2025年数字图像处理综合试题宝典

一、基本题目

1.加色图像的三基色是指：组、绿、蓝

2.HSI模型中，H表达色调（Hue）,S表达饱和度（Saturalion）,1表达亮度

（Intensity）

3.CMYK模式的原色为青色（Cyan）、品红色（Magenta）、黄色（Yellow）和黑色

（Black）。

4.常见的数字图像文献格式有：BMP.JPEG、GIF、TIFF、PNG等

5.图像按其亮度等级的不一样，可以提成二值图像（只有黑白两种亮度等

级）和灰度图像（有多种亮度等级）两种。

6.数字图像对图像进行础、量化后得到的。图像在空间上的离散化过程称

为取样或抽样。被选用的点成为取样点、抽样点或样点，这些点也称为像

素。

7.数字图像显示质量的重要由空间辨别率和灰度辨别率两个原因决定。

8.存储一幅大小为MXN,灰度级为2g级的图像需要MXNXg（bit）大小的

存储空间。

9.图像退化是图像形成、传播和记录的过程中,由于成像系统、传播介质和

设备的不完善，而引起图像质量的下降。图像退化的经典体现为图像模

翅、失真、噪声等。

10.图像边缘是指图像中象素灰度值有阶跋变化或屋顶状变化的那些象素的集

合。我们常常运用灰度变换曲线的导数在边缘至极值和委交区的特点来进

行图像的边缘检测。

11.用函数s=来对图像象素进行拉伸变换，其中r表达待变换图像象素

灰度值，若系数火＞1力＞0,则输出图像的象素灰度值范围被拉伸（拉伸

或压缩），图像变显（暗或者亮）。

12.广义的图像处理包括三个层次：图像变换处理,图像分析,图像理解。

13.图像按其色调不一样，可分为无色调的灰度（黑白）图像和有色调的彩色

图像两种。

14.图像的般可以用多变量函数来表达/=/（八,

15.对每个取样点灰度值的离散化过程称为量化。基码级越多（多少），所

得图像层次越丰富，灰度辨别率越应（高低），质量越好，但数据量越

大。

16.频率域法是在图像的变换域（或频率域）上进行处理,增强我们感爱好的频率

分量，然后进行反变换,便得到增强了的图像。

17.图像退化的经典体现为图像模糊、失真、噪声等，我们针对退化进行图像

复原的一般过程是：分析退化原因一＞建立退化模型一＞反向推演一＞恢复图

像

18.灰度直方图反应一幅图像中各灰度级象素出现的频率之间的关系,以灰度

级为横坐标，纵坐标为灰度级的频率

19.图像的边缘以及噪声干扰的频率分量都处在频率域较高的部分。因此可以

采用低通滤波的措施来清除噪声。

20.图像边缘是指图像中象素灰度值有阶跃变化或屋顶状变化的那些象素的集

合。

21.构造元素必须在几何上比原图像通处且有界。其形状最佳具有某种◎性，

如圆形、形字架形、方形等。

㊉・㊉

22.XoB=--(--X--O---8--)---8X8=--(--X-----------O

23.将三基色信号按一定比例组合成亮度(X)和色度(U,V)信号，它们之间的关系

为：Y=0.3R+0.59G+0.UB,U=R-Y,V=B-Y

24.我国的电视原则是PAL制，它规定每秒21帧，每帧有水平方向的稣扫描

行

25.在变字长编码中，给出现概率高的符号分派较短的码字，给出现概率低的

码字分派较长的码字。

26.MPEG是ISO的活动图像专家组的英文缩略形式,其工作是开发满足多种

应用的活动图像及其伴音的压缩、解压缩以及编码描述的国际原则

27.若原始的模拟图像，其傅氏频谱在水平方向的截止频率为，在垂直方向

的截止频率为匕，则只要水平方向的空间取样频率U0=2U/垂直方向的空

间取样频率匕=2匕，图像可被精确地恢复。

28.计算机断层扫描技术又称为计算机层析或叫CTo

29.人们在观测一条由均匀黑和均匀白的区域形成的边界时，也许会认为人的

主观感受是与任一点的强度有关。但实际状况并不是这样，人感觉到的是

在亮度变化部位附近的暗区和亮区中分别存在一条更黑和更亮的条带，这

就是所谓的“Mach带”

