数字图像处理 |
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一、基础之基础
1、请说明图像数学表达式f(x,y)中各参数的含义。 一幅图像可定义为一个二维函数f(x,y),其中x和y是空间平面坐标,而在任何一对空间坐标(x,y)处的幅值f称为图像在该处的强度和灰度。当x,y和灰度值f是有限的离散数值时,我们称该图像为数字图像。数字图像处理是指借助于数字计算机来处理数字图像。注意,数字图像是由有限数量的元素组成的,每个元素称之为图画元素、图像元素或像素。像素是广泛用于表示数字图像元素的术语。 2、一个数字图像处理系统由哪几个模块组成?试说明各模块的作用 由图像输入、图像储存、图像通信、图像处理和分析、图像输出五个模块组成。 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CL5GurjO-1649327378122)( 3、为什么图像经常用512×512、256×256、128×128等形式表述? 因为当图像的大小是2的次幂时,图像的许多计算可以得到简化。 4、存储一幅512×512,有256个灰度级的图像需要多少比特? 存储一幅大小为M×N,有2^k个不同灰度级的图像所用的Bit数为: b=M×N×k 因此,存储一幅512×512 ,有256个灰度级(k=8)的图像需要512×512×8=2097152(Bit) 或 512×512=256K(Byte) (因此只要不是严重影响图像的质量,都会尽量减小k和M、N) 保持M×N不变而减少k会导致假轮廓;保持k不变而减少M×N会导致棋盘状效果;实验表明图像的细节越多,用保持M×N恒定而增加k的方法来提高图像的显示效果就越不明显,因此对于有大量细节的图像只需要少数的灰度级。 5、数字图像和模拟图像的区别? 数字图像空间坐标和灰度(亮度)均用离散的数字表示 基本元素称为像素(Pixel) 6、简要说明数字图像处理的优缺点 优点:精度高、再现性好、方法易变、灵活度高。 缺点:处理速度受到计算机和数字器件的限制,一般也是串行处理,因此处理速度较慢。 7、图像处理的三个层次? 8、为什么人眼进化的结果是对可见光波段敏感? 太阳的温度为6000°左右,辐射电磁波频谱峰值对应的波长在0.4-0.8um(可见光波段) 9、根据光子能量排布的电磁波谱?
①X射线产生的两个基本条件? 1).高速运动的电子流; 2).阻止电子运动的适当的障碍物(靶)。 ②X射线管的构造? ③X射线的强度? 指单位时间内通过垂直于射线方向的单位面积的辐射能量。 ④X射线的硬度? 指X射线的贯穿本领,它只取决于X射线的波长,即光子的能量,与光子数目无关。通常用管电压的千伏数(kV)来表示X射线的硬度。 二、基础1、韦伯定理 BaiduBaike 说明:①人眼视觉系统对亮度的对比度敏感而非对亮度本身敏感; ②低照度,韦伯比高,亮度辨别能力差;高照度,韦伯比低,亮度辨别能力强。 2、彩色光源的三个基本属性: ①发光强度—从光源流出的能量的总量。(W) ②光通量—观察者从光源感受到的能量。(lm) ③亮度—光感受的主管描绘。 3、图像的非均匀采样? 在灰度级变化尖锐的区域,用细腻的采样,在灰度级比较平滑的区域,用粗糙的采样。 4、图像的非均匀量化? 非均匀量化是依据一幅图像具体的灰度值分布的概率密度函数,按总的量化误差最小的原则来进行量化.具体做法是对图像中像素灰度值频繁出现的灰度值范围,量化间隔取小一些,而对那些像素灰度值极少出现的范围,则量化间隔取大一些. 由于图像灰度值的概率分布函数因图像不同而异,所以不可能找到可用于所有图像的最佳非等间隔量化方法。 5、空间和灰度分辨率? 图像的分辨率表示的是能看到图像细节的多少,显然依赖于M×N和L;保持M×N不变而减少L则会导致假轮廓;保持L不变而减少M×N则会导致棋盘状效果;图像质量一般随着M×N和L的增加而增加,但存储量增大。 实验表明图像的细节越多,用保持M×N恒定而增加L的方法来提高图像的显示效果就越不明显,因此,对于有大量细节的图像只需要少数的灰度级。 6、图像的收缩放大? 图像的收缩—行、列删除 图像的放大—①创立新的象素位置;②给新象素赋灰度值 放大插值:最近邻域内插方法;双线性内插方法;双三次内插方法。 7、像素的邻域?
像素的相邻仅说明了两个像素在位置上的关系,若再加上取值相同或相近,则称两个像素邻接。 令V是用于定义邻接性的灰度值集合(相似性准则),存在三种类型的邻接性: 9、像素的距离度量? 使用MATLAB编写程序: 读取图像(‘cameraman.tif’)最大值最小值均值图像灰度分布直方图(不能调用imhist函数,只能用该函数来验证自编直方图程序块的正确性)11、图像处理常用MATLAB命令 图像的显示函数;imshow subimage 图像数据的格式转换:double uint8 unit16 图像灰度值分布的直方图imhist(显示图像数据的柱状图) 图像文件信息获取imfinfo(返回图形文件信息) 三、灰度变换与空间滤波1、什么是图像增强? 图像增强是要突出图像中的某些信息,同时削弱或去除某些不需要信息的一种处理方法,以得到对具体应用来说视觉效果更“好”,或更“有用”的图像的技术。 2、为什么要增强图像? 图像在传输或者处理过程中会引入噪声或使图像变模糊,从而降低了图像质量,甚至淹没了特征,给分析带来了困难。 3、图像增强的目的? (1)改善图象的视觉效果,提高图像的清晰度; (2)将图象转换成更适合于人眼观察和机器分析识别的形式,以便从图象中获取更有用的信息。 4、图像增强的基本方法? 空间域处理:点处理(图象灰度变换、直方图均衡等); 邻域处理(线性、非线性平滑和锐化等); 频域处理 :高、低通滤波、同态滤波等 5、定义一个点(x,y)邻域的主要方法? ①邻域:中心在(x,y)点的正方形或矩形子图像; ②子图像的中心从一个像素向另一个像素移动; ③T操作应用到每一个(x,y)位置得到该点的输出g。 6、 7、为什么要进行 γ 校正? 几乎所有的CRT显示设备、摄像胶片、许多电子照相机的光电转换特性都是非线性的,如果不进行校正处理的话,将无法得到好的图像效果。 8、灰度变换函数T®应该满足的条件是: ①T®在区间 [0,1] 中单调递增且单值; ②任意r∈[0,1],有T®∈[0,1]。 八、图像压缩1、图像压缩的本质是消除冗余数据,从数学的角度看是将原始图像转化为从统计角度看尽可能不相关的数据集。 2、从保真度角度,图像压缩可分为:无损压缩、有损压缩。 3、在霍夫曼编码过程中,对缩减信源符号按概率由大到小的顺序重新排列时,应使合并后的新符号尽可能的排在靠上的位置,这样可使合并后的新符号重复编码次数减少,码字间的长度更加均匀,使码流稳定。 =========================== 相关资源: 复习整理from Jacques Sun,感谢师兄 |
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