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处理是信号处理在二维信号（图像域）上的一个应用。目前大多数的图像是以数字形式存储 因而图像处理很多情况下指数字图像处理。
图像分析和图像处理关系密切，两者有一定程度的交叉，但是又有所不同。图像处理侧重于信 号处理方面的研究，比如图像对比度的调节、图像编码、去噪以及各种滤波的研究。但是图像 分析更侧重点在于研究图像的内容，包括但不局限于使用图像处理的各种技术，它更倾向于对 图像内容的分析、解释、和识别。因而，图像分析和计算机科学领域中的模式识别、计算机视 觉关系更密切一些。
图像理解就是对图像的语义理解。它是以图像为对象，知识为核心，研究图像中有什么目标、 目标之间的相互关系、图像是什么场景以及如何应用场景的一门学科
。
2?图像锐化与图像平滑有何区别与联系？
图象锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图像清晰；
图像平滑用于去噪，对图像高频分量即图像边缘会有影响。
都属于图像增强，改善图像效果
3. 梯度法与Laplacian算子检测边缘的异同点？ 梯度算子和Laplacian检测边缘对应的模板分别为
-1-11 1 1
1-4
1 1
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
4. 简述直方图用于图像处理的优点和缺点。
5?当在白天进入一个黑暗剧场时，在能看清并找到空座位时需要适应一段时间，试 述发生这种现象的视觉原理。
人的视觉绝对不能同时在整个亮度适应范围工作，它是利用改变其亮度适应级来完成亮度适应 的。即所谓的亮度适
应范围。同整个亮度适应范围相比，能同时鉴别的光强度级的总范围很小。因此， 白天进入黑暗剧场时，人的视觉系统需要改变亮度适应级，因此，需要适应一段时间，亮度适应级才能 被改变。
7、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 5、6、7,则均衡后，他们的灰度值为多少？
8个像素的灰度值分别为：0、1、2、3、4、 （ 15分）
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k
Sk「p（rj
① i田 范围增大。
,k=0, 1,…7,用累积分布函数（CDF）作为变换函数T[r]处理时，均衡化的结果使动态
斤 r0=0 r1=1/7 r2=2/7 r3=3/7 r4=4/7 r5=5/7 r6=6/7 r7=1
②均衡化后的直方图: Pr(A) 0.174 0.088 0.086 0.08 0.068 0.058 0.062 0.384 2计 0.174 0.262 0.348 0.428 0.496 0.554 0.616 1 Sk# Sk P s0=1/7 Pr(Sk) 0.174 0.174 1/7 2/7 2/7 3/7 3/7 4/7 4/7 1 s1=2/7 s2=3/7 0.148 0.120 0.384 s3=4/7 s4=1
③0、1、2、3、4、5、6、7均衡化后的灰度值依次为
1、2、2、3、3、4、4、7
&什么是直方图均衡化处理？写出计算表达式, 并说明直方图均衡化处理的目的是什么?