30.若代码中任何一种码字都不是另一种码字的续长，也就是不能在某一种码

字背面添加某些码元而构成另一种码字，称其为非续长代码。反之，称其

为续长代码。

31.对每个取样点灰度值的离散化过程称为量化。常见的量化可分为两大类，

一类是将每个样值独立进行量化的标量量化措施，另一类是将若干样情联

合起来作为一种矢量来量化的矢量量化措施。在标量量化中按照量化等级

的划分措施不一样又分为两种，一种均匀量化；另一种是非均匀量化

32.数学形态学构成了一种新型的数字图像分析措施和理论。它的基本思想是

用一定形态的构造元素去度量和提取图像中的对应形状以到达对图像分析

和识别的目的

33.活动图像编码传播系统的与静态图像系统的重要差异就在于活动图像的编

码传播系统中必须要有一种传播缓冲存储器

oO。ooooOooo

。

o。OoOO♦Ooooo0

o•••o•••♦oo••。

o••・O•••:oo■•Q

o・•♦••e•oO・10

。

。

OOOOO。OOO

B'氟点

X

OOOOOOOOOOOOOOOOOOOO

OOOOOOOOOOoooooooeoo

。•••。••♦,。

。•••。•••・。

OOOOOOOOOOooooooo<ooo

开运一闭运一

34.基于数学形态学的图像分割算法是运用数学形态学变换，把复杂目的X分割成二M列

互不相交的简朴子集XI,X2,…，XNo

35.态骨架描述了物体的形状和方向方息。它具有平移不变性、逆扩张性和等塞性等性

质，是一种有效的形状描述措施。二值图像A的形态骨架可以通过选定合适的构造元

素B,对A进行持续腐蚀和启动运算来求取，形态骨架函数完整简洁地体现了形态骨

架的所有信息.，因此，根据形态骨架函数的模式匹配可以实现对不•样形状物休的识

别。算法具有位移不变性，因而使识别更具稳健性。

36.对图像中的噪声进行滤除是图像预处理中不可缺乏的操作。将启动和闭合运算结合起

来可构成形态学噪声滤除器。

37.实际中常用的运算消除与构造元素相比尺寸较小的亮细节，而保持图像整体灰度值

和大的亮区域基本不变；用团合运算消除与构造元素相比尺寸较小的暗细节，而保持

图像整体灰度值和大的暗区域基本不变。

38.图像压缩可以是有损数据压缩也可以是无损数据压缩。对于如绘制的技术图、图表或

者漫画优先使用无损压缩,有损措施非常适合于自然的图像。

39.图像变换重要目的是将图像的能量尽量集中在少许系数上,从而最大程度地清除原始

图像数据中的有龙姓！正交变换有清除有关性和能曷■集中的性质。

40.数字图像处理(DigitalImageProcessing)又称为计算机图像处理，它是指将图像信号

转换成数字信号并运用计算机对其进行处理的过程。

一般来讲，对图像进行处理(或加工、分析)的重要目的有三个方面：

⑴提高图像的视感质量,如进行图像的亮度、彩色变换,增强、克制某些成分,对图

像进行几何变换等,以改善图像的质量。

(2)提取图像中所包括的某些特性或特殊信息，这些被提取的特性或信息往往为计算

机分析图像提供便利。提取特性或信息的过程是模式识别或计算机视觉的预处理。提取的

特性可以包括诸多方面.如频域特性、灰度或颜色特性、边界特性、区域特性、纹理特性、

形状特性、拓扑特性和关系构造等。

(3)图像数据的变换、编码和压缩,以便于图像的存储和传播。

41.像素的邻域：邻域是指一种像元(x,y)的邻近(周围)形成的像元集合。即

{(x=p,y=q)}p、q为任意整数。像素的四邻域像素p(x,y)的4•邻域是:(x+l,y),(x・

l,y),(x,y+l),(x,y-l)o

42.灰度直方图(histogram)是灰度级的函数，它表达图象中具有每种灰度级的象素的个

数，反应图像中每种灰度出现的频率。它是多种空间域处理技术的基础。直方图操作

