2007 级数字图像处理期末考试试题 一、 单项选择题（每小题 1 分，共 10 分） ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( d )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为： a. 0 b.255 c.6 d.8 b )2.图象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 d )3.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 b )4.下列算法中属于点处理的是： a.梯度锐化 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 d ) 5.一曲线的方向链码为 12345，则曲线的长度为 a.5 b.4 c.5.83 d.6.24 c )6. 下列算法中属于图象平滑处理的是： a.梯度锐化 b.直方图均衡 c. 中值滤波 d.Laplacian 增强 b )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 c )8.采用模板［-1 1］主要检测____方向的边缘。 a.水平 b.45° c.垂直 d.135° d )9.二值图象中分支点的连接数为： a.0 b.1 c.2 d.3 a )10.对一幅 100´100 像元的图象，若每像元用８bit 表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数 据量为 40000bit，则图象的压缩比为： a.2:1 b.3:1 c.4:1 d.1:2 二、 填空题（每空 1 分，共 15 分） 1.图像锐化除了在空间域进行外，也可在 频率域 进行。 2.图像处理中常用的两种邻域是 4-邻域 和 8-邻域 。 3.直方图修正法包括 直方图均衡 和 直方图规定化 两种方法。 4.常用的灰度内插法有 最近邻元法 、 双线性内插法 和 （双）三次内插法 。 5.多年来建立了许多纹理分析法，这些方法大体可分为 统计分析法 和结构分析法两大类。 6.低通滤波法是使 高频成分 受到抑制而让 低频成分 顺利通过，从而实现图像平滑。 7.检测边缘的 Sobel 算子对应的模板形式 为 7.（不分先后） -1 -2 -1 0 1 0 2 0 1 和 。 -1 -2 -1 0 0 0 1 2 1 8.一般来说，采样间距越大，图象数据量 少 ，质量 差 ；反之亦然。 三、名词解释（每小题 3 分，共 15 分） 1.数字图像是将一幅画面在空间上分割成离散的点（或像元），各点（或像元）的灰度值经量化用离散的 整数来表示，形成计算机能处理的形式。 

2.图像锐化是增强图象的边缘或轮廓。 3.从图象灰度为 i 的像元出发，沿某一方向θ、距离为 d 的像元灰度为 j 同时出现的概率 P(i,j,θ,d)， 这样构成的矩阵称灰度共生矩阵。 4.细化是提取线宽为一个像元大小的中心线的操作。 5.无失真编码是指压缩图象经解压可以恢复原图象，没有任何信息损失的编码技术。 四、判断改错题（每小题 2 分，共 10 分） ( √ ) 1. 灰度直方图能反映一幅图像各灰度级像元占图像的面积比。 ( × ) 2. 直方图均衡是一种点运算，图像的二值化则是一种局部运算。 改正：直方图均衡是一种点运算，图像的二值化也是一种点运算。 或：直方图均衡是一种点运算，图像的二值化不是一种局部运算。 ( × ) 3. 有选择保边缘平滑法可用于边缘增强。 改正：有选择保边缘平滑法不可用于边缘增强。 或：有选择保边缘平滑法用于图象平滑（或去噪）。 ( √ ) 4. 共点直线群的 Hough 变换是一条正弦曲线。 ( √ ) 5. 边缘检测是将边缘像元标识出来的一种图像分割技术。 五、简答题（每小题 5 分，共 20 分） 1.简述线性位移不变系统逆滤波恢复图像原理。 答：设退化图象为 g(x,g)，其傅立叶变换为 G(u,v),若已知逆滤波器为 1/H(u,v)则对 G(u,v)作逆滤波得 F(u,v)=G(u,v)/H(u,v) （2 分） 对上式作逆傅立叶变换得逆滤波恢复图象 f(x,y) f(x,y)=IDFT[F(u,v)] 以上就是逆滤波恢复图象的原理。 （2 分） 若存在噪声，为避免 H(u,v)=0,可采用两种方法处理。（0.5 分） 2 H(u,v)=0 时,人为设置 1/H(u,v)的值； ②使 1/H(u,v)具有低同性质。即 H-1(u,v)=1/H(u,v) 当 D≤D0 H-1(u,v)=0 当 D>D0 2.图像锐化与图像平滑有何区别与联系？ 答：图象锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图象清晰；（2 分） (0.5 分) 图象平滑用于去噪，对图象高频分量即图象边缘会有影响。（2 分） 都属于图象增强，改善图象效果。（1 分） 3.伪彩色增强与假彩色增强有何异同点？ 答：伪彩色增强是对一幅灰度图象经过三种变换得到三幅图象，进行彩色合成得到一幅彩色图像；假彩色 增强则是对一幅彩色图像进行处理得到与原图象不同的彩色图像；主要差异在于处理对象不同。（4） 相同点是利用人眼对彩色的分辨能力高于灰度分辨能力的特点，将目标用人眼敏感的颜色表示。（1 分）4. 梯度法与 Laplacian 算子检测边缘的异同点？ 答：梯度算子和 Laplacian 检测边缘对应的模板分别为 -1 1 -1 1 1 1 -4 1 1 （梯度算子） （Laplacian 算子） （2 分） 

梯度算子是利用阶跃边缘灰度变化的一阶导数特性，认为极大值点对应于边缘点；而 Laplacian 算子检测 边缘是利用阶跃边缘灰度变化的二阶导数特性，认为边缘点是零交叉点。（2 分）相同点都能用于检测边 缘，且都对噪声敏感。（1 分） 六、计算题（共 30 分，每小题分标在小题后） 1. 对数字图像 f(i,j)(图象 1)进行以下处理，要求： 1) 计算图像 f(i,j)的信息量。（10 分） 2) 按下式进行二值化，计算二值化图象的欧拉数。 (10 分） 0 1 1 3 2 3 2 1 0 1 2 3 2 1 3 5 6 6 2 6 2 1 7 0 7 2 5 3 2 6 6 5 7 0 2 3 2 1 3 2 2 1 1 5 6 5 6 3 2 2 7 3 6 1 5 4 0 6 1 5 6 2 2 1 解：1)统计图象 1 各灰度级出现的频率结果为 p(0)=5/64»0.078；p(1)=12/64»0.188; p(2)=16/64=0.25; p(3)=9/64»0.141 p(4)=1/64»0.016; P(5)=7/64»0.109; p(6)=10/64»0.156; p(7)=4/64»0.063 (4 分，每个 1 分) 信息量为 2）对于二值化图象， »2.75(bit) （写出表达式 3 分；结果正确 3 分） 若采用 4-连接，则连接成分数为 4，孔数为 1，欧拉数为 4-1=3； （5 分） 若采用 8-连接，则连接成分数为 2，孔数为 2，欧拉数为 2-2=0；（5 分） 2. 计算图像 2 在Δx=1, Δy=0 度的灰度共生矩阵。 (10 分) 解：图像 2 在Δx=1, Δy=0 度的灰度共生矩阵为 1/12 1/24 1/24 1/12 1/24 1/24 1/12 0 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 1/12 0