中国海洋大学 考研 期末 数字图像处理2

1、优选专业年级 学号 姓名 授课教师 座号 -装订线- 共3页 第1页 考试说明：本课程为闭卷考试，可携带计算器，满分为：100分。 题号一二三四总分得分一、 选择题（30分，每个空1.5分）（本题在试卷上回答，其他问题在答题纸上回答）1、下列图像技术中属于图像分析的是（ ） A 图像编码 B 图像增强 C 图像分割 D 图像重建2、图像处理的操作对象是（ ），输出结果是（ ） A 图像 B 符号 C 数据 D 目标3、光的三基色为（ ）、（ ）、（ ），三补色为（ ）、（ ）、（ ） A 黄 B 品红 C 褐 D 红 E 蓝绿 F 红黄 G 绿 H 蓝 I 白 G 黑4、如下图所示p,q两像素

2、，则两点之间的距离 DE = ( )， D8 = ( ), D4 = ( ) A 5 B 7 C 5.4 D 25、图像512x512，灰度256级的图像，在不做图像编码等任何压缩的条件下，存储此图象所需的比特数( ) A 2M B 1M C 256K D 512K6、图象出现假轮廓的原因是( ) A 空间分辨率不足 B 量化等级不足 C 图像没有校正7、算术编码主要消除的是( )A 编码冗余 B 空间冗余 C 心理视觉冗余 D 计算冗余8、已知N x N的f(x,y)的傅里叶变换为F(u,v)，则f(x,y)的傅里叶变换是( )A F(u-N, v-N) B F(-u, -v) C -F(u

3、, v) D F(u-N/2, v-N/2)9、空域中的平滑滤波器在频域里对应( )A 高通滤波器 B 带通滤波器 C 低通滤波器 D 带阻滤波器10、在对目标的层次表达中，无论是用四叉树还是二叉树表示，其所有的结点共有（ ） A 4类 B 3类 C 2类 D 1类11、区域生长是（ ）分割技术A 并行边界 B 串行边界 C 并行区域 D 串行区域 命题教师或命题负责人签字 年 月 日院系负责人签字 年 月 日优选专业年级 学号 姓名 授课教师 座号 -装订线-共3页 第2页12、利用Sobel梯度算子对下图进行运算（以1为模，即利用城区距离计算）得到的结果为（ ） A 2 B 3 C 4 D

4、 5111231213二、 解释下列概念（15分，每题3分，任选5题）1、 像素邻域2、 颜色模型3、 同态滤波及其应用条件4、 中值滤波及其特点5、 熵及其在图像编码中物理意义6、 空间聚类7、 形状数与形状参数三、 简述题（15分，每题5分，任选3题）1、 如何应用离散余弦变换进行JPEG压缩？2、 简述伪彩色增强常用方法。3、 简述主要的图像编码方法和分别消除哪种数据冗余。4、 简述图像处理中频域滤波的主要方法5、 简述区域生长的必要条件四、 计算题（40分，每题10分，任选4题）1、 对625行25帧的电视图像采样，假如采样频率为8Mhz，并对图像进行4bits量化，对特写镜头和群众场

5、面会出现什么现象，如何改进？2、 采用两种映射方式计算以下图像（64x64）经直方图规定化变换后的直方图。原始图灰度级Sk，k0,1,.701234567原始直方图各灰度级象素nk790102385065632924512281规定直方图Pu(uk)0000.200.600.23、 求下列图像的哈达玛变换并说明哈达玛变换用途。4、 对如下4x4图像，给出其四叉树表达。 优选专业年级 学号 姓名 授课教师 座号 -装订线-共3页 第3页5、 设点P为轮廓的起始点，写出如图所示的8方向轮廓链码，并计算其归一化链码和形状数。6、 信号源 s=s1, s2, s3, s4, s5, s6，其概率分布为

6、p1=0.4 p2=0.3 p3=0.1 p4=0.1 p5=0.06 p6=0.04，求最佳哈夫曼编码。中国海洋大学 20072008学年 第1学期 期末考试试卷数字图像处理技术（A）参考答案一、 选择题（30分，每个空1.5分）评分表准：每个空答对1.5分，答错0分。题号123456789101112答案CBBDGH ABE CABABADCBDC分值1.5394.51.51.51.51.51.51.51.51.5二、 解释下列概念（15分，每题3分，任选5题）1、 像素邻域对1个坐标为（x,y）的像素p，它的4个水平和垂直的近邻像素（坐标分别为（x+1,y）、（x-1,y）、（x,y+1

7、）、（x,y-1）组成p的4-邻域，记为N4(p)；像素p的4个对角近邻像素（坐标分别为（x+1,y+1）、（x+1,y-1）、（x-1,y+1）、（x-1,y-1）组成p的对角邻域，记为ND(p)；像素p的4个4-邻域近邻像素加上4个对角邻域像素合起来构成p的8-邻域，记为N8(p)。2、 颜色模型为了正确使用颜色，需要建立颜色模型，常用的颜色模型可以分为两类，一类面向硬设备，如RGB模型，另一类面向以色彩处理为目的应用，如HSI模型。3、 同态滤波及其应用条件 态滤波是结合图像成像模型和频域高通滤波实现图像动态范围压缩和图像对比度增强的图像增强技术。具体是把图像的成像看成慢变化的背景和物体