可以有效用于图像增强：提供有用的图像记录资料，其在软件中易于计算，合用于商

用硬件设备。灰度直方图性质：I)表征了图像的一维信息。只反应图像中像素不一

样灰度值出现的次数(或频数)而未反应像素所在位置。2)与图像之间的关系是多对

一的映射关系。一幅图像唯一确定出与之对应的直方图，但不一样图像也许有相似的

直方图。3)子图直方图之和为整图的直方图。

43.列举数字图像处理的三个应用领域医学、天文学、军事

44.存储一幅大小为1024x1024,256个灰度级的图像，需要8Mbit。

45.亮度鉴别试验表明，韦伯比越大，则凫度鉴别能力越一差。

46.直方图均衡化合用于增强直方图呈，^分布的图像。

47.根据图像的保真度，图像压缩可分为无损压缩和有损压缩

48.图像压缩是建立在图像存在编码冗余、像素间冗余、心理视觉冗余三种冗余基础

上。

49.对于彩色图像，一般用以区别颜色的特性是一色调、饱和度

50.亮度。

51.对于拉普拉斯算子运算过程中图像出现负值的状况，写出一种标定措施：

52._(g(x,y)-gmin)*255/(gnMX-gmin)

53.DSP：(数字信号处理：DigitalSignalProcessing)技术一般是指运用计算

机或/和专用处理设备(包括器件)，以数字的形式对信号进行采集、滤

波、检测、均衡、变换、调制、压缩、去噪、估计等处理，以得到符合人

们需要的信号形式

54.理想低通滤波器(ILPF)：一种理想的低通滤波器的传递函数由下式表达

1D(w,v)<Do

£)[〃尸)>°。局限性：理想低通滤波器轻易出现振铃现象,

常用巴特沃思低通滤波器和指数低通滤波器而不用理想低通滤波器

55.二维取样定理：若原始的模拟图像，其傅氏频谱在水平方向的截止频率为

心，在垂直方向的截止频率为匕，，则只要水平方向的空间取样频率

"=2Um,垂直方向的空间取样频率匕=2匕，即取样点的水平间隔

垂直间隔缈工"。匕)，图像可被精确地恢复。

56.唯一可译编码：有些状况下，为了减少表达图像的平均码字长度，往往对

码字之间不加同步码。不过，这样就规定所编码字序列能被唯一地举出

来。满足这个条件的编码称其为唯一可译编码。也常称为单义可译码,单

义可译码往往是采用非续长代码。

57.JPEG是ISO/IEC和ITU-T的联合图片专家小组(JoinlPhotogiaphicExpertsGroup)的缩

称。JPEG以ADCT为基础，于1990年3月提出一种提议原则草案，并于1991年3月

正式通过，成为ISO/IEC10918号原则，现常称为JPEG提议。图为JPEG基本系统的

编码器的构造框图。

TRGB-YUVDCT卜|Q卜［炳编码

(1)

-jRGB-YUVh-IDCT—IQ—懒斛科—

O)

58.图像增强与图像复原的区别是：对降质的图像进行改善的措施有两类：一类是不考虑

图像降质的原因，只将图像中感爱好的部分加以处理或突出有用的图像特性，故改善

后的图像并不•定要去迫近原图像，这•类图像改善措施称为图像增强；另•类改善

措施是针对图像降质的详细原因，设法赔偿降质原因，从而使改善后的图像尽量地迫

近原始图像，此类改善措施称为图像恢复或图像复原技术。

59.通过频域低通滤波法除去其高频分量从而去掉噪声的原理和过程：对于一幅图像，它

的边缘、细节、跳跃部分以及噪声都代表图像的高频分量(I分)，而大面积的背景区和

缓慢变化部分则代表图像的低频分量，用频域低通滤波法除去其高频分量就能去掉噪

声，从而使图像得到平滑。

60.比较算术均值滤波和几何均值滤波的原理和特点

算术均值滤波：f(x,y)=±V虱型)

其特点是：计算mxn大小的矩阵的算术平均值，使该点的灰度值等于该灰度值，图像整体

会变模糊(1分)

几何均值滤波：法v』n叱)?

