1、數(shù)字圖像處理試題卷（A）考試形式（開、閉卷）:閉卷答題時(shí)間：120 （分鐘）本卷面成績占課程成績80 %題 號一一二四五六七八卷面總分平時(shí) 成績課程總 成績遵 守 考 試 紀(jì) 律注息 行 為 規(guī) 范1、列舉數(shù)字圖像處理的三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域 醫(yī)學(xué)、天文學(xué) 、軍事2、存儲一幅大小為1024 1024, 256個(gè)灰度級的圖像，需要 8M bit 。3、亮度鑒別實(shí)驗(yàn)表明，韋伯比越大，則亮度鑒別能力越差。4、直方圖均衡化適用于增強(qiáng)直方圖呈尖峰 分布的圖像。5、依據(jù)圖像的保真度，圖像壓縮可分為無損壓縮 和有損壓縮6、圖像壓縮是建立在圖像存在 編碼冗余 、像素間冗余、心理視覺冗余 三 種冗余基礎(chǔ)上。7、對于彩色圖

2、像，通常用以區(qū)別顏色的特性是色調(diào) 、飽和度亮度 。8、對于拉普拉斯算子運(yùn)算過程中圖像 rZZ出現(xiàn)負(fù)值的情況，寫出一種標(biāo)定方法：付分二、選擇題（每題2分，共20分）1、采用幕次變換進(jìn)行灰度變換時(shí)，當(dāng)幕次取大于 1時(shí)，該變換是針對如下哪一 類圖像進(jìn)行增強(qiáng)。（B ）A圖像整體偏暗B 圖像整體偏亮C圖像細(xì)節(jié)淹沒在暗背景中 D圖像同時(shí)存在過亮和過暗背景2、圖像灰度方差說明了圖像哪一個(gè)屬性。（B ）A平均灰度B圖像對比度C圖像整體亮度D圖像細(xì)節(jié)3、計(jì)算機(jī)顯示器主要采用哪一種彩色模型（A ）A 、RGB B、CMYK CMYK C、HSI D 、HSV 教研室主任簽字：第1頁（共7頁）4、采用模板-1 1

3、T主要檢測（A ）方向的邊緣。A.水平B.45 C. 垂直 D.1355、下列算法中屬于圖象銳化處理的是：（C ）A.低通濾波B.加權(quán)平均法 C.高通濾波D.中值濾波6、維納濾波器通常用于（C ）A、去噪 B、減小圖像動態(tài)范圍C 、復(fù)原圖像D 、平滑圖像7、彩色圖像增強(qiáng)時(shí)，C 處理可以采用RG彤色模型。A.直方圖均衡化B.同態(tài)濾波C.加權(quán)均值濾波D.中值濾波8、_B_8波器在對圖像復(fù)原過程中需要計(jì)算噪聲功率譜和圖像功率譜。A.逆濾波 B.維納濾波C.約束最小二乘濾波 D. 同態(tài)濾波9、高通濾波后的圖像通常較暗，為改善這種情況，將高通濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)加上一常數(shù)量以便引入一些低頻分量。這樣的濾波器

4、叫B。A.巴特沃斯高通濾波器B.高頻提升濾波器C.高頻加強(qiáng)濾波器D.理想高通濾波器10、圖象與灰度直方圖間的對應(yīng)關(guān)系是 BA.對應(yīng) B. 多對一 C.一對多 D. 都不三、判斷題（每題1分，共10分） 得分1、馬赫帶效應(yīng)是指圖像不同灰度級條L帶之間在灰度交界處存在的毛邊現(xiàn)象。（，）2、高斯低通濾波器在選擇小的截止頻率時(shí)存在振鈴效應(yīng)和模糊現(xiàn)象。（X ）3、均值平滑濾波器可用于銳化圖像邊緣。（X ）4、高頻加強(qiáng)濾波器可以有效增強(qiáng)圖像邊緣和灰度平滑區(qū)的對比度。（V ）5、圖像取反操作適用于增強(qiáng)圖像主體灰度偏亮的圖像。（X ）6、彩色圖像增強(qiáng)時(shí)采用 RGB真型進(jìn)行直方圖均衡化可以在不改變圖像顏色的基礎(chǔ)

5、上對圖像的亮度進(jìn)行對比度增強(qiáng)。（X ）7、變換編碼常用于有損壓縮。（V ）8、同態(tài)濾波器可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)動態(tài)范圍壓縮和對比度增強(qiáng)。（V ）9、拉普拉斯算子可用于圖像的平滑處理。（x ）10、當(dāng)計(jì)算機(jī)顯示器顯示的顏色偏藍(lán)時(shí)， 提高紅色和綠色分量可以對顏色進(jìn)行校 正。（，）四、間答題（母題5分，共20分）貞）1、逆濾波時(shí)，為什么在圖像存在噪聲得分時(shí)，不能試采用逆濾波原理說明，并給出正確的處理方法。復(fù)原由退化函數(shù)退化的圖像最直接的方法是直接逆濾波。在該方法中,用退化函數(shù)除退化圖像的傅立葉變換來計(jì)算原始圖像的傅立葉變換。由上式可以看到，即使我們知道退化函數(shù)，也可能無法準(zhǔn)確復(fù)原未退化的圖像。因?yàn)樵肼暿且粋€(gè)隨

