数字图像处理与通信复习题(前面几个题的答案+实验程序)

数字图像处理与通信复习题

这次考试包含中英文题目，还有实验题。注意：实验题如果没做好，实验报告的成绩就会不及格！

实验用到的MA TLAB语句的含义。

MA TLAB中的命令：图像读取命令：imread、图像显示命令：imshow

图像运算：点运算：对图像的每个像素点的灰度值按一定的映射关系进行运算，得到一幅新图像的过程。模板运算：

图像增强、复原的异同：都是为了改善图像视觉效果，以及便于后续处理。只是图像增强方法更偏向主观判断，而图像复原则是根据图像畸变或退化原因，进行模块化处理。

直方图原理，作用：灰度级直方图是图像的一种统计表达，它反映了该图中不同灰度级出现的统计概率。由于图像的视觉效果与直方图有对应关系，即直方图的形状和改变对视觉的感知影响很大，因此采用直方图变换的方法可以增强图像。直方图均衡化：使得图像的灰度分布趋向均匀，图像所占有的像素灰度间距拉开，加大了图像反差，改善视觉效果，达到增强的目的。

图像变换方法特点：离散傅里叶变换：1.可分离性2.平移性质3.旋转不变性。离散余弦变换：能量主要集中在频率平面的左上角。沃尔什-哈达玛变换：变换矩阵只由＋1和－1组成，与数值逻辑的两个状态相对应，故更适用于计算机实现，同时占用空间少，且计算简单。

DCT的特点和意义：能量主要集中在频率平面的左上角。DCT用于图像数据压缩。

分割的含义：图像分割是将数字图像划分成互不相交（不重叠）区域的过程，区域是像素的连通集，是所有像素都有相邻或相接触像素的集合。

图像压缩方法的分类：从信息论角度分，无失真压缩编码和有限失真编码。按照压缩原理分，预测编码、变换编码、标量量化编码和矢量量化编码、信息熵编码、子带编码、结构编码和模型编码。JPEG实现框图，为什么要把RGB转化为YUV；直流交流量化不同，无损压缩的实现。

图像按其亮度等级的不同，可以分成二值图像和灰度图像两种。按其内容的变化性质不同，有静态图像和活动图像之分。

图像质量的含义包括两方面，一个是图像的逼真度，另一个是图像的可懂度。图像质量的评价方法主要有主观评价方法和客观评价方法。

面向硬件设备最常用的颜色空间是RGB三基色模型，而在彩色电视系统中采用的是YUV颜色空间，它包含亮度信号和色度信号。另一类是面向以彩色处理为目的的应用，常用的有HSI，构成该彩色空间的三个分量分别是色调、饱和度和强度。

数据压缩的目的是节省存储空间、传输时间、信号带宽或发送能量等。根据压缩前后能否完全恢复被压缩信源信息，数据压缩分为无损压缩和有损压缩。著名的静态图像压缩标准有JPEG等。

著名的动态图像压缩标准有MPEG等。

从信息交流的角度来看图像通信的应用大致上可以分为两类：交互式应用和广播式应用。

从网络结构的角度来看，图像通信方式可以分为两类：点对点的通信方式和多点之间的通信方式。基于IP网络的H.323是典型的视频会议标准，其视频编码标准为H.261/H.263。

基于PSTN的H.324是典型的可视电话标准，传输码率低于64kbit/s 。

采用数字图像处理有何优点？优点：具有数字信号处理技术共有的优点：处理精度高、重现性好、灵活性好。

连续图像如何转换为数字图像？把连续图像函数f(x,y)进行空间和幅值的离散化处理，即取样和量化，然后编码。

数字图像处理主要包括哪些研究内容？图像分析与理解，包括图像获取及数字化、图像增强、图像复原、图像重建、图像变换、图像编码与压缩、图像分割等。

说明数字图像处理系统的组成。硬件和软件，包括图像输入设备、图像输出设备、图像存储和控制设备、用户存取及通信设备、主图像处理设备等。

图像处理中正交变换的目的是什么？变换的目的在于：使图像处理问题简化；有利于图像特征的提取；有助于从概念上加强对图像信息的理解。

二维傅里叶变换的可分离性有什么实际意义？二维傅里叶变换的可分离性使其运算可分解为一维的傅里叶变换运算，简化，可以用现成的FFT算法，易实现。

图像增强的目的是什么？它包含哪些内容？目的：（1）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）将图像转化成一种更适合于人或机器进行分析处理的形式。内容有：空间域法和频率域法。前者直接对原图运算，又分为点运算和区域运算。后者在频率域处理，增强感兴趣的频率分量，然后反变换。

为什么对数字图像进行直方图均衡化后，通常并不能产生完全平坦的直方图？因为同一个灰度值的各个像素没有理由变换到不同灰度级，所以数字图像直方图均衡化的结果一般不能得到完全均匀分布的直方图，只是近似均衡的直方图。

什么是阈值分割技术？该技术适用于什么场景下的图像分割？若图像中目标和背景具有不同的灰度集合，且两个灰度集合可用一个灰度阈值进行分割，这样就可以用阈值分割灰度级的方法在图像中分割出目标区域和背景区域，即是阈值分割法。

边缘检测的理论依据是什么？有哪些方法？基于灰度不连续性进行分割，可用差分、梯度、拉普拉斯及各种高通滤波器处理方法对图像边缘增强，再进行一次门限化处理，根据边缘进行图像分割。梯度算子、拉普拉斯算子、方向算子、Canny算子等。

熟悉题目：

给出一幅灰度图像，试画出其灰度直方图。

给出一幅图像各象素灰度值分布，对该图进行中值滤波处理、掩膜模板运算。（常用的模板）

熟悉哈夫曼编码、香农编码，并计算编码效率、压缩比、冗余度。

波特率(baud rate)是一种常用的离散数据传输量度。当采用二进制时，它等于每秒所传输的比特数。现设每次先传输1个起始比特，再传输8个比特的信息，最后传输1个比特的终止比特，试计算:以9600波特传输1幅256×256、256灰度级的图像所需的时间?

Binary images are simplest type of images, which can take two values, typically black or white, or “0”or “1”；Gray scale images are one-color or monochrome images that contains only brightness information and no color information; Color images are 3 band monochrome images, where each band corresponds to a different color, typically red, blue and green or RGB.

Color Transform/Color Model

Mathematical model or algorithm to map RGB data into another color space

Decouples brightness and color information

Hue/Saturation/Lightness (HSL) Color Transform:

Describes colors in terms that we can more readily understand

Imaging Systems consists of two primary components: Hardware ——Image acquisition system, computer, and display devices；Software –Image manipulation, analysis, and processing.

H.323 Recommendation describes terminals and other entities that provide multimedia communications services over Packet Based Networks (PBN) which may not provide a guaranteed Quality of Service.

The Session Initiation Protocol (SIP), developed by MMUSIC working group of the IETF, is a signaling protocol for establishing real-time calls and conferences over IP networks.