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通常把获得均匀直方图的图像增强技术叫做直方图均衡化处理，它是通过灰度变换将一幅图像转换为另 一幅具有均匀灰度分布的新图像，它以图像灰度
r的累积分布函数为映射函数，从而产生灰度级均匀分
布的图像。直方图均衡化处理一般实现方法采用如下几步： ①统计原始图像的直方图，求出
pr（rj） （2分）②用累积分布函数离散形式作变换（此变换即为题中所
求直方图均衡化的计算表达式），求变换后的新灰度：
k
Sk T（rk） j 0 njn k Pr（rj） j 0
其中：0 rj 1,k 0,1,…,1 1
9、空间域图像增强与频域图像增强的基本原理和实现方法。
（10分）
理方 像更适
空
图像增强的概念：根据特定需要突岀图像中某些信息，同时，削弱或去除某些不需要的信息的处 法。其主要目的是使处理后的图像对某种特定的应用来说，比原始图像更适用，处理的结果使图 合于人的视觉特性或机器的识别系统。
图像增强实现方法分为两大类：空间域方法和频域方法。其中
间域”是指图像本身，这类方法 以对图像像素的直接处理为基础；而 频域”处理技术是以修改图像的傅氏
变换（小波、DCT等）后的频谱为基础。空间域图像增强的实现方法主要有基于直方图的均衡化或规定化 处理等，还有基于像素点极其邻域的空间域滤波方法（如以统计排序滤波器为代表的平滑空间滤波器 和以拉普拉斯掩模为代表的锐化 后与一系列高通、低通滤波器
进行中心化处理） 空间滤波器）。而频域图像增强的实现方法是首先把图像变到频域，然 或同态滤波器等滤波器函数相乘，然后变回空间域（实际过程中前后还要 10、简述图像锐化的目的和作用。试分别写出 锐化算子的表达式。（15分）
Roberts梯度算子、sobeI锐化算子和Priwitt
目的是加强图像的边缘或轮廓，使图像看起来比较清晰。 roberts: |1
n
□
丄 sobel:
n i n d
priwitt:
2 —
-1 -2
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-1 1 1 -1 -1 la: -1 -1 -1 -1 8 -1 1 -1 -1 -1 11、 试给出图像退化过程的数学模型表达式，并分析图像退化的原因，说明图像复原的基 本原理。（15分）
4.葩出图■退建过程的数毙I率叢达式’并幷析團■退化的皈因，说明图像复攝的射康理「15J
衿匸迟化过柞町以被模空比为一个媚化閑註和一个加性嗓声」気在空冋城给岀的国像退化模取的表达 成为 土
窘也 y） ~ MJTI v） ? +神,、
貝中八儿沖为轴入圏般?削工”为退化函數的空间炭示，删工是加性噪臼-
图燎退化过殺的甦学樸电橙达氏表明图像退化的原因虽聲有两个J 一牛是图像采集泰狡冷身存在 的退化函数?另一个是拥性嗓声.嗝声主霍来源于图像的获収（数茅比述思）豹传输过程.圏憔件也 器的丄柞情况受各神国点门影响.以|圈像烘联屮的坏境羡件和楼導元器件自身的喷量.图像在传愉迅 程屮还会匪到由于传输信迢被干扰而造威的嗥声污染.
图像旦取府堆木覘理是百先建立谢像退化的模更”再根抵模型泊除盟化因裱引局的附像失真.即. 対I噪声項玳斗艸?棍摞武特必逸畀合适的遞波锻出廿滤除，对T累统退比函数的憲响.光用国像H 察估计法朮试鑒估计袪或模5!怙计袪怙计其担化圉数駅斗尸“議后进行連滝彼即特退化前的图像.
12、 写出在频率域对图像滤波的基本步骤，并说明低通和高通滤波的特点。
答：在频域对图像濾波的基本步整如下： ⑴转入图像
篥（-1严以进行中心优变换; （却对第｛讣歩所得图像做DFT,得巩附巧1 （3｝用滤浹蜃融W（u,v）见* 4 （丄v）. 怛］计勢屮结卑的
h》＞1i i
（15'）
nzUdcig TI J -is b二nt on the i-Lput-'Dutpuc imag?
IflDFT.
（3〕得貿（4｝中结杲的症忧.
⑹用（■\的站 过程框图如右怕所示.
便低牺通过 m；術莊减飽海波器称:xr低週遊波舉r盘有相反特性的滤波褓称箱亠高通滤谨
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器J亡閑像中，低频分呈衬要决足医像视甲潘区域中強依灰度圾的显示，即慢变论D量；而髙频决
d用像削俗部井，如边嫌和嗓声.即快塑化分呈.股低適濾波的圏像比总始圈像少一竺尖脱的詡卄部 井.囚为昏議井址已懂鞋飪同样*腔高麺滤渡的图像在平消I工域中将减小一些灰度址的变化.井突 出过涯［如边绿｝我度级的细毎部分「遠皆的图像将愛加说化*
13、写出彩色图像常用的彩色模型及其应用场合。
(15')
RGB模型：常用于颜色显示和图像处理 更多精品文档
数字图像处理期末考试答案汇编
