2011研 南理工 数字图像处理试卷_A卷.doc

南京理工大学课程考试试卷 （学生考试用）课程名称： 图像分析 学分： 2.0 大纲编号 06023201 试卷编号： 考试方式： 闭卷 满分分值： 90 考试时间： 120 分钟组卷日期： 2011年12月 组卷教师（签字）： 任明武 审定人（签字）： 陆建峰 一、(30)给出下列名词的英语和名词解释1. 图像平滑、图象分割的英文及定义。2. DPI、CCD、LPI、Binary Image的中文及含义。3. 直线霍夫变换的基本思想、英文及实现的基本步骤。4. 图像分析、图像处理、图形学的英文及其区别5. 数字图像的编程特点(从数字图像的特点和编程技巧方面回答)6. 图像获取设备大致包括哪两种，它们分别采用什么方式与计算机接口？二、 (10)图像处理系统的硬件设计。有一辆车在高速公路上以72km/h高速行驶，车后架有1个摄像机，摄像机距离路面的距离为2m。项目要求摄像机所拍摄的图像必须覆盖1个车道，约4m宽，且能够辨认宽度1.5mm左右的路面裂缝。请问：(1) 摄像机CCD靶面的宽高比为4:3时，需要的象素数至少应该是多少?(2) 摄像机镜头的视角应该是多少?2.8mm焦距的镜头的视角约89度，25mm焦距的镜头约44度，应该选用那种焦距的镜头?(3) 应该每秒钟拍摄几幅图像，才能保证所拍摄的图像序列能够覆盖车子所行驶过的路面?(4) 摄像机的曝光时间应该是多少，才能保证所拍摄的图像不产生运动模糊?(5) 通过上述(1)到(4)，简单说明如何设计图像采集系统应该注意的几个问题。三、 (12)有一幅电视图象如下所示，由于干扰，在接收时图中有若干个亮点（灰度为FF），试设计两种滤波方法对将该图象滤波， 写出各自滤波后的图象（4分），并说明选择这两种滤波器的原因（4分）和它们各自的优缺点（4分）。1118742FFFFFFFF333443333FFFFFF6334558 234678四、 (8分)若使用下列模板分别对一幅灰度图像进行卷积，会达到到什么样的效果？ 其中(7)和(8)还要绝对值。 五、(10)图像中的快速运算技巧训练：(1)(3分)完成下面的灰度图像的直方图均衡化函数。 void HistogramEqualize(BYTE *pGryImg,int width,int height) return; (2) (3分)求一幅灰度图像中的灰度最大值max、最小值min和中值med。 void GetMaxMinAndMedian (BYTE *pGryImg,int width,int height,int *max,int *min,int *med) return; (3) (2分)阅读和分析下面的直线Hough变换中的部分程序,分析其优点.int cosV, sinV;for(theta = theta1; thetatheta2; theta+=step_theta) cosV = cos(theta)*2048; sinV = sin(theta)*2048; for(i=0; i10; . (4)(2分)梯度算子的计算函数，假设部分程序如下,请用局部查表法改造该部分程序, 并说明改造的原因，及改造后变快的理由。 dx=g(x,y)-g(x-1,y); dy=g(x,y)-g(x,y+1); grad(x,y)=sqrt(dx*dx+dy*dy); 六、（10分）对下面的二值图像进行8链码(07)的轮廓跟踪，写出跟踪后的图像(2分)、写出跟踪得到的链码序列(4分)，计算每个目标的周长和面积(4分)。00000000000025525525525500000025500255000000255002550000002550025500000002552552552550000000000255000255255000002550025525500000000000000000七、 图像分割基础(12分)1. (4分)以下给出了在黑色背景上的白色台球的20级灰度图象的直方图0表示黑色），这个球是用每立方厘米1.5克的材料制成的,象素间距是1mm,试问球的重量是多少？ 0 100 500 3000 9000 3000 500 100 0 80 150 350 803 350 150 80 0 0 0 02. (4分)假定你有两张相隔八个月拍摄的一病人的胸部X光片。两张胶片都显示有一小瘤，该小瘤也许是良性的，也许是恶性的。小瘤的大小和密度在八个月期间都发生了变化，但仅凭视觉检查，放射学家不能肯定小瘤是变得更坏或更好了。下面是每幅图像的包含有小瘤的一块区域的直方图。在胶片上，低灰度级代表黑色。问小瘤是变大还是变小？密度是变得更高还是更低？假设灰度值越大越是肿瘤, 灰度值越大密度越大。一月0 500 8000 500 100 100 200 300 200 100 0 0 0 0 0 0八月0 500 8000 500 100 0 0 100 200 300 200 100 0 0 0 0假设另一病人的相应直方图如下：四月0 500 5000 500 200 100 100 200 300 200 100 0 0 0 0 0十二月 0 0 0 500 5250 500 200 100 100 150 200 150 50 0 0 03. (4分)以下是一个32级灰度图像(0表示黑色)，其中包含了在黑色背景上的，带有一个白色标记的，直径是6英寸的灰色留声机唱片。下面给出了图像的直方图,试问象素间的间距是多大？标记的尺寸是多大？0 0 0 0 100 200 2000 6000 2000 200 100 0 0 150 1600 7000 1600 150 0 0 50 120 464 120 50 0 0 0 0 0 0 0八、 能力提高题(8分)1. (2分)下面是一个图像序列的简图，请你给出一些图像运算，能够正确区分出运动和静止的目标，能够区分出车和人，能够得到每帧图像中车头和人的位置。（提示：这些运算可以用自然语言描述，还可以画出每个步骤能带来的图像效果图） 图1. 图2. 图3.2. (2分)假设在一个二值图像中，目标表现为白色，但目标有部分的断裂或裂缝，如何消除裂缝呢？ 假设在