為線性位移不變系統(tǒng)。2.圖像處理中正交變換的目的是什么圖像變換主要用于哪些方面？答：目的在于：①使圖像處理問題簡(jiǎn)化；②有利于圖像特征提??；③有助于從概念上增強(qiáng)對(duì)圖像信息的理解。圖像變換廣泛應(yīng)用在圖像增強(qiáng)、圖像恢復(fù)、特征提取、圖

7、像壓縮編碼和形狀分析等方面。3.二維Fourier變換有哪些性質(zhì)答：周期性，線性，可分離性，比例性質(zhì)，位移性質(zhì)，對(duì)稱性質(zhì)，共軛對(duì)稱性，差分，積分，卷積，能量。4.二維Fourier變換的可分離性有何意義？答：分離性表明：二維離散傅立葉變換和反變換可用兩組一維離散傅立葉變換和反變換來完成。第四章習(xí)題200712302:351.圖像增強(qiáng)的目的是什么它包含哪些內(nèi)容？答：圖像增強(qiáng)目的是采用一系列技術(shù)去改善圖像的視覺效果或?qū)D像轉(zhuǎn)換成一種更適合于

8、人或機(jī)器進(jìn)行分析和處理的形式。包含：灰度變換，直方圖修正，圖像銳化，圖像平滑等。2.寫出將具有雙峰直方圖的兩個(gè)峰分別從23和155移到16和255的圖像線性變換。答：將a=23b=155c=16d=255代入公式：得，3.直方圖修正有哪兩種方法？二者有何主要區(qū)別與聯(lián)系？答：直方圖均衡化和直方圖規(guī)定化。區(qū)別：直方圖均衡化是將原圖像通過某種變換，得到一幅灰度直方圖為均勻分布的新圖像的方法。直方圖規(guī)定化是使原圖像灰度直方圖變成規(guī)定形狀的直方圖