数字图像处理模拟题及参考答案

数字图像处理模拟题及参考答案电科08级数字图像处理模拟题及参考答案一、填空题1.一般来说，对模拟图像数字化时采样间距越大，图像数据越少_,图像质量越_差_______2．若灰度图象每像素用8位表示，则灰度值可以取_0~255包括0和255间的数值。3.在几何变换的3×3矩阵___________[pq]______________可以使图像实现平移变换4.二值形态学中，腐蚀运算的集合方式定义为________。5.根据图像编码原理可以将图像编码分为_熵编码__、预测编码、__变换编码__和混合编码6.图像与灰度直方图间的对应关系是_____多对一___7.常用的灰度内插法有最近邻域法和__双线性插值法_。8.一幅图象的分辩率为512×512×8是指_图像的高和宽都为512像素，每个像素用8位表示,该图像大小约___2048KB9.边缘的Sobel算子对应的模板形式为_：-101-202-101-1-2-100012110．分辩率是用来描述图象__清晰程度,一幅图象的分辩率为512×512×8是指_图象宽和高都为512象素，每个象素用8位表示____,电视摄象机的分辩率为480线是指__一副画面从上到下扫描一遍共有480行_________,激光打印机分辩率为300dpi是指______每英寸有300个点打印精度。11.图象直方图表示：图像上各个灰度级上的像素数目。12.以下是一个16*16的8级灰度图像（0表示黑色）的直方图。灰度级01234567像素数330389845321210则至灰度级3的灰度分布的0阶矩=________________,1阶矩=________13.影像数字化包括抽样和量化两过程。14.图象平滑既可在空间域中进行，也可在频率域中进行。边缘检测算子对应的模板是：-1-1-1  -101000  -101111  -10116.二值图象的欧拉数是连接成分数与孔数之差。17.依据图象的保真度，图象编码可分为无失真（无损）编码和有失真（有损）编码两种。18.图像处理中常用的两种邻域是4-邻域和8—邻域。19.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。20.一般来说，采样间距越大，图象数据量少，质量差；反之亦然。21.一幅6*8英寸的模拟图像经平板扫描仪扫描用1200dpi的分辨率扫描后，获得一幅数字图像，再经打印机用600dpi输出，则输出的图像大小为______12*16英寸________22.一幅模拟彩色图像经平板扫描仪扫描后获得一幅彩色数字图像，其分辨率为1024×768像素。若采用RGB彩色空间，红、绿、蓝三基色的灰度等级为8比特，在无压缩的情况下，在计算机中存储该图像将占用_18G比特的存储空间。当用图像处理软件去掉图像的彩色信息，只留下灰度信息，灰度等级为4比特，在无压缩的情况下，存储该图像将占用__________3G_字节的存储空间。23.假定图像取M*N个样点，每个像素量化后的灰度二进制位数为Q,则存储一幅数字图像所需的二进制位数b为：.b=M*N*Q24.用一个有1024个像素的线扫描CCD采集一幅64*128个像素的图像至少需要扫描_64_条线:25.灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图像中具有该灰度级像素的个数，其横坐标是____灰度级____，纵坐标是该灰度出现的频数。26..灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图像中具有该灰度级像素的个数，其纵坐标是灰度级，横坐标是_____该灰度出现的频率________。27.常用于彩色打印机的颜色模型是：_CMY模型__28.常用于显示器的颜色模型是：___RGB模型__29.对于256色位图，______8个_______bit位可以表示一个像素30.设平移矩阵为T，放缩矩阵为S，旋转矩阵为R，则对一个坐标点进行放缩、平移、旋转的变换矩阵A为：A=R*T*S31.若有如图1所示的8*8图像亮度数据，经过偏置、dct变换后得到如图2的dct系数，使用如图3所示的量化表，则第一行的量化结果为738273911641567483741641651651659491911661662921101911651021119395221023029948310117584928210382108282122110292740828282108373739182829182919091图1图21611101624405151121214192658605514131624405769561417222951878062182237566810910377243555648110411392496478871031211201017292959811210010299图3则第1行的系数的量化结果为__________________________________________AC系数有________个，DC系数为__________________________________________32.