1、 姓名: 班級： 學號： 數字圖像處理 試題卷（A）考試形式（開、閉卷）：閉卷 答題時間：120 （分鐘） 本卷面成績占課程成績 80 % 題號一二三四五六七八卷 面總 分平 時成 績課 程總 成 績分數 得分一、填空題（每題1分，共15分）1、列舉數字圖像處理的三個應用領域 醫學 、天文學 、 軍事 2、存儲一幅大小為，256個灰度級的圖像，需要 8M bit。3、亮度鑒別實驗表明，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直方圖呈 尖峰 分布的圖像。5、依據圖像的保真度，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 、

2、心理視覺冗余 三種冗余基礎上。7、對于彩色圖像，通常用以區別顏色的特性是 色調 、 飽和度 亮度 。遵 守 考 試 紀 律 注 意 行 為 規 范8、對于拉普拉斯算子運算過程中圖像出現負值的情況，寫出一種標定方法： 得分二、選擇題（每題2分，共20分）1、采用冪次變換進行灰度變換時，當冪次取大于1時，該變換是針對如下哪一類圖像進行增強。（ B ）A 圖像整體偏暗 B 圖像整體偏亮 C圖像細節淹沒在暗背景中 D圖像同時存在過亮和過暗背景2、圖像灰度方差說明了圖像哪一個屬性。（ B ）A 平均灰度 B 圖像對比度 C 圖像整體亮度 D圖像細節3、計算機顯示器主要采用哪一種彩色模型（ A ） A、R

3、GB B、CMY或CMYK C、HSI D、HSV教研室主任簽字： 第1頁（共 7 頁） 4、采用模板-1 1T主要檢測（ A ）方向的邊緣。A.水平 B.45° C.垂直 D.135°5、下列算法中屬于圖象銳化處理的是：( C )A.低通濾波 B.加權平均法 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、減小圖像動態范圍 C、復原圖像 D、平滑圖像7、彩色圖像增強時， C 處理可以采用RGB彩色模型。A. 直方圖均衡化 B. 同態濾波 C. 加權均值濾波 D. 中值濾波8、_B_濾波器在對圖像復原過程中需要計算噪聲功率譜和圖像功率譜。A. 逆濾

4、波 B. 維納濾波 C. 約束最小二乘濾波 D. 同態濾波9、高通濾波后的圖像通常較暗，為改善這種情況，將高通濾波器的轉移函數加上一常數量以便引入一些低頻分量。這樣的濾波器叫 B 。A. 巴特沃斯高通濾波器 B. 高頻提升濾波器 C. 高頻加強濾波器 D. 理想高通濾波器10、圖象與灰度直方圖間的對應關系是 B _A.一一對應 B.多對一 C.一對多 D.都不得分三、判斷題（每題1分，共10分）1、馬赫帶效應是指圖像不同灰度級條帶之間在灰度交界處存在的毛邊現象。（ ）2、高斯低通濾波器在選擇小的截止頻率時存在振鈴效應和模糊現象。（ × ）3、均值平滑濾波器可用于銳化圖像邊緣。（ &#

5、215; ）4、高頻加強濾波器可以有效增強圖像邊緣和灰度平滑區的對比度。（ ）5、圖像取反操作適用于增強圖像主體灰度偏亮的圖像。（ × ）6、彩色圖像增強時采用RGB模型進行直方圖均衡化可以在不改變圖像顏色的基礎上對圖像的亮度進行對比度增強。（ × ）7、變換編碼常用于有損壓縮。（ ）8、同態濾波器可以同時實現動態范圍壓縮和對比度增強。（ ）9、拉普拉斯算子可用于圖像的平滑處理。（ × ）10、當計算機顯示器顯示的顏色偏藍時，提高紅色和綠色分量可以對顏色進行校正。（ ） 第2頁（共 7 頁） 得分四、簡答題（每題5分，共20分）1、逆濾波時，為什么在圖像存在噪聲時