H.323 comes from the ITU (telephony).

SIP comes from IETF: Borrows much of its concepts from HTTP

Streaming: Streaming is the process of playing a file while it is still downloading.

real-time transport protocols

protocols that convey the real-time data (audio, video or text)

RTP/RTCP

3.2.计算出一幅灰度图象的直方图；

clear

close all

I=imread('D:\ProgramFiles\MATLAB\R2008a\toolbox\images\imdemos\Camerama n.bmp');

imhist(I)

title('实验一（1） 直方图')

3.3.对灰度图像进行简单的灰度线形变换

原图像 f(m,n) 的灰度范围 [a, b] ； 线形变换为图像g(m,n) , 灰度范围[a’, b’] ； 公式： g(m,n)=a’+(b’-a’)* f(m,n) /(b -a)

灰度变换是图像增强的重要方法之一，它不改变图像内的空间关系，可使图像动态范围增大，对比度得到扩展，使图像特征明显，更加清晰。可表示为：

根据变换函数的形式，灰度变换分为线性变换，分段性变换和非线性变换。

假定图像f(m,n)的灰度范围为[a,b]，变换后的图像g(m,n)的灰度范围线性的扩展至[a ’,b ’]，其数学表达式如下：

clear

close all

I=imread('D:\Program

Files\MATLAB\R2008a\toolbox\images\imdemos\Cameraman.bmp');figure subplot(2,2,1)

imshow(I);

title('试验2-灰度线性变换');

subplot(2,2,2)

histeq(I);

clear

close all

I=imread('D:\Program

Files\MATLAB\R2008a\toolbox\images\imdemos\Cameraman.bmp');figure subplot(2,2,1)

imshow(I)

J=imadjust(I,[0.3,0.7],[0,1],1);

title(' 实验一（3）用 g(m,n)=a ’+(b ’-a ’)* f(m,n) /(b-a)进行变换 '); subplot(2,2,2)

imshow(J)

subplot(2,2,3)

imshow(I)

J=imadjust(I,[0.5 0.8],[0,1],1);

)]'),([('''),(a n m f a b a b a n m g ---+=

subplot(2,2,4)

imshow(J)

3.4. 图像二值化（选取一个域值，将图像变为黑白图像）

figure

subplot(2,2,1)

imshow(I)

J=find(I<150);

I(J)=0;

J=find(I>=150);

I(J)=255;

title(' 实验一（4）图像二值化 ( 域值为150 ） ');

subplot(2,2,2)

imshow(I)

clc;

I=imread('14499.jpg');

bw=im2bw(I,0.5);%选取阈值为0.5

figure;

imshow(bw) %显示二值图象

3．5利用直方图均衡化进行图像增强

PS=imread('1.jpg'); %读入JPG彩色图像文件

imshow(PS) %显示出来

title('输入的彩色JPG图像')

imwrite(rgb2gray(PS),'PicSampleGray.bmp'); %将彩色图片灰度化并保存

PS=rgb2gray(PS); %灰度化后的数据存入数组

%二，绘制直方图

[m,n]=size(PS); %测量图像尺寸参数

GP=zeros(1,256); %预创建存放灰度出现概率的向量

for k=0:255

GP(k+1)=length(find(PS==k))/(m*n); %计算每级灰度出现的概率，将其存入GP中相应位置end

figure,bar(0:255,GP,'g') %绘制直方图

title('原图像直方图')

xlabel('灰度值')

ylabel('出现概率')

%三，直方图均衡化

S1=zeros(1,256);

for i=1:256

for j=1:i

S1(i)=GP(j)+S1(i); %计算Sk

end

end

S2=round((S1*256)+0.5); %将Sk归到相近级的灰度

for i=1:256

GPeq(i)=sum(GP(find(S2==i))); %计算现有每个灰度级出现的概率

end

figure,bar(0:255,GPeq,'b') %显示均衡化后的直方图

title('均衡化后的直方图')

xlabel('灰度值')

ylabel('出现概率')

%四，图像均衡化

PA=PS;

for i=0:255

PA(find(PS==i))=S2(i+1); %将各个像素归一化后的灰度值赋给这个像素end

figure,imshow(PA) %显示均衡化后的图像

title('均衡化后图像')

imwrite(PA,'PicEqual.bmp');

3.1傅立叶变换

步骤如下：

clc

I=imread(' D:\Program Files\MATLAB\R2008a\toolbox\images\imdemos\lena.bmp '); subplot(2,2,1)

imshow(I);

title('原图');

J=fft2(I);

subplot(2,2,2)

imshow(J);

title('fft变换图');

%figure;

K=fftshift(J);

subplot(2,2,3)

imshow(K);

title('原点移至频谱中心');

%figure;

3.2离散余弦变换

clc

load imdemos;

i=imread(' D:\Program Files\MATLAB\R2008a\toolbox\images\imdemos\lena.bmp'); subplot(2,2,1);

imshow(i);

title('原始图象');

j=rgb2gray(i);

subplot(2,2,2);

imshow(j);

title('黑白化后的图像');

图象的DCT变换

b=dct2(j);

subplot(2,2,3)

imshow(log(abs(b)),[]),colormap(jet(64)),colorbar;

title('DCT变换结果');

%figure;

b(abs(b)<10)=0;

% idct

c=idct2(b)/255;

subplot(2,2,4)

imshow(c);

title('IDCT变换结果');

分别用sobel、Laplacian-Gaussian方法对一幅灰度图像进行边缘提取，具体程序如下： clear

close all

i=imread('D:\Program Files\MATLAB\R2008a\toolbox\images\imdemos\lena.bmp'); ii=rgb2gray(i);

figure;

subplot(2,2,1);

imshow(ii);

title('原始图像');

subplot(2,2,3);

imshow(ii);

title('原始图像');

i1=edge(ii,'sobel');

subplot(2,2,2);

imshow(i1);

title('sober方法提取的边缘');

i2=edge(ii,'log');

subplot(2,2,4);

imshow(i2);

title('Laplacian-Gaussian方法提取的边缘');

clear

close all

i=imread( 'D:\Program Files\MATLAB\R2008a\toolbox\images\imdemos\lena.bmp');

ii=rgb2gray(i);

subplot(1,2,1);

imhist(ii);

title('原始图像直方图');

thread=130/255;

subplot(1,2,2);

i3=im2bw(ii,thread);

imshow(i3);

title('分割结果');

1. 如何读一幅彩色图象，以灰度值图象的形式显示其RGB各分量?