伪彩色编码可以看作代表灰度级0～255的直线段映射为三维空间中的曲线：C＝iR(L)+jR(L)+kR(L)0<=L<=255设灰度寄存器有8位，从高位开始，它的第1、2、3位用作红色寄存器，第4、5位存绿色，第6、7、8位存蓝色，则当L＝155时，对应的RGB分别为二、选择题1.锐化（高通）滤波器的作用(A)a.能减弱或削除傅立叶空间的低频分量，但不影响高频分量。b.能减弱或削除傅立叶空间的高频分量，但不影响低频分量。c.对傅立叶空间的低、高频分量均有减弱或削除作用。d.对傅立叶空间的低、高频分量均有增强作用。2.下列描述正确的有(D)a.只有傅立叶变换才能够完成图像的频率变换。b.图像经频域变换后，变换结果是能量分布向高频方向集中，图像上的边缘、线条等信息在低频成分上得到反映。c.图像处理中的模板运算在频域中将变为乘法运算。d.滤除频域中的低频分量，使图像变换得较为清晰。3.对于256色位图，(D)bit可以表示一个像素个个个个4.假定图像取M*N个样点，每个像素量化后的灰度二进制位数为Q,则存储一幅数字图像所需的二进制位数b为(A)=M*N*Q=M*N*Q/2=M*N*Q/8=M*N*Q/165.下列关于图像的几何变换的叙述中，不正确的是(C)a.图像的几何变换不改变图像的像素值，而是改变像素所在的几何位置b.图像的几何变换包括平移、镜像、旋转、缩放等c.先把图像逆时针旋转90度，再水平镜像就可以实现图像的转置d.图像的几何变换可以由目标图像求取它在源图像中的位置6.真彩色图像（24位）最多可以表示多少种颜色(C)b.256的24次方d.无穷多7.以下设备中哪些属于图像存储设备:(A)a.组合光盘;b.激光打印机;c.扫描仪;d.显象管.8.用一个有1024个像素的线扫描CCD采集一幅64*256个像素的图像至少需要扫描(B)条线;条线;条线;*64条线;9.旋转变换所用的变换矩阵为以下哪种形式(C)10.设平移矩阵为T，放缩矩阵为S，旋转矩阵为R，则对一个坐标点进行放缩、平移、旋转的变换矩阵A为(D)；；；11.计算机显示器的颜色模型为(C)12.图像输入装置不包括(D)a.电视摄像机b.扫描仪c.数码照相机d.图像输入卡13.以下不属于傅里叶变换有哪些特点有（C）a.有频率的概念b.有关于复数的运算c.均方意义下最优d.变换有正交性14.以下关于离散余弦变换的说法错误的有（C）a.变换有正交性b.有快速算法c.主要应用于图像旋转d.被用于JPEG压缩中15.设工业检测中工作的图像受到零均值不相关噪声的影响。如果工件采集装置每秒可采集30幅图，采用图象平均方法将噪声的方差减少到单幅图像的1/10，那么工件需保持多长时间固定在采集装置前(A)a.3.33秒秒秒秒16.下列哪一种图像格式文件适合于数码照片压缩(C)17.图像的几何变换中哪一种变换可能改变物体的几何形状(D)a.旋转b.镜像c.平移d.错切18.以下能够起到低通滤波的卷积模板有：(C)19.以下能够起到高通滤波的卷积模板有：(D)三、综合应用题1.对下图所示数字图像f(i,j)进行以下处理，要求：01321321057625761606163126753565322726162650235212321242312312011)求图像的直方图2)按照极小值点阈值法求阈值，并按所求得的阈值进行二值化，画出二值化后的图象2.已知一幅64*64的3比特的数字图像，各个灰度级出现的频数如下表所示，请对该图像进行直方图均匀化处理，要求原来在同一灰度级中的像素均匀化后仍在同一灰度级中，并画出均匀化后的图像频数和它的直方图。F(x,y)nknk/n036018702112638604450519361607773.试写出把灰度范围[0，50]压缩成[0，10]，把范围[50，200]扩张为[10，245]，并把范围[200，255]压缩成[245，255]的变换方程。4.有一幅5×5图像如下所示，由于干扰，在接收时图中有若干个亮点（灰度为255），请分别用3×3窗口中值滤波和3×3领域滤波法进行处理(当模板超出图像边界时不做处理)，并将处理后的图像画出来，给出你对两个滤波法在本图像中的适用意见。24678325543333255463452558132155、试用下面给出的拉普拉斯算子和Sobel算子计算下图的梯度幅度。并把梯度幅度的图像画出来（值四舍五入，可以为负；Sobel算子采用绝对值之和）。