6、機(jī)函數(shù)，其傅氏變換未知。當(dāng)退化為 0或非常小的值，N（u,v）/H（u,v）之比很容易決定F u,v的值。一種解決該問題的方法實(shí)現(xiàn)值濾波的頻率時(shí)期接近原點(diǎn)值。2、當(dāng)在白天進(jìn)入一個(gè)黑暗劇場時(shí)，在能看清并找到空座位時(shí)需要適應(yīng)一段時(shí)間， 試述發(fā)生這種現(xiàn)象的視覺原理。答：人的視覺絕對不能同時(shí)在整個(gè)亮度適應(yīng)范圍工作，它是利用改變其亮度 適應(yīng)級來完成亮度適應(yīng)的。即所謂的亮度適應(yīng)范圍。同整個(gè)亮度適應(yīng)范圍相 比，能同時(shí)鑒別的光強(qiáng)度級的總范圍很小。因此，白天進(jìn)入黑暗劇場時(shí)，人 的視覺系統(tǒng)需要改變亮度適應(yīng)級，因此，需要適應(yīng)一段時(shí)間，亮度適應(yīng)級才 能被改變。3、簡述梯度法與Laplacian算子檢測邊緣的異同點(diǎn)？第

7、3頁（共711-411-11此 答：梯度算子和Laplacian檢U邊緣對應(yīng)的模板分別為（梯度算子）（Laplacian算子）（2分）梯度算子是利用階躍邊緣灰度變化的一階導(dǎo)數(shù)特性，認(rèn)為極大值點(diǎn)對應(yīng) 于邊緣點(diǎn)；而Laplacian算子檢測邊緣是利用階躍邊緣灰度變化的二階導(dǎo) 數(shù)特性，認(rèn)為邊緣點(diǎn)是零交叉點(diǎn)。（2分）相同點(diǎn)都能用于檢測邊緣，且都對噪聲敏感。（1分）4、將高頻加強(qiáng)和直方圖均衡相結(jié)合是得到邊緣銳化和對比度增強(qiáng)的有效方法。上述兩個(gè)操作的先后順序?qū)Y(jié)果有影響嗎？為什么？答：有影響，應(yīng)先進(jìn)行高頻加強(qiáng)，再進(jìn)行直方圖均衡化。高頻加強(qiáng)是針對通過高通濾波后的圖像整體偏暗，因此通過提高平均灰度的 亮度，使

8、圖像的視覺鑒別能力提高。再通過直方圖均衡化將圖像的窄帶動態(tài) 范圍變?yōu)閷拵討B(tài)范圍，從而達(dá)到提高對比度的效果。若先進(jìn)行直方圖均衡 化，再進(jìn)行高頻加強(qiáng)，對于圖像亮度呈現(xiàn)較強(qiáng)的兩極現(xiàn)象時(shí)，例如多數(shù)像素 主要分布在極暗區(qū)域，而少數(shù)像素存在于極亮區(qū)域時(shí)，先直方圖均衡化會導(dǎo) 致圖像被漂白，再進(jìn)行高頻加強(qiáng)，獲得的圖像邊緣不突出，圖像的對比度較 差。五、問答題（共35分）得分第4頁（共7巾）1、設(shè)一幅圖像有如圖所示直方圖， L 對該圖像進(jìn)行直方圖、 均衡化，寫出均衡化過程，并畫出均衡化后的直方圖。若在原圖像一行上連續(xù)8個(gè)像素的灰度值分別為：0、1、2、3、4、5、6、7,則均衡后，他們的 灰度值為多少？（15

9、 分）k答：Skp（ri） , k=0, 1,用累積分布函數(shù)（CDF作為變換函數(shù)Tri 0處理時(shí)，均衡化的結(jié)果使動態(tài)范圍增大r 0=00.1740.17411/7So=1/70.174r1=1/70.0880.2622/7r 2=2/70.0860.3482/7Si=2/70.174r 3=3/70.080.42813/7r 4=4/70.0680.4963/7S2=3/70.148r 5=5/70.0580.5544/7r 6=6/70.0620.61614/7S3=4/70.120r7=10.38411S4=10.384均衡化后的直方圖：0、1、2、3、4、5、6、7均衡化后的灰度值依次為

10、1、2、2、3、3、4、4、72、對下列信源符號進(jìn)行Huffman編碼，并計(jì)算其冗余度和壓縮率。（10分）徉號a2a3a6概率0.10.40.060.110.04-0.3 5頁（共7頁）解：霍夫曼編碼:原始信源信源簡化符號4概率123a20.40.40.40.40.6a60.30.30.30.30.40.10.10.203f*-Ik.a1a40.10.10.1Ta30.060.1 ,a50.04.霍夫曼化簡后的信源編碼:從最小的信源開始一直到原始的信源 編碼的平均長度：壓縮率：Cr d 且 1.364Lavg 2.2一一11幾余度：RD 11 0.2669Cr1.3643、理想低通濾波器的截止頻率選擇不恰當(dāng)時(shí)，會有很強(qiáng)的振鈴效應(yīng)。試從原理卜解釋振鈴效應(yīng)的產(chǎn)生原因0(10分)答：理想低通濾波器(頻域)的傳遞函數(shù)為:第6頁(共7頁)濾波器半徑交叉部分(側(cè)面圖)：對應(yīng)空間域(進(jìn)行傅立葉反變換，為 sinc函數(shù))：用理想低通濾波器濾波時(shí)，頻域：G(u,v) F(u,v)H(u,v),傅立葉反變換到時(shí)域有：g(x,y) f(x,y)* h(x,y),頻域相乘相當(dāng)于時(shí)域作卷積。因此，圖像經(jīng)過理想低通濾波器后，時(shí)域上相當(dāng)于原始圖像與sinc函數(shù)卷積，由于sinc 函數(shù)振蕩，則卷積后圖