B=imread('D:\Program Files\MATLAB\R2008a\toolbox\images\imdemos\lena.bmp'); %读彩色图象brook256.jpg,并将像素值阵列赋给矩阵B

imshow(B); %显示图象B

B %显示图象B的像素值

BR=B(:,:,1); %B的红色分量

BG=B(:,:,2); %B的绿色分量

BB=B(:,:,3); %B的蓝色分量

figure

subplot(2,3,1);imshow(BR);

subplot(2,3,2);imshow(BG);

subplot(2,3,3);imshow(BB);

BRR=B;

BRR(:,:,2)=0; %去掉B的绿色分量

BRR(:,:,3)=0; %去掉B的蓝色分量

subplot(2,3,4);imshow(BRR);

BGG=B;

BGG(:,:,1)=0;

BGG(:,:,3)=0; %去掉B的红、蓝色分量

subplot(2,3,5);imshow(BGG);

BBB=B;

BBB(:,:,1)=0;BBB(:,:,2)=0; %去掉B的红、绿色分量

subplot(2,3,6);imshow(BBB);

2. 对一幅图像进行傅氏变换和余弦变换，观察其振幅谱的特点

傅氏变换：

RGB=imread('D:\Program

Files\MATLAB\R2008a\toolbox\images\imdemos\lena.bmp');

I=rgb2gray(RGB);

J=fft2(I);

imshow(log(abs(J)),[]),colormap(jet(64)),colorbar

余弦变换：

RGB=imread('D:\Program\Files\MATLAB\R2008a\toolbox\images\imdemos\lena. bmp');

I=rgb2gray(RGB);

J=dct2(I);

imshow(log(abs(J)),[]),colormap(jet(64)),colorbar

数字图像处理复习练习题

练习题 1、图像灰度量化用6比特编码时，量化等级为（ B ） A 32个 B 64个 C128个 D 256个 2.下面说法正确的是：（ B ） A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换； B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种； C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像 域的方法计算复杂较高； D、基于频域的图像增强方法比基于空域的图像增强方法的增强效果好。 3、采用幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于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图像细节淹没在暗背景中D图像同时存在过亮和过暗背景 4、采用模板［-1 1］T主要检测（ A ）方向的边缘。 A.水平 B.45 C.垂直 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、维纳滤波器通常用于（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，（ C ）处理可以采用RGB彩色模型。 A. 直方图均衡化 B. 同态滤波 C. 加权均值滤波 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. 逆滤波 B. 维纳滤波 C. 约束最小二乘滤波 D. 同态滤波 9、高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。这样的滤波器叫B ）。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器

(完整版)通信原理复习题及答案

通信原理复习题 一、单项选择题 1．数字通信相对于模拟通信具有（ B ）。 A．占用频带小Ｂ．抗干扰能力强C．传输容量大Ｄ．易于频分复用 2．以下属于模拟信号是（ A ）。 A．PAM信号Ｂ．PCM信号C．⊿M信号Ｄ．DPCM信号 3．以下信号属于模拟信号的是（ B ）。 A．PCM信号B．PAM信号C．⊿M信号D．DPCM信号 4．以下属于数字信号是（ D ）。 A．PAM信号Ｂ．PDM信号C．PPM信号Ｄ．PCM信号 5．对于M进制的离散消息源消息源，其平均信息量最大时的概率分布为（ A ）。 A．均匀分布B．正态分布C．瑞利分布D．指数分布 6．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于频带传输方式的是（C ）。 A．PAM传输方式B．PCM传输方式C．PSK传输方式D．⊿M传输方式 7．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于基带传输方式的是（ B ）。 A．PSK传输方式B．PCM传输方式 C．QAM传输方式 D．SSB传输方式 8．按信号特征通信系统可分为模拟和数字通信系统，以下为数字通信系统的是（ D ）。 A．采用PAM方式的通信系统B．采用SSB方式的通信系统 C．采用VSB方式的通信系统D．采用PCM方式的通信系统 9．在数字通信系统中，传输速率属于通信系统性能指标中的（ A ）。 A．有效性B．可靠性C．适应性D．标准性 10．以下属于码元速率单位的是（ A ）。 A．波特B．比特C．波特/s D．比特/s 11．在模拟通信系统中，传输带宽属于通信系统性能指标中的（ B ）。 A．可靠性B．有效性 C．适应性 D．标准性 12．产生频率选择性衰落的原因是（ C ）。 A．幅频畸变Ｂ．相频畸变C．多径传播Ｄ．瑞利衰落 13．若采用空间分集技术，抗选择性衰落较差合并方式为（A ）。 A．最佳选择方式Ｂ．最大功率合并方式C．最小色散合并方式Ｄ．最大信噪比合并方式14．以下属于恒参信道的是（ D ）。 A．微波对流层散射信道B．超短波电离层散射信道 C．短波电离层反射信道D．微波中继信道 15．改善恒参信道对信号传输影响的措施是（C ）。 A．采用分集技术B．提高信噪比C．采用均衡技术D．降低信息速率 16．随参信道所具有的特点是（ D ）。 A．多经传播、传输延时随时间变化、衰落 B．传输损耗随时间变化、多经传播、衰落 C．传输损耗随时间变化、传输延时随时间变化、衰落 D．传输损耗随时间变化、传输延时不随时间变化、多经传播 17．根据信道的传输参数的特性可分为恒参信道和随参信道，恒参信道的正确定义是（B ）。A．信道的参数不随时间变化B．信道的参数不随时间变化或随时间缓慢变化 C．信道的参数随时间变化D．信道的参数随时间快速变化 18．以下信道属于随参信道的是（ B ）。 A．电缆信道B．短波信道C．光纤信道D．微波中继信道 19．调制信道的传输特性不好将对编码信道产生影响，其结果是对数字信号带来（B ）。 A．噪声干扰B．码间干扰C．突发干扰D．噪声干扰和突发干扰

数字图像处理试题集29435

第一章引言 一.填空题 1. 数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。数字阵列中的每个数字，表示数字图像的一个最小单位，称为___________________ 。 2. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作：一是从图像到图像的处理，如图像增强等； 二是____________________ ，如图像测量等。 3. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作：一是 ______________________ ，如图像增强等； 二是从图像到非图像的一种表示，如图像测量等。 4. 图像可以分为物理图像和虚拟图像两种。其中，采用数学的方法，将由概念形成的物体进行表示的图像是__________________________ 。 5. 数字图像处理包含很多方面的研究内容。其中， ____________________ 的目的是根据二维平面图像数据构造出三维物体的图像。 解答: 1. 像素 2. 从图像到非图像的一种表示 3. 从图像到图像的处理 4. 虚拟图像 5. 图像重建 四.简答题 1. 数字图像处理的主要研究内容包含很多方面，请列出并简述其中的4 种。 2. 什么是图像识别与理解？ 3. 简述数字图像处理的至少3 种主要研究内容。 4. 简述数字图像处理的至少4 种应用。 5. 简述图像几何变换与图像变换的区别。 解答: 1. ①图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。②图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图 像的可观察性。③图像的几何变换：改变图像的大小或形状。④图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。⑤图像识别与理解：通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。 2. 图像识别与理解是指通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。比如要从一幅照片上确定是否包含某个犯罪分子的人脸信息，就需要先将照片上的人脸检测出来，进而将检测出来的人脸区域进行分析，确定其是否是该犯罪分子。 3. ①图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。②图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图 像的可观察性。③图像的几何变换：改变图像的大小或形状。④图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。 4. ①在遥感中，比如土地测绘、气象监测、资源调查、环境污染监测等方面。 ②在医学中，比如B超、CT机等方面。 ③在通信中，比如可视电话、会议电视、传真等方面。 ④在工业生产的质量检测中，比如对食品包装出厂前的质量检查、对机械制品质量的监控和筛选等方面。⑤在安全保障、公安方面，比如出入口控制、指纹档案、交通管理等。 5. ①图像的几何变换：改变图像的大小或形状。比如图像的平移、旋转、放大、缩小等，这些方法在图像配准中使用较多。 ②图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。比如傅里叶变换、小波变换等。