拉普拉斯算子0-10-14*-10-10sobel算子：-101H1=-20*2-101-1-2-1H2=00*0121图像：11111111111111111133331111333311113333111133331111111111111111116.现有8个待编码符号M0,M1,……,M7,它们的概率分别为,,,,,,,,试求这一组符号的信息熵，画出哈夫曼树，求出这一组符号的哈夫曼编码，并计算平均码长和编码效率。7、现有8个待编码符号M0,M1,……,M7,它们的概率分别为,,,,,,,,试求这一组符号的信号熵，利用香农·范诺编码求出这一组符号的编码，写出编码过程及编码结果，并计算平均码长和编码效率。8、有一2*2的图像，其中f(0，0)=1，f(0，1)=3，f(1，0)=7，f(1，1)=2，求该图像的傅里叶幅度谱。8、有一2*2的图像，其中f(0，0)=2，f(0，1)=4，f(1，0)=6，f(1，1)=1，求该图像的傅里叶幅度谱。9.如图，上面两图中，黑点代表目标，白点代表背景；X是待处理图像；B是结构元素，原点在中心。试分别给出B对X做开运算和闭运算的结果（请在答题册中画出如下面两图所示图样，并在图中涂黑运算结果目标点）。○○○○○○○○○○○●○●●○●○○○○○○○○○●●●●○●●●○○●●●○○●●●●●●●●○○●●●○○●●●●○●●●○○●●●○○○○○○○○○○○○○○○○XB附录：计算题所需的对数表xlog2x参考答案：一1、少差20~255（包括0和255）3.[pq]T45．熵编码变换编码6.多对一7.双线性插值法8.图象宽和高都为512象素，每个象素用8位表示9-101-202-101-1-2-100012110.清晰程度图象宽和高都为512象素，每个象素用8位表示一幅画面从上到下扫描一遍共有480行每英寸有300个点打印精度11.图象各个灰度级上的象素数目12.169/256400/25613.采样（或抽样）量化14.频率域15.-1-1-1  -101000  -101111  -10116.连接成分数孔数17.无失真（无损）编码有失真（有损）编码邻域8-邻域（不分先后）19.高频成分低频成分20.少差*16英寸22.1）采用RGB猜测空间，灰度等级为8bit，无压缩时占存储空间大小为：2）去掉彩色信息，灰度等级为4bit，无压缩时占存储空间大小为：=M*N*Q;25.灰度级26.该灰度出现的频率模型模型个31.-2000-1-2-100-2032.4、3、3（）、3、2（10111010）二、三、11)统计图象1各灰度级出现的频率结果为p(0)=5/64；p(1)=12/64;p(2)=16/64=;p(3)=9/64p(4)=1/64;P(5)=7/64;p(6)=10/64;p(7)=4/64信息量为(bit)2）二值化结果：00000000011101110101010001110111000101010110001000000010000000002．略3.根据线性变换方程：4．略5．略6.​��M0:11�M1:2�M2:8�M3:4�M4:39�M5:05�M6:06�M7:25�6�11�14�22�36�61�100�01101111100000M4:1M7:01M0:0001M5:00001M6:00000M2:0010M1:00111M3:00110​平均码长：R=1*+2*+4*+5*+5*+4*+5*+5*＝图像的熵H为：编码效率：η=H/R==%7.答案：二分法香农-范诺编码方法。其步骤如下：1）首先统计出每个符号出现的概率；2）从左到右对上述概率从大到小排序；3）从这个概率集合中的某个位置将其分为两个子集合，并尽量使两个子集合的概率和近似相等，给前面一个子集合赋值为0，后面一个子集合赋值为1；4）重复步骤3，直到各个子集合中只有一个元素为止；5）将每个元素所属的子集合的值依次串起来，即可得到各个元素的香农-范诺编码。码字符号出现概率0M4(0)100M7(1)(0)(0)101M0(1)1000M2(0)(0)(0)1001M6(1)1010M5(1)(0)10110M3(1)(0)10111M1(1)平均码长R=图像熵H=编码效率η＝=%8.二维离散傅里叶变换公式：因此，幅度谱为：9.○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○●●●●●●○○○○●●●●○●●●○○●●●●●●●●○○●●●●○●●●○○●●●●●●●●○○●●●●○●●●○○●●●●●●●●○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○开运算闭运算CTRL+A全选可调整字体属性及字体大小-CAL-FENGHAI.NetworkInformationTechnologyCompany.2020YEAR