8、反射或发射的乘积，然后利用取对数、傅里叶变换、高通滤波、傅里叶反变换和指数计算达到图像动态压缩和对比度增强的目的。 应用条件是图像满足背景光和目标信息之积，背景信息与目标信息相比是慢变化的。4、 中值滤波及其特点中值滤波：空域图像增强中采用临域增强的一种。对图像临域中的像素按从大到小排序，取其中间位置的像素值代替临域中心像素。这种图像处理称中值滤波。特点：消除孤立噪声和斑点噪声；边缘保持；变换前后频谱基本不变。5、 熵及其在图像编码中物理意义熵是单个信源输出的平均信息量，亦即平均信息量。在图像编码中，熵的物理意义是表示最小平均码字长度。6、 空间聚类空间聚类是将图像空间中的元素按照测得的特征值

9、用对应的特征空间点表示，通过特征空间的点聚集成对应不同区域的类团，然后将它们分开再映射到原图像空间得到图像分割结果。常用聚类方法有K-均值聚类、ISODATA聚类。7、 形状数与形状参数形状数是用链码描述图像目标轮廓的最小差分链码，是描述目标轮廓的重要参数。形状参数主要描述目标形状的参量，在一定程度上可以描述目标的紧凑性。数学上采用目标轮廓的周长的平方和目标面积之比，是一个无量纲的参量。三、 简述题（15分，每题5分，任选3题）6、 如何应用离散余弦变换进行JPEG压缩？ 应用离散余弦变换进行JPEG压缩主要步骤：i. 将图像分解为8X8或者16X16的图像块；ii. 对每个图象块进行二维DC

10、T变换；iii. 舍弃接近于0的DCT系数值，将量化的DCT系数进行编码和传送，形成压缩后的图像格式；iv. 在接收端，将量化的DCT系数进行解码；v. 对每个8X8或者16X16的图像块进行二维DCT反变换，将各块组合成单个图像。7、 简述伪彩色增强常用方法。伪彩色增强常用方法包括：i. 密度分割：设在灰度级l1, l2, , lM处定义M个平面，将灰度分成M+1个区间，对每一个区间内像素赋一个颜色；ii. 空域变换：对像素的灰度值用三个独立的空间变换来处理，将3个变换结果分别赋给R、G、B得到彩色图像；iii. 频域变换：输入图像的傅里叶变换通过3个不同的滤波器被分成不同的频率分量，对每个

11、范围的频率分量先分别进行傅里叶反变换，其结果可进一步处理，将各通路的图像分别赋给R、G、B得到彩色图像。8、 简述主要的图像编码方法和分别消除哪种数据冗余。图像编码主要是用各种方法减少图像数据冗余，达到用较少的数据对给定图像信息的描述。主要的图像编码方法包括基于图像统计信息的统计编码（哈夫曼编码、算术编码、位平面编码）、预测编码、变换编码等。统计编码主要消除编码冗余、预测编码主要消除几何冗余和心理视觉冗余、变换编码主要消除心理视觉冗余等。9、 简述图像处理中频域滤波的主要方法图像处理中的频域滤波方法主要包括频域频域低通滤波、高通滤波、带通和带阻滤波。主要通过在频域中设计相应的滤波器达到频域滤波

12、的目的。低通滤波主要是让低频分量通过、高通滤波主要是让高频分量通过、带通或带阻滤波主要是中间频率通过或阻挡来完成，为了减少振铃效应，通常采用巴特沃思或指数滤波器来完成。频域滤波还包括同态滤波和伪彩色处理中的频域滤波合成等。10、 简述区域生长的必要条件区域生长的必要条件主要涉及区域生长需要解决的3个问题，具体包括：a) 确定能代表所需区域的种子像素；b) 确定区域生长的准则；3） 区域生长过程的停止条件或规则。四、计算题（40分，每题10分，任选4题）7、 对625行25帧的电视图像采样，假如采样频率为8Mhz，并对图像进行4bits量化，对特写镜头和群众场面会出现什么现象，如何改进？根据采样

13、频率，可以计算一幅电视图像的实际大小。每行的采样点数M M = 8000000 / 625 / 25 = 512说明每幅图像实际大小为625x512x4 bits对于特写镜头，其主要问题在于可能由于量化级别太少，容易出现假轮廓，改进方式是增加量化层次，如8bits或10bits量化。对群众场面，可能出现的问题在于空间分辨率可能不足，因对群众场面615x512可能不足以分辨出。改进方法在于增加采样频率。8、 采用两种映射方式计算以下图像（64x64）经直方图规定化变换后的直方图。原始图灰度级Sk，k0,1,.701234567原始直方图各灰度级象素nk7901023850656329245122

14、81规定直方图Pu(uk)0000.200.600.29、 求下列图像的哈达玛变换并说明哈达玛变换用途。N=2的哈达玛变换矩阵是：，由哈达玛变换的迭代关系得：， 原始数据中数字越是均匀分布，经变换后的数据越集中于矩阵的边角上。因此哈达玛变换可以用于压缩图像信息。10、 对如下4x4图像，给出其四叉树表达。四叉树描述主要结点共三种，混合、目标和背景。假定目标为黑色，背景为白色，则上述4x4图像的四叉树表示为， 混合结点目标结点背景结点11、 设点P为轮廓的起始点，写出如图所示的8方向轮廓链码，并计算其归一化链码和形状数。根据8方向链码的规定，从P点开始，按顺时针方向可以写出8方向的链码表示12076453其归一化链码为0