数字图像处理课后参考答案

数字图像处理 第一章 1、1解释术语 (2) 数字图像:为了便于用计算机对图像进行处理,通过将二维连续(模拟)图像在空间上离散化,也即采样,并同时将二维连续图像的幅值等间隔的划分成多个等级(层次)也即均匀量化,以此来用二维数字阵列并表示其中各个像素的空间位置与每个像素的灰度级数的图像形式称为数字图像。 (3)图像处理:就是指对图像信息进行加工以满足人的视觉或应用需求的行为。 1、7 包括图像变化、图像增强、图像恢复、图像压缩编码、图像的特征提取、形态学图像处理方法等。彩色图像、多光谱图像与高光谱图像的处理技术沿用了前述的基本图像处理技术,也发展除了一些特有的图像处理技术与方法。 1、8基本思路就是,或简单地突出图像中感兴趣的特征,或想方法显现图像中那些模糊了的细节,以使图像更清晰地被显示或更适合于人或及其的处理与分析。 1、9基本思路就是,从图像退化的数学或概率模型出发,研究改进图像的外观,从而使恢复以后的图像尽可能地反映原始图像的本来面目,从而获得与景物真实面貌相像的图像。 1、10基本思路就是,,在不损失图像质量或少损失图像质量的前提下,尽可能的减少图像的存储量,以满足图像存储与实时传输的应用需求。 1、11基本思路就是,通过数学方法与图像变换算法对图像的某种变换,以便简化图像进一步处理过程,或在进一步的图像处理中获得更好的处理效果。 1、12基本目的就是,找出便于区分与描述一幅图像中背景与目标的方法,以方便图像中感兴趣的目标的提取与描述。 第二章 2、1解释下列术语 (18)空间分辨率:定义为单位距离内可分辨的最少黑白线对的数目,用于表示图像中可分辨的最小细节,主要取决于采样间隔值的大小。 (19)灰度分辨率:就是指在灰度级别中可分辨的最小变化,通常把灰度级数L称为图像的灰度级分辨率。 (20)像素的4邻域:对于图像中位于(x,y)的像素p来说,与其水平相邻与垂直相邻的4个像素称为该像素的4邻域像素,她们的坐标分别为(x-1,y)(x,y-1)(x,y+1)(x+1,y)。 (21)像素的8邻域:对于图像中位于(x,y)的像素p来说,与其水平相邻与垂直相邻的8个像素称为该像素的8邻域像素,她们的坐标分别为(x-1,y-1)(x-1,y)(x-1,y+1)(x,y-1)(x,y+1)(x+1,y-1)(x+1,y)(x+1,y+1)。 (28)欧氏距离:坐标分别位于(x,y)与(u,v)处的像素P与像素q之间的欧氏距离定义为:D e(p,q)=[(x-u)2+(y-v)2]1/2 (29)街区距离:欧氏距离:坐标分别位于(x,y)与(u,v)处的像素P与像素q之间的街区距离定义为:D4(p,q)=|x-u|+|y-v|。 (30)棋盘距离:欧氏距离:坐标分别位于(x,y)与(u,v)处的像素P与像素q之间的欧氏距离定义为:D8(p,q)=max(|x-u|,|y-v|)。 (33)调色板:就是指在16色或者256色显示系统中,将图像中出现最频繁的16种或者256种颜色组成的一个颜色表,并将她们分别编号为0~15或0~255,这样就使每一个4位或者8位的颜色编号或者颜色表中的24位颜色值相对应。这种4位或者8位的颜色编号称为颜色的索引号,由颜色索引号及对应的24位颜色值组成的表称为颜色查找表,即调色板。 2、7对图像进行描述的数据信息一般应至少包括: (1)图像的大小,也即图像的宽与高 (2)表示每个像素需要的位数,当其值为1时说明就是黑白图像,当其值为4时说明就是16色或16灰度级图像,当其值为8时说明就是256色或256灰度级图像,当其值为24就是说明就是真彩色图像。 同时,根据每个像素的位数与调色板的信息,可进一步指出就是16色彩色图像还就是16灰度级图像;就是256色彩色图像还就是256灰度级图像。 (3)图像的调色板信息。 (4)图像的位图数据信息。 对图像信息的描述一般用某种格式的图像文件描述,比如BMP等。在用图像文件描述图像信息时,相应的要

数字图像处理试题

名词：*数字图像，数字图像处理，图像采样，线性拉伸，高通滤波，低通滤波，中值滤波，特征空间，图像分析，图像分割 问答题：1、设一幅图像有如图所示直方图，对该图像进行直方图均衡化，写出均衡化过程，并画出均衡化后的直方图。若在原图像一行上连续8个像素的灰度值分别为：0、1、2、3、4、5、6、7，则均衡后，他们的灰度值为多少？ 如图为一幅16级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器；说明这两种滤波器各自的特点；并写出两种滤波器对下图的滤波结果（只处理灰色区域，不处理边界）。（15分） 设一幅灰度图像，其目标和背景的像素点灰度呈正态分布，灰度直方图如图所示。其中：、分 别为目标点的灰度分布密度函数、均值；、分别为背景点的灰度分布密度函数、均值。并设目标点和背景点的方差均为，目标点个数和图像总像点数的比为1:2。T是根据最小误差准则确定的最佳阈值。（15分） 试证明：

1．根据所学过的图像处理和分析方法，设计一套算法流程来实现汽车牌照的定位和数字的识别（给出设计思想即可）。 1、如图所示，A和B的图形完全一样，其背景与目标的灰度值分别标注于图中， 请问哪一个目标人眼感觉更亮一些？为什么？（10分） 选择题： 图像灰度方差说明了图像哪一个属性。（B ） A 平均灰度 B 图像对比度 C 图像整体亮度D图像细节 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 高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。这样的滤波器叫 B 。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器 ( )7.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是： a.梯度算子 b.Prewitt算子 c.Roberts算子 d. Laplacian算子

