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1、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,图像质量越2 .假设灰度图象每像素用8位表示，那么灰度值可以取间的数值。3 .在几何变换的3X3矩阵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o5 .根据图像编码原理可以将图像编码分为、预测编码、和混合编码6 .图像与灰度直方图间的对应关系是7 .常用的灰度内插法有最近邻域法和。8 .一幅图象的分辩率为512X512X8是指,该图像大小约KB9 .检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为和10 .分辩率是用来描述图象,一幅图象的分辩率为5125128是指,电视摄象
2、机的分辩率为480线是指,激光打印机分辩率为300dpi是指。11 .图象直方图表示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那么至灰度级3的灰度分布的0阶矩=,1阶矩二13 .影像数字化包括和两过程。14 .图象平滑既可在空间域中进行，也可在中进行。15 .Prewitt边缘检测算子对应的模板是和。16 .二值图象的欧拉数是与之差。17 .依据图象的保真度，图象编码可分为和两种。18 .图像处理中常用的两种邻域是和。19 .低通滤波法是使受到抑制而让顺利通过，从而实现图像平滑。20 .一般来说，采样间距越大，图
3、象数据量，质量；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120OdPi的分辨率扫描后，获得一幅数字图像，再经打印机用60OdPi输出，那么输出的图像大小为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1024X768像素。假设采用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,那么存储一幅数字图像所
4、需的二进制位数b为：24 .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条线：25 .灰度直方图是后、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,纵坐标是该灰度出现的频率。1.1. 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O27 .常用于彩色打印机的颜色模型是：28 .常用于显示器的颜色模型是：29 .对于256色位图，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,那么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 .假设有如图1所示的8*
5、8图像亮度数据，经过偏置、det变换后得到如图2的det系数,使用如图3所示的量化表，那么第一行的量化结果为73827391164156748374164165165165949191166166292110191165102Ill9395221023029948310117584928210382108282122110292740828282108373739182829182919091图1-313.55.12.7-9.5-59.8-54.4-9.821.2121.830.3-29.855.947.4-48.4-30.432.131.3-39.4-77.319.320.76.1-5.2-
6、56.3-45.2-47.3-76.7-32.8-53.40.750.9-18.58.018.4-26.814.559.3-5.649.539.3-102.0-27.144.937.113.9-21.08.1-19.4-21.1-44.285.597.6-15.9-4.0-16.53.644.8-11.022.526.5-21.434.0-22.4-6.6图216111016244051511212141926586055141316244057695614172229518780621822375668109103772435556481104113924964788710312112010
7、17292959811210010299图3那么第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0255的直线段映射为三维空间中的曲线：C=iR(1.)+jR(1.)+kR(1.)0=1.=255设灰度存放器有8位，从高位开始，它的第1、2、3位用作红色存放器，第4、5位存绿色,第6、7、8位存蓝色，那么当1.=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.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
8、低、高频分量均有增强作用。2 .以下描述正确的有（）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，（）bit可以表示一个像素？a.16个b.2个c.4个d.8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,那么存储一幅数字图像所需的二进制位数b为（）a.b=M*N*Qb.b=M*N*Q2c.b=M*N*Q8d.b=M*N*Q165 .以下关于图像的几何变换的
9、表达中，不正确的选项是（）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？（）a.24b.256c.2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.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（）a.4条线；b.64条线；c.1024条线；d.64*64条线；9
10、 .旋转变换所用的变换矩阵为以下哪种形式？（）10 .设平移矩阵为T,放缩矩阵为S,旋转矩阵为R,那么对一个坐标点进行放缩、平移、旋转的变换矩阵A为（）a.RST；b.STR；c.TSR；d.RTS11 .计算机显示器的颜色模型为（）a.CMYKb.HISc.RGBd.YIQ12 .图像输入装置不包括（）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（）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（）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压缩标准中1
