【正文】 第一章 引言1. 數(shù)字圖像是用一個數(shù)字陣列來表示的圖像。數(shù)字陣列中的每個數(shù)字，表示數(shù)字圖像的一個最小單位，稱為_像素_。2. 數(shù)字圖像處理可以理解為兩個方面的操作：一是從圖像到圖像的處理，如圖像增強(qiáng)等；二是_從圖像到非圖像的一種表示_，如圖像測量等。3. 數(shù)字圖像處理可以理解為兩個方面的操作：一是_從圖像到圖像的處理_，如圖像增強(qiáng)等；二是從圖像到非圖像的一種表示，如圖像測量等。4. 圖像可以分為物理圖像和虛擬圖像兩種。其中，采用數(shù)學(xué)的方法，將由概念形成的物體進(jìn)行表示的圖像是 虛擬圖像_。5. 數(shù)字圖像處理包含很多方面的研究內(nèi)容。其中，_圖像重建_的目的是根據(jù)二維平面圖像數(shù)據(jù)構(gòu)造出三維物體的圖像。1. 數(shù)字圖像處理的主要研究內(nèi)容包含很多方面，請列出并簡述其中的5種。 ①圖像數(shù)字化：將一幅圖像以數(shù)字的形式表示。主要包括采樣和量化兩個過程。 ②圖像增強(qiáng)：將一幅圖像中的有用信息進(jìn)行增強(qiáng)，同時對其無用信息進(jìn)行抑制，提高圖像的可觀察性。 ③圖像的幾何變換：改變圖像的大小或形狀。 ④圖像變換：通過數(shù)學(xué)映射的方法，將空域的圖像信息轉(zhuǎn)換到頻域、時頻域等空間上進(jìn)行分析。 ⑤圖像識別與理解：通過對圖像中各種不同的物體特征進(jìn)行定量化描述后，將其所期望獲得的目標(biāo)物進(jìn)行提取，并且對所提取的目標(biāo)物進(jìn)行一定的定量分析。2. 什么是圖像識別與理解？圖像識別與理解是指通過對圖像中各種不同的物體特征進(jìn)行定量化描述后，將其所期望獲得的目標(biāo)物進(jìn)行提取，并且對所提取的目標(biāo)物進(jìn)行一定的定量分析。比如要從一幅照片上確定是否包含某個犯罪分子的人臉信息，就需要先將照片上的人臉檢測出來，進(jìn)而將檢測出來的人臉區(qū)域進(jìn)行分析，確定其是否是該犯罪分子。4. 簡述數(shù)字圖像處理的至少5種應(yīng)用。 ①在遙感中，比如土地測繪、氣象監(jiān)測、資源調(diào)查、環(huán)境污染監(jiān)測等方面。 ②在醫(yī)學(xué)中，比如B超、CT機(jī)等方面。 ③在通信中，比如可視電話、會議電視、傳真等方面。 ④在工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量檢測中，比如對食品包裝出廠前的質(zhì)量檢查、對機(jī)械制品質(zhì)量的監(jiān)控和篩選等方面。 ⑤在安全保障、公安方面，比如出入口控制、指紋檔案、交通管理等。5. 簡述圖像幾何變換與圖像變換的區(qū)別。 ①圖像的幾何變換：改變圖像的大小或形狀。比如圖像的平移、旋轉(zhuǎn)、放大、縮小等，這些方法在圖像配準(zhǔn)中使用較多。 ②圖像變換：通過數(shù)學(xué)映射的方法，將空域的圖像信息轉(zhuǎn)換到頻域、時頻域等空間上進(jìn)行分析。比如傅里葉變換、小波變換等。第二章 圖像的基本概念1. 將在圖像上單位長度所包含的采樣點(diǎn)數(shù)稱為__采樣密度__。2. __采樣頻率__是指一秒鐘內(nèi)的采樣次數(shù)。3. 圖像因其表現(xiàn)方式的不同，可以分為連續(xù)圖像和_離散圖像_兩大類。4. 圖像因其表現(xiàn)方式的不同，可以分為__連續(xù)圖像_和離散圖像兩大類。5. 對應(yīng)于不同的場景內(nèi)容，一般數(shù)字圖像可以分為_二值圖像_、灰度圖像和彩色圖像三類。8. BMP位圖文件的結(jié)構(gòu)包含了位圖文件頭、位圖信息頭、_位圖顏色列表_和圖像數(shù)據(jù)四個部分。10. 采樣所獲得的圖像總像素的多少，通常稱為_圖像分辨率__。1. 圖像的數(shù)字化包含哪些步驟？簡述這些步驟。圖像的數(shù)字化主要包含采樣、量化兩個過程。采樣是將空域上連續(xù)的圖像變換成離散采樣點(diǎn)集合，是對空間的離散化。經(jīng)過采樣之后得到的二維離散信號的最小單位是像素。量化就是把采樣點(diǎn)上表示亮暗信息的連續(xù)量離散化后，用數(shù)值表示出來，是對亮度大小的離散化。經(jīng)過采樣和量化后，數(shù)字圖像可以用整數(shù)陣列的形式來描述。2. 圖像量化時，如果量化級比較小會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？如果量化級數(shù)過小，會出現(xiàn)偽輪廓現(xiàn)象。量化過程是將連續(xù)變化的顏色劃分到有限個級別中，必然會導(dǎo)致顏色信息損失。當(dāng)量化級別達(dá)到一定數(shù)量時，人眼感覺不到顏色信息的丟失。當(dāng)量化級數(shù)過小時，圖像灰度分辨率就會降低，顏色層次就會欠豐富，不同的顏色之間過度就會變得突然，可能會導(dǎo)致偽輪廓現(xiàn)象。3. 為什么非均勻量化多用于量化級數(shù)比較少的場合，而在量化級數(shù)比較多的場合不用？所謂非均勻量化，就是對圖像中像素灰度值頻繁出現(xiàn)的灰度值范圍，量化間隔取小一些，而對那些灰度值較少出現(xiàn)的范圍，量化間隔取大一些。這樣，就可以在滿足精度要求的情況下用較少的位來表示。因此，在需要以少的數(shù)據(jù)量來描述圖像的場合，一般可以采用非均勻量化技術(shù)，以達(dá)到用盡量少的數(shù)據(jù)量使所描述的圖像效果盡可能好。當(dāng)允許量化級數(shù)較多時，均勻量化已經(jīng)足夠?qū)D像的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述，采用非均勻量化的效果不明顯，只能增加量化算法的復(fù)雜度，因此，在這種情況下，多采用均勻量化。4. 簡述二值圖像與彩色圖像與灰度圖像的區(qū)別。 二值圖像是指每個像素不是黑，就是白，其灰度值沒有中間過渡的圖像。