通信原理复习题

考试题型： 填空 16分 选择 24分 简答10分 计算50分 填空： 1.某2系统的传码率为300波特,“1”和“0”码对应的频率分别为f 1=12002=2400,在频率转换点上相位不连续,该2信号的频带宽度应为 1800 。若2系统传码率为300波特,2信号的频带宽度为 600 。 2.用包络检波法接收2信号，当发端发“1”码时，包络检波器输出服从莱斯分布，当发端发“0”时，包络检波器服从 瑞利 分布。 3．若频率为5，振幅为2V 的正弦调制信号，对频率为100的载波进行频率调制，已知信号的最大频偏为75，则调频波的带宽为 60 。 4.某调频波8()20cos 2108cos 4000s t t t ππ??=?+??,则调频波信号功率为 200 w ，调制指数为 8 ，最大频偏为 16 ，信号带宽为 36 。 5．为解决在相干解调恢复载波相位模糊问题，可采取 相对相移键控 措施。

6. 一个能量信号的自相关函数R(τ)与能量谱密度P(w)之间的关系是傅立叶变换，R(0)的物理意义表示平均功率。 7.信号通过线性系统不失真的条件是与 ()()y t kx t τ=- 8.平稳随机过程的自相关函数与功率谱密度的关系是互为傅里叶变换对。 9.正态随机过程X （t ）通过传输函数为H(W)的线性系统后，其输出Y(t)与输入的功率谱密度 ()Y P w ，()X P w 的关系是2()()()Y X P w P w H w =。 10.如果随机过程的数学期望与时间无关，而且相关函数仅与时间间隔有关，那么该随机过程就称为广义平稳的。 11.高斯过程的n 维分布完全可以由它的数学期望、方差及相关函数决定。 12.信号通过随参信道多径传播，当信号带宽超过多径传播的醉倒时延差引起的相关带宽时，会产生频率选择性衰落。 13.已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1，0、1码等概率出现，则码元速率为1000，信息速率为1000； 14.若二进制信号的码元速率为1200B ，则对应信息速率为1200，若以相同的信息传输数率传输八进制信号，码元速率为400。 15.八进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元，则每个码元所含信息量为3，信息速率为600。

数字图像处理复习题

第一章绪论 一.选择题 1.一幅数字图像是：(B) A、一个观测系统； B、一个有许多像素排列而成的实体； C、一个2-D数组中的元素 D、一个3-D空间的场景。 提示：考虑图像和数字图像的定义 2.半调输出技术可以：(B) A、改善图像的空间分辨率； B、改善图像的幅度分辨率； C、利用抖动技术实现； D、消除虚假轮廓现象。 提示：半调输出技术牺牲空间分辨率以提高幅度分辨率 3.一幅256*256的图像，若灰度级数为16，则存储它所需的比特数是：(A) A、256K B、512K C、1M C、2M 提示：表达图像所需的比特数是图像的长乘宽再乘灰度级数对应的比特数。 4.图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于：(A) A、图像的灰度级数不够多造成的； B、图像的空间分辨率不够高造成； C、图像的灰度级数过多造成的 D、图像的空间分辨率过高造成。 提示：平滑区域内灰度应缓慢变化，但当图像的灰度级数不够多时会产生阶跃，图像中的虚假轮廓最易在平滑区域内产生。 5.数字图像木刻画效果的出现是由于下列原因所产生的：（A） A、图像的幅度分辨率过小； B、图像的幅度分辨率过大； C、图像的空间分辨率过小； D、图像的空间分辨率过大； 提示：图像中的木刻效果指图像中的灰度级数很少 6.以下图像技术中属于图像处理技术的是：（AC）（图像合成输入是数据，图像分类输出 是类别数据） A、图像编码 B、图像合成 C、图像增强 D、图像分类。 提示：对比较狭义的图像处理技术，输入输出都是图像。 二.简答题 1.数字图像处理的主要研究内容包含很多方面，请列出并简述其中的4种。 2.什么是图像识别与理解？ 3.简述数字图像处理的至少3种主要研究内容。 4.简述数字图像处理的至少4种应用。 5.简述图像几何变换与图像变换的区别。 解答: 1. ①图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。 ②图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图像的可观察性。 ③图像的几何变换：改变图像的大小或形状。 ④图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。

数字图像处理期末复习题

第六章图像的锐化处理 一.填空题 1. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。垂直方向的微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 2. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Roberts交叉微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 3. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Sobel 微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 4. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Priwitt微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 5. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Laplacian微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 6. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Wallis 微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 7. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。水平方向的微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 8. 图像微分______________了边缘和其他突变的信息。（填“增强”或“削弱”） 9. 图像微分______________了灰度变化缓慢的信息。（填“增强”或“削弱”） 10. 图像微分算子______________用在边缘检测中。（填“能”或“不能”） 四.简答题 1. 图像中的细节特征大致有哪些？一般细节反映在图像中的什么地方？ 2. 一阶微分算子与二阶微分算子在提取图像的细节信息时，有什么异同？ 3. 简述水平方向的微分算子的作用模板和处理过程。 4. 简述垂直方向的微分算子的作用模板和处理过程。 5. 已知Laplacian微分算子的作用模板为：，请写出两种变形的Laplacian算子。解答: 1. 图像的细节是指画面中的灰度变化情况，包含了图像的孤立点、细线、画面突变等。孤 立点大都是图像的噪声点，画面突变一般体现在目标物的边缘灰度部分。 2. 一阶微分算子获得的边界是比较粗略的边界，反映的边界信息较少，但是所反映的边界 比较清晰；二阶微分算子获得的边界是比较细致的边界。反映的边界信息包括了许多的细节 信息，但是所反映的边界不是太清晰。 五.应用题 1. 已知Roberts算子的作用模板为：，Sobel算子的作用模板为： 。 设图像为：

通信原理复习试题及答案(共6套)

通信原理复习试题及答案（一） 一填空题 1、抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散，幅值连续的信号，量化是把幅值连续的信号变换为幅值离散的信号。 2、非均匀量化的目的是提高小信号的量化SNR，其代价是减少了大信号的量化SNR 3、与PCM比，DPCM的优点是可以减少码位数/传输速率，其理论基础是利用了模拟信号的相关性。 4、对模拟信号进行线性PCM编码时，取抽样频率为8KH Z，编码为8位，则信息传输速率为64kbit/s 5、简单增量调制中所发生的两种量化噪声是一般量化噪声和过载量化噪声。 6、若量化电平数为64需要的编码位数是5，若量化电平数为128，需要的编码位数为 6 。 7、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A律对数压缩特性采用13 折线近似， 律对数压缩特性采用15 折线近似。 8、常见信道的复用方式有时分复用和频分复用和码分复用。 二、画图 1、画出模拟通信系统的一般模型。 2、画出通信系统的简化模型。 信息源发送设备 信道接收设备受信者 噪声 信道解调器受信者模拟信息源调制器 噪声