11、5 .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？（）秒b.0.33秒c.0.30秒d.3.00秒16 .以下哪一种图像格式文件适合于数码照片压缩？（）a.RGBb.TIFc.JPEGd.DIB17 .图像的几何变换中哪一种变换可能改变物体的几何形状？（）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：（）19 .以下能够起到高通滤波的卷积模板有：（）三、综合应用题1 .对以下图所示数字图像f（i,j）进行以下处理，要求：013213
12、21057625761606163126753565322726162650235212321242312312011）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 .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(,y)nknn03600.0918700.21211260.2738600.2144500.1151930.0561600.047770.023 .试写出把灰度范围0,50压缩成0,10,把
13、范围150,200扩张为110,245,并把范围1200,255压缩成1245,255的变换方程。4 .有一幅5X5图像如下所示，由于干扰，在接收时图中有假设干个亮点（灰度为255）,请分别用3X3窗口中值滤波和3X3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算子计算以下图的梯度幅度。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:
14、-101-1-2-1Hl=-20*2H2=00*0-101121图像：11111111111111111133331111333311113333111133331111111111111111116.现有8个待编码符号MO,M1,M7,它们的概率分别为0.41,0.25,0.12,0.09,0.05,0.04,0.03,0.01,试求这一组符号的信息燧，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MO,Ml,M7,它们的概率分别为0.41,0.25,0.12,0.09,0.05,0.04,0.03,0.01,试求这一组符号的信号炳，利用香农范诺编
15、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(l,0)=7,f(l,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(l,0)=6,f(l,1)=1,求该图像的傅里叶幅度谱。OOOOOOOOOOooooooX附录：计算题所需的对数表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)。OOOOOOOOOOOOO
16、OOOBX10g20.4-1.320.26-1.940.11-3.180.09-3.470.06-4.060.04-4.640.03-5.060.01-6.64参考答案：1、少差2 0255（包括O和255）3 .pq45 .焙编码变换编码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9-1O1-1-2-1-2O2OOO-1O112110 .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
17、域15 .-1-1-1OOO111-1O1-1O1-1O116 .连接成分数孔数17 .无失真（无损）编码有失真（有损）编码18 .4-邻域8-邻域（不分先后）19 .高频成分低频成分20 .少差21.12*16英寸22.1）采用RGB猜想空间，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：23.b=M*N*Q24.64;25.灰度级26 .该灰度出现的频率27 .CMY模型28 .RGB模型29 .8个30.RST31.-2000-1-2-100-2032.4、3、3(10011011)33.5、3、2(10111010)*、1
18、 .A2 .D3 .D4 .A5 .C6 .C7 .A8.B9 .C10 .D11 .C12 .D13 .C14 .C15 .A16 .C17 .D18 .C19 .dD统计图象1各灰度级出现的频率结果为p(3)=9640.141p(7)=4640.063p(0)=5640.078；p(l)=12640.188;p(2)=16/64=0.25;p(4)=l640.016;P(5)=7640.109;p(6)=10640.156;信息量为2.75(bit)2)二值化结果：000000000111011101010100011101110001010101100010000000100000000
19、02.略3 .根据线性变换方程：G=Gmin+G,m,xGmin(g-min)Smaxgmin4 .略5 .略6 .平均码长：R=1*0.39+2*0.25+4*0.11+5*0.05+5*0.06+4*0.08+5*0.02+5*0.04=2.5图像的焙H为：编码效率：=HR=2.432.5=97.2%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
20、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0M40.390.39(0)100M70.250.61(1)0.36(0)0.25(0)101MO0.110.11(1)1000M20.080.25(0)0.14(0)0.08(0)1001M60.060.06(1)1010M50.050.11(1)0.05(0)10110M30.040.06(1)0.04(0)10111Ml0.020.02(1)平均码长R=2.53图像端H=2.43编码效率=2.43/2.53=96.04%1，外”-7211(三+8 .二维离散傅里叶变换公式：F(u9v)=YYf(x,y)eWNMNhJ因此，幅度谱为:OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOooooooOOOOOOOOOO开运算ooooooooooOOOOOOOOOO闭运算