其特点是：计算mxn大小的矩阵的几何平均值，使该点的灰度值等于该灰度值，图像整体

会变模糊，黑点会扩大。

61.图像分割：图像分割就是指把图像提成互不重叠的区域并提取出感爱好目的的技术。

图像分割是图像处理到图像分析的关键环节，首先，它是表到目的的基础，对特性测

量有重要的影响；另首先，由于图像分割及基于分割的目的体现、特性提取等，都将

原图像数字化，是的更高层的图像分析和理解成为也许。

62.通过频域高通滤波法除去其低频分量从而对图像进行锐化的原理和过程：对于一幅图

像，它的边缘、细节、跳跃部分以及噪声都代表图像的高频分量，而大面积的背景区

和缓慢变化部分则代表图像的低频分量，用频域高通滤波法除去其低频分量，保留图

像的高频成分，从而使图像细节部分突出。f(x,y)好傅立叶变换-F(u,v)今高通滤波器

H(u,v)-»G(u,v)-傅立叶反变换分g(x,y)

63.请对下列左侧二值图片做开操作，其中深色代表I,浅色代表0,右侧为采用的构造元

素。

先腐蚀后膨胀

64.频域内平滑操作的原理及环节。

由于低频成分重要决定图形在平滑区域中总体灰度级的显示，高频成分决定图像的细节部

分。要对■进行平滑处理，实际就是要滤除低频成分而保持高频成分，因此我们可以运用低

通滤波器H(u,v)对图像进吁平滑处理：

Frequencydomainfilteringoperation

f(x.y)弁(x，＞')

65.简述下列几种用于噪声平滑的系统单位冲激响应阵列的物理意义:

11r111121

111121242

也

1114111101

上述阵列用于图像的空间域滤波。hl表达一种点的灰度值等于它自身及8邻域点的灰度值的平

均值，h2表达一种点的灰度值等于它自身及8邻域点的灰度值的加权平均值，其中自身的

权值为2,其他各点的权值为loh3表达一种点的灰度值等于它自身及8邻域点的灰度值

的加权平均值，其中自身的权值为4,上、下、左、右四个邻域点的权值为2,其他各点的

权值为K它们运算的成果均是直到平滑的作用。

66.图像增强处理及其目的是：

图像增强是处理图像，使其比原始图像更适合特定应用。(I)采用一系列技术改善图像的

视觉效果，提高图像的清晰度；(2)讲图像转换成一种更适合于人或者机器进行分析处理

的形式。

67.试指出下列梯度算法对应的措施分别是Roberts>Prewitt算子和Sobel算子中的哪一

种，并阐明Sobel算子的长处。

-1-1-1-101-1-2-1-101

000-101000-202

111-i01121-101

(a)Roberts算子(b)Prewill算子©Sobel算子

采用梯度微分锐化图像，同样使噪声、条纹等得到增强，Soble算子则在一定程度上克服了

这个问题：由于引入了平均原因，因而对图像中的随机噪声有一定的平滑作用；由于它是

相隔两行或两列之差分，故边缘两侧之元素得到了增强，故边缘显得粗而亮。

68.图像增强与图像复原的区别是：

对■降质的图像进行改善的措施有两类：一类是不考虑图像降质的原因，只将图像中感爱好

的部分加以处理或突出有用的图像特性，故改善后的图像并不一定要去迫近原图像，这一

类图像改善措施称为图像增强；另一类改善措施是针对图像降质的详细原因，设法赔偿降

质原因，从而使改善后的图像尽量地迫近原始图像，此类改善措施称为图像恢复或图像复

原技术。

69.何为构造元素，选用时应考虑哪些原则？

答：构造元素是数学形态学中一种最重要也是最基本的概念。在考察分析图像时，要设计

一种搜集图像信息的探针，称为构造元素B,具有一定的几何形状，如圆形、正方形、十

字形、有向线段等的集合，

构造元素的选用直接影响形态运算的效果，因此，要根据详细状况来确定。一般状况下，

构造元素的选用必须考虑如下几种原则：

(1)构造元素必须在几何上比原图像简朴，且有界。

(2)构造元素的形状最佳具有某种凸性，如圆形、卜字架形、方形等。

70.已知一种2X2的图片框的各方向投影如图所示，试求图片框内各像素的灰度值。

解:

71.请采用合适的措施清除下列左侧图片中的某些线段，使最终图片的效果如右图所示

选用如下构造元素，对左侧图片进行Opening,即先进行一次dilalion,再进行一次erosion

操作即可。

I。I。I

01。

。I。IT

72.请用伪码或任意一种高级语言描述将一幅彩色图片转换为灰度(二值)图片的算

法。

73.己知某像素的RGB值分别为：200,100,200,求转换为YUV格式后的各值。

y=0.3R+0.59G+0.11B=0.3x20()+0.59x100+0.11x200=141

<[/=/?-y=200-141=59

V=3—1200—141=59

74.简述同态增晰法及其原理

图像的同态增晰法属于图像频率域处理范围，其作用也是对图像的灰度范围进行调整。其

原理框图如图所示：

(a)同态增晰方框图

75.试述经典的几何失真有哪儿种，并绘出对应的示意图

(a)原图像(b)梯形大近(c)枕形失也(d)桶形火比

76.试分析下图像存在的质量问题，并提出对应的措施

图示噪申明显存在周期性，因此为经典的周期信号干扰噪声。要清除该周期性的干扰信

号，可在频域内观测该噪声所在频率，并有针对性的进行带阻滤波清除噪声。

77.请采用合适的措施使下图片中只保留竖直方向的米粒

匕泣

<a）整图像

解:采用如图所示的构造元素

结构元素对原图进行Opening操作，即先进行一次dilation操作，再进行一次erosion

操作即可。

78.请采用合适措施提取下图片中物体的轮廓边缘。

解：采用形态学变换为：y=x-（x®8）的方式进行，其中构造元素、腐蚀成果和边缘提

取成果如下图所示:

79.图像编码中的两类基本措施：变换编码和预测编码

80.对于常见的大多数图像，相邻两个像素的差值的记录分布集中在委附近

81.简述4个邻域点和8个邻域点的平均，并用图示表达

4邻域平均是指用待求点的上、下、左、右的4个邻近点的灰度值的平均值替

代待求点的灰度值。8邻域平均是指用待求点的周围8个邻近点的灰度值的平

均值替代待求点的值

\•

（a）4钊域（b）8邻域

82.已知图像的灰度级2AA'乂》.”},出现的概率分别为:

0.4,0.18,0.10,

0.10,0.07,0.06,0.05,0.04。试进行哈夫曼编码和香农编码

此题答案不唯一，只要是yl码长为1,y2、y3码长为3,y4、y5、y6码长为4,y7、y8码

长为5且为非续长代码即可。

选择题

1、采用暴次变换进行灰度变换时，当辕次取不小于1时，该变换是针对如下哪一类图像进行增

强。（B）

A图像整体偏暗B图像整体偏亮

C图像细节沉没在暗背景中D图像同步存在过亮和过暗背景

2、图像灰度方差阐明了图像哪一种属性。（B）

A平均灰度B图像对比度

C图像整体亮度D图像细节

3、计算机显示屏重要采用哪一种彩色模型（A）

A、RGBB、CMY或CMYKC、HSID、HSV

4、采用模板[71],重要检测（A）方向的边缘。

A.水平B.45°C.垂直D.135°

5、下列算法中属于图象锐化处理的是：（C）

A.低通滤波B.加权平均法C.高通滤波D.中值滤波

6、维纳滤波器一般用于（C）

A、去噪B、减小图像动态范围C、复原图像D、平滑图像

7、彩色图像增强时，处理可以采用RGB彩色模型。

A.直方图均衡化B.同态滤波

C.加权均值漉波D.中值滤波

8、_B_滤波器在对图像复原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。

A.逆漉波B.维纳滤波C.约束最小二乘滤波D.同态滤波

9、高通滤波后的图像一般较暗，为改善这种状况，将高通漉波器的转移函数加上一常数量以便

引入某些低频分量。这样的滤波器叫」。

A.巴特沃斯高通滤波器B.高频提高滤波器

C.高频加强滤波器D.理想高通滤波器

10、图象与灰度直方图间的对应关系是』

A.——对应B.多对一C.一对多D.都不

三、判断题

1、马赫带效应是指图像不一样灰度级条带之间在灰度交界处存在的毛边现象（J）

2、高斯低通漉波器在选择小的截止频率时存在振铃效应和模糊现象。（X）

3、均值平滑滤波器可用于锐化图像边缘。