三、计算题 1、对于二电平数字信号，每秒传输300个码元，问此传码率R B 等于多少？若该数字信号0和1出现是独立等概率的，那么传信率R b 等于多少？ band R B 300 s bit R b /300= 2、、现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为0.1ms 。计算： （1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。 解：（1）符号）/(38log log 22bit M H === （2）T s =0.1ms ，所以B aud 10000R s T 1 B == 30kbit/s 310000H R R B b =?=?= （3）216Mbit/s 3600210303 =???=?=t R I b （4）误比特率 56 1025.110 21627 -?=?= b P 2小时传送的码元数为7 B 107.23600210000t R N ?=??== 误码率为：5 6 1075.310 7227-?=?= e P 3、（8分）某消息源的符号集由32个等概的符号组成，每符号宽度为2ms ，编为5位。设该消息源以编组方式发送消息，每组30个符号，再间歇15ms ，然后再发送下一组，试： （1）、求信息传输速率；（2）、若传输1小时后发现有72个符号出错。若每符号至多

数字图像处理试题集2(精减版)剖析

第一章概述 一.填空题 1. 数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。数字阵列中的每个数字，表示数字图像的一个最小单位，称为__________。 5. 数字图像处理包含很多方面的研究内容。其中，________________的目的是根据二维平面图像数据构造出三维物体的图像。 解答:1. 像素5. 图像重建 第二章数字图像处理的基础 一.填空题 1. 量化可以分为均匀量化和________________两大类。 3. 图像因其表现方式的不同，可以分为连续图像和________________两大类。 5. 对应于不同的场景内容，一般数字图像可以分为________________、灰度图像和彩色图像三类。 解答: 1. 非均匀量化 3. 离散图像 5. 二值图像 二.选择题 1. 一幅数字图像是：( ) A、一个观测系统。 B、一个有许多像素排列而成的实体。 C、一个2-D数组中的元素。 D、一个3-D空间的场景。 3. 图像与灰度直方图间的对应关系是：（） A、一一对应 B、多对一 C、一对多 D、都不对 4. 下列算法中属于局部处理的是：（） A、灰度线性变换 B、二值化 C、傅立叶变换 D、中值滤波 5. 一幅256*256的图像，若灰度级数为16，则该图像的大小是：（） A、128KB B、32KB C、1MB C、2MB 6. 一幅512*512的图像，若灰度级数为16，则该图像的大小是：（） A、128KB B、32KB C、1MB C、2MB 解答:1. B 3. B 4. D 5. B 6. A 三.判断题 1. 可以用f(x,y)来表示一幅2-D数字图像。（） 3. 数字图像坐标系与直角坐标系一致。（） 4. 矩阵坐标系与直角坐标系一致。（） 5. 数字图像坐标系可以定义为矩阵坐标系。（） 6. 图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于图像的灰度级数不够多造成的。（） 10. 采样是空间离散化的过程。（） 解答:1. T 3. F 4. F 5. T 6. T 10. T 1、马赫带效应是指图像不同灰度级条带之间在灰度交界处存在的毛边现象（√） 第三章图像几何变换 一.填空题 1. 图像的基本位置变换包括了图像的________________、镜像及旋转。 7. 图像经过平移处理后，图像的内容________________变化。（填“发生”或“不发生”） 8. 图像放大是从小数据量到大数据量的处理过程，________________对许多未知的数据的估计。（填“需要”或“不需要”） 9. 图像缩小是从大数据量到小数据量的处理过程，________________对许多未知的数据的估计。（填“需要”或“不需要”） 解答:1. 平移7. 不发生8. 需要9. 不需要

数字图像处理第三版中文答案--冈萨雷斯

数字图像处理第三版中文答案--冈萨雷斯

第二章 2.1（第二版是0.2和1.5*1.5的矩形，第三版是0.3和1.5圆形） 对应点的视网膜图像的直径x 可通过如下图题2.1所示的相似三角形几何关系得到，即 ()()017 02302.x .d = 解得x=0.06d 。根据2.1 节内容，我们知道：如果把中央凹处想象为一个有337000 个成像单元的圆形传感器阵列，它转换成一个大小25327.?π成像单元的阵列。假设成像单元之间的间距相等，这表明在总长为1.5 mm （直径） 的一条线上有655个成像单元和654个成像单元间隔。则每个成像单元和成像单元间隔的大小为s=[(1.5 mm)/1309]=1.1×10-6 m 。 如果在中央凹处的成像点的大小是小于一个可分辨的成像单元，在我们可以认为改点对于眼睛来说不可见。换句话说， 眼睛不能检测到以下直径的点： m .d .x 61011060-?<=，即m .d 6 10318-?<

2.2 当我们在白天进入一家黑暗剧场时，在能看清并找到空座时要用一段时间适应。2.1节描述的视觉过程在这种情况下起什么作用？ 亮度适应。 2.3 虽然图2.10中未显示，但交流电的却是电磁波谱的一部分。美国的商用交流电频率是77HZ 。问这一波谱分量的波长是多少？ 光速c=300000km/s ，频率为77Hz 。 因此λ=c/v=2.998 * 108(m/s)/77(1/s) = 3.894*106m = 3894 Km. 2.5 根据图2.3得：设摄像机能看到物体的长度为x (mm)，则有:500/x=35/14; 解得：x=200，所以相机的分辨率为：2048/200=10;所以能解析的线对为：10/2=5线对/mm. 2.7 假设中心在（x0,y0）的平坦区域被一个强度分布为： ])0()0[(22),(y y x x Ke y x i -+--= 的光源照射。为简单起见，假设区域的反射是恒定的，并等于1.0，令K=255。如果图像用k 比特的强度分辨率进行数