6、，不能采用全濾波？試采用逆濾波原理說明，并給出正確的處理方法。復原由退化函數退化的圖像最直接的方法是直接逆濾波。在該方法中，用退化函數除退化圖像的傅立葉變換來計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，也可能無法準確復原未退化的圖像。因為噪聲是一個隨機函數，其傅氏變換未知。當退化為0或非常小的值，N(u,v)/H(u,v)之比很容易決定的值。一種解決該問題的方法實現值濾波的頻率時期接近原點值。2、當在白天進入一個黑暗劇場時，在能看清并找到空座位時需要適應一段時間，試述發生這種現象的視覺原理。答：人的視覺絕對不能同時在整個亮度適應范圍工作，它是利用改變其亮度適應級來完成亮度適

7、應的。即所謂的亮度適應范圍。同整個亮度適應范圍相比，能同時鑒別的光強度級的總范圍很小。因此，白天進入黑暗劇場時，人的視覺系統需要改變亮度適應級，因此，需要適應一段時間，亮度適應級才能被改變。 第3頁（共 7 頁） 3、簡述梯度法與Laplacian算子檢測邊緣的異同點？答：梯度算子和Laplacian檢測邊緣對應的模板分別為-1-11111-411（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數特性，認為極大值點對應于邊緣點；而Laplacian算子檢測邊緣是利用階躍邊緣灰度變化的二階導數特性，認為邊緣點是零交叉點。（2分） 相同點都能用于檢測邊緣，且

8、都對噪聲敏感。（1分）4、將高頻加強和直方圖均衡相結合是得到邊緣銳化和對比度增強的有效方法。上述兩個操作的先后順序對結果有影響嗎？為什么？答：有影響，應先進行高頻加強，再進行直方圖均衡化。高頻加強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范圍變為寬帶動態范圍，從而達到提高對比度的效果。若先進行直方圖均衡化，再進行高頻加強，對于圖像亮度呈現較強的兩極現象時，例如多數像素主要分布在極暗區域，而少數像素存在于極亮區域時，先直方圖均衡化會導致圖像被漂白，再進行高頻加強，獲得的圖像邊緣不突出，圖像的對比度較差。 第4頁（共

9、 7 頁） 得分五、問答題（共35分）1、設一幅圖像有如圖所示直方圖，對該圖像進行直方圖均衡化，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8個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分）答：，k=0，1，7，用累積分布函數（CDF）作為變換函數Tr處理時，均衡化的結果使動態范圍增大。r0=00.1740.1741/7s0=1/70.174r1=1/70.0880.2622/7r2=2/70.0860.3482/7s1=2/70.174r3=3/70.080.4283/7r4=4/70.0680.4963/7s2=3/70.14

10、8r5=5/70.0580.5544/7r6=6/70.0620.6164/7s3=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1、2、2、3、3、4、4、7第5頁（共 7 頁）2、對下列信源符號進行Huffman編碼，并計算其冗余度和壓縮率。（10分）符號a1a2a3a4a5a6概率0.10.40.060.10.040.3解：霍夫曼編碼：原始信源 信源簡化符號 概率 1 2 3 4 a2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.6 a6 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 a1 0.1 0.1 0.2 0.3

11、a4 0.1 0.1 0.1 a3 0.06 0.1 a5 0.04 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：冗余度： 第6頁（共 7 頁） 3、理想低通濾波器的截止頻率選擇不恰當時，會有很強的振鈴效應。試從原理上解釋振鈴效應的產生原因。（10分） 第7頁（共 7頁） 答：理想低通濾波器（頻域）的傳遞函數為：濾波器半徑交叉部分（側面圖）： 對應空間域（進行傅立葉反變換，為sinc函數）：用理想低通濾波器濾波時，頻域：，傅立葉反變換到時域有：，頻域相乘相當于時域作卷積。因此，圖像經過理想低通濾波器后，時域上相當于原始圖像與sinc函數卷積，由于sinc函數振蕩