通信原理复习题及答案

通信原理复习题 五、作图题 1．某调制方框图如图a所示。已知m(t)的频谱如图b，载频且理想带通滤波器的带宽为。 试求：（1）理想带通滤波器的中心频率为多少； （2）说明s(t)为何种已调制信号； （3）画出s(t)的频谱图。 2．根据如图所示的调制信号波形，试画出DSB及AM波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。 3．请画出采用单边带调幅的调制器和解调器的组成框图若基带信号的频谱如图所示，载波频率为64kHz，取下边带（滤波为理想），请画出已调信号的频谱 4．若有5个频谱范围均为60kHz～108kHz的信号（已包括防护频带），现将这5个信号采用频分复用的方式合成一个频谱为312kHz～552kHz的信号。 试求：（1）对应于这5个信号所用的载波频率分别为多少（取上边带）； （2）画出该频分复用的原理框图； （3）试画出频谱搬移图。 5．设有12路电话信号，每路电话的带宽为4kHz（频谱0kHz～4kHz，已包括防护频带），现将这12路电话信号采用频分复用的方式合成一个频谱为60Hz～108kHz的信号。 试问：（1）用于12路电话频谱搬移的载波频率分别为多少(取上边带)； （2）画出频分复用的频谱搬移图（4kHz的电话频谱用三角频谱表示）。 6．设通信系统的模型如下图所示，请在图中标出调制信道和编码信道。请画出一对输入和一对输出时的调制信道数学模型图和二进制编码信道数学模型图。 7．设有三种传输通道分别如图a、图b和图c所示。 试求：（1）画出这三种传输通道的幅频特性示意图； （2）就失真问题对三种传输通道作简要讨论； （3）若三种传输通道的输入为一个矩形脉冲，请分别画出相应的输出波形草图。 ，请画出相应的单极性非归零码（NRZ）、归零码（RZ）、差分码和双极性归零码的波形。 ，请画出相应的NRZ码、RZ码、双极性归零码、AMI码和四电平码的波形。 ，试编为相关码、AMI码和HDB3码并画分别出编码后的波形（第一个非零码编为-1） 11．设部分响应传输系统如图所示，若 12．请画出眼图的模型结构图，并解释个部分所代表的含义。 ，码元速率为。现采用2FSK进行调制，并设对应“1”；对应“0”；、的初始相位为00。 试求：（1）画出2FSK信号的波形。 （2）计算2FSK信号的带宽和频谱利用率。 14．1”；对应“0”；、的初始相位为00。 试求：（1）画出2FSK信号的波形。 （2）计算2FSK信号的带宽和频谱利用率。 15．设二进制FSK信号为 且等可能出现。 试求：（1）构成相关检测器形式的最佳接收机结构； （2）画出各点可能的工作波形； （3）若接收机输入高斯噪声功率谱密度为，试求系统的误码率。 16．假设有某2DPSK系统，码元速率为，载波频率为。 试求：（1）试画出2DPSK信号波形； （2）试画出采用非相干解调法接收的组成框图； （3）根据框图试画出解调系统的各点波形。 。 试求：（1）画出相应得2DPSK的波形； （2）画出2DPSK传输系统的非线性变换+滤波法载波同步的组成框图； （3）画出以上组成框图中各点的波形图。 ，码元速率为，载波频率为4kHz。 试求：（1）分别画出2ASK、2PSK、2DPSK信号的波形（2ASK的规则：“1”有载波、“0”无载波；2PSK的规则：“1”为00、“0”为1800；2DPSK 的规则：“1”变“0”不变，且设相对码参考码元为“0”）。 （2）计算2ASK、2PSK、2DPSK信号的带宽和频谱利用率。 19．已知一低通信号的频谱为 试求：（1）假设以的速率对进行理想抽样，试画出已抽样信号的频谱草图； （2）若用的速率抽样，重做上题； （3）若用的速率抽样，重做上题；

《数字图像处理》习题参考答案

《数字图像处理》习题参考答案

《数字图像处理》习题参考答案 第1章概述 1.1 连续图像和数字图像如何相互转换？答： 数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。这样，数字图像可以 用二维矩阵表示。将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像 （连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。 1.2 采用数字图像处理有何优 点？答：数字图像处理与光学等 模拟方式相比具有以下鲜明的特 点： 1．具有数字信号处理技术共有的特点。（1）处理精度高。（2）重现性能好。（3）灵活性高。2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。3．数字图像处理技术适用面宽。 4．数字图像处理技术综合性强。 1.3 数字图像处理主要包括哪些研究内容？ 答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、 编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。 1.4 讨论数字图像处理系统的组成。列举你熟悉 的图像处理系统并分析它们的组成和功能。答：如图1.8，数字图像处理系统是应用计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的 信息系统。图像处理系统包括图像处理硬件和图像处理软件。图像处理硬件主要由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、图像存储器、图像输出设备等组成。软件系统包括操作系统、控制软件及应用软件等。

(完整版)数字图像处理试卷复习资料

█一、叙述常见的数字图像处理开发工具有哪些？各有什么特点？（10分） 答．目前图像处理系统开发的主流工具为Visual C++（面向对象可视化集成工具）和MATLAB的图像处理工具箱（Image Processing Tool box）。两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。 Microsoft公司的VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，用它开发出来的Win 32程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++所提供的Microsoft 基础类库MFC对大部分与用户设计有关的Win 32应用程序接口API进行了封装，提高了代码的可重用性，大大缩短了应用程序开发周期，降低了开发成本。由于图像格式多且复杂，为了减轻程序员将主要精力放在特定问题的图像处理算法上，VC++ 6.0提供的动态链接库ImageLoad.dll支持BMP、JPG、TIF等常用6种格式的读写功能。 Microsoft公司的VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，开发出来的Win 32程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++对WIN32应用程序接口API 进行了封装，提高了代码的重用性，缩短了应用程序开发周期，降低了开发成本。VC++6.0提供的动态链接库imageload.dll支持BMP、JPG、TIF等六种格式的读写功能。MATLAB的图像处理工具箱MATLAB是由MathWorks公司推出的用于数值计算的有力工具，是一种第四代计算机语言，它具有相当强大的矩阵运算和操作功能，力求使人们摆脱繁杂的程序代码。MATLAB图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数，灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作，从而大大节省编写低层算法代码的时间，避免程序设计中的重复劳动。MATLAB图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法，如图形句柄、图像的表示、图像变换、二维滤波器、图像增强、四叉树分解域边缘检测、二值图像处理、小波分析、分形几何、图形用户界面等。但是，MATLAB也存在不足之处限制了其在图像处理软件中实际应用。首先，强大的功能只能在安装有MATLAB系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m文件来实现。其次，MATLAB使用行解释方式执行代码，执行速度很慢。第三，MATLAB擅长矩阵运算，但对于循环处理和图形界面的处理不及C++等语言。为此，通应用程序接口API和编译器与其他高级语言（如C、C++、Java等）混合编程将会发挥各种程序设计语言之长协同完成图像处理任务。API支持MATLAB与外部数据与程序的交互。编译器产生独立于MATLAB环境的程序，从而使其他语言的应用程序使用MATLAB。 MATLAB的图像处理工具箱MATLAB是由MathWorks 公司推出的用于数值计算的有力工具，是一种第四代计算机语言，它具有相当强大的矩阵运算和操作功能。MATLAB 图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数，灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作。MATLAB图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法。它的缺点有：1、强大的功能只能在安装有MATLAB 系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m文件来实现。2、MATLAB使用行解释方式执行代码，执行速度很慢。3、MATLAB擅长矩阵运算，但对于循环处理和图形界面的处理不及C++等语言。█二、叙述常见的数字图像应用软件有哪些？各有什么特 点？（10分） 答：图像应用软件是可直接供用户使用的商品化软件。用户 从使用功能出发，只要了解软件的操作方法就可以完成图像 处理的任务。对大部分用户来说，商品化的图像应用软件无 需用户进行编程，操作方便，功能齐全，已经能满足一般需 求，因而得到广泛应用。常用图像处理应用软件有以下几种： 1）PHOTOSHOP：当今世界上一流的图像设计与制作工具。 PHOTOSHOP已成为出版界中图像处理的专业标准。高版 本的PHOTOSHOP支持多达20多种图像格式和TWAIN接 口，接受一般扫描仪、数码相机等图像输入设备采集的图像。 PHOTOSHOP支持多图层的工作方式，只是PHOTOSHOP 的最大特色。使用图层功能可以很方便地编辑和修改图像， 使平面设计充满创意。利用PHOTOSHOP还可以方便地对 图像进行各种平面处理、绘制简单的几何图形、对文字进行 艺术加工、进行图像格式和颜色模式的转换、改变图像的尺 寸和分辨率、制作网页图像等。 2）CorelDRAW：一种基于矢量绘图、功能强大的图形图像 制作与设计软件。矢量式图像以几何、色彩参数描述图像， 其内容以线条和色块为主，数据量较小。CorelDraw是当今 流行的图像处理软件中为数不多的特点明显、功能强大的基 于矢量绘图的软件包。利用它，可以方便地制作精美的名片、 贺卡、书签、图书封面、广告、宣传画等作品。 3）ACDSee：快速、高性能的看图程序，是目前最享盛名 的图片浏览器。它能广泛应用于图片的获取、管理、浏览和 优化，支持BMP、GIF、JPG、TGA、TIF等超过50种常见 的图形文件格式，图片打开速度极快，可以直接查看动画 GIF，处理如Mpeg之类常用的视频文件，还可以为每一个 目录建立一个相册。ACDSee可以从数码相机和扫描仪高效 获取图片，并进行便捷的查找、组织和预览。ACDSee可以 轻松处理数码影像。 █三、傅里叶变换、加窗傅里叶变换和小波变换的时间－频 率特性有什么不同？（10分） 解：傅里叶变换使得时间信号变成了频域信号，加窗傅里叶 变换使得时间信号变成了时频信号，但是窗口是固定的，小 波变换同样变成了视频信号，但是时频的窗口是变化的。 █四、用JPEG标准，对于576行×720列的CCIR601建议分辨 率的彩色图像，其亮度分量可分割成多少个子块，而两个 色差分量可分别分割成多少子块？（10分） 解：对于576行×720列的CCIR601建议分辨率的彩色图像， JPEG将其亮度分量分割成（576/8）×（720/8）=6480块。 两个色差分量都可分割成两组：（576/8）×（360/8）=3240 块。 █五、二维傅里叶变换的分离性有什么实际意义？（10分） 解：该性质表明，一个二维傅里叶变换可由连续两次 一维傅里叶变换来实现。实现的方法如下图所示： █六、有了离散傅里叶及其快速算法FFT，为什么还要提出 离散余弦算法DCT及其快速算法？为什么许多视频国际标 准将DCT作为帧内编码的基本压缩算法？（10分） 答：在所有的变换编码方案中，离散K-L变换是最佳变换， 理论价值较高，常常作为对其他变换特性进行评价的标准。 但此变换没有快速算法，在工程应用中受到限制。在次最 佳变换算法中，DFT和DCT都是常用的变换编码方法，它们 分别有快速算法：FFT和FCT。这两种方法相比较，DFT涉及 到复数运算，而DCT是实数变换具有十分吸引人的一些特 点：它是一种实数变换，计算量较小，其变换矩阵的基向 量很好地描述了人类视觉的相关性，且对于大多数图像来 说，该变换的压缩性能很接近离散K-L变换，而且其变换矩 阵与图像内容无关，另外由于它构造对称的数据序列，避 免了在图像边界处的跳跃及所引起的Gibbs效应，并且也有 快速算法，因而得到广泛的应用。作为准最佳变换，它已 成为一些静态图像、视频压缩国际标准（或建议）中的基 本处理模块。 █七、扫描仪的光学分辨率是600×1200线，一个具有5000 个感光单元的CCD器件，用于A4幅面扫描仪，A4幅面的纸张 宽度是8.3英寸，该扫描仪的光学分辨率是多少dpi？（10 分） 解：（1）600×1200线，其中前一个数字代表扫描仪的横向 分辨率，后一数字则代表纵向分辨率。 （2）dpi是指单位面积内像素的多少，也就是扫描精度， 目前国际上都是计算一英寸面积内像素的多少。光学分辨 率是扫描仪的光学部件在每平方英寸面积内所能捕捉到的 实际的光点数,是指扫描仪CCD 的物理分辨率，也是扫描仪 的真实分辨率，它的数值是由CCD的像素点除以扫描仪水平 最大可扫尺寸得到的数值。 每一个感光单元对应一个像素。由于CCD感光单元个 数为5000， 5000/8.3＝602 (dpi) █八、直方图均衡，若一个64×64的离散图像，灰度分成8 层，其灰度rk的值和分布情况如下：请绘制该图像的直方 图，并求经过直方图均衡后的图像的直方图。 （20分） 解： █九、一图像大小为640×480，256色。用软件工具SEA （version 1.3）将其分别转成24位色BMP，24位色JPEG， GIF（只能转成256色）压缩格式，24位色TIFF压缩格式， 24位色TGA压缩格式，得到的文件大小分别为：921,654字 节；17,707字节；177,152字节；923,044字节；768,136字 节。分别计算每种压缩图像的压缩比。（10分） 解：不计算较小的文件头和彩色查找表（LTU）的数据量， 原始图像的数据量为： 640×480×1 byte=307,200 byte。 经转换后各种格式的压缩比如下： 24位色BMP格式： 307,200/921,654=0.333（增加了冗余度） 24位色JPEG格式： 307,200/17,707=17.35 GIF压缩格式： 307,200/177,152=1.73 24位色TIFF压缩格式： 307,200/923,044=0.333（增加了 冗余度） 24位色TGA压缩格式： 307,200/768,136=0.400（增加了冗 余度） █十、用JPEG标准，对于576行×720列的CCIR601建议分辨 率的彩色图像，其亮度分量可分割成多少个子块，而两个 色差分量可分别分割成多少子块？（10分） 解：对于576行×720列的CCIR601建议分辨率的彩色图像， JPEG将其亮度分量分割成（576/8）×（720/8）=6480块。 两个色差分量都可分割成两组：（576/8）×（360/8）=3240 块。 █十一、对下面的图像采用基于区域灰度差进行区域增长， 给出灰度差值 T①＝1；T②＝2；T③＝3三种情况下的分割图像。（10分） 解： 十二、用4连通或8连通准则，判断如下图像中的目标。 (10 分) 1 1 1 0 0 0 0 0 解： 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 X 1) 2) 3) 四邻域：L4 = 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 3 3 0 0 1 1 0 0 3 3 0 0 1 1 0 0 0 3 3 0 0 1 0 0 0 0 3 0 2 0 2 0 0 0 3 0 2 2 2 0 0 3 3 0 2 2 2 0 0 0 0 0 八邻域：L8 = 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 2 2 0 0 1 1 0 0 2 2 0 0 1 1 0 0 0 2 2 0 0 1 0 0 0 0 2 0 1 0 1 0 0 0 2 0 1 1 1 0 0 2 2 0 1 1 1 0 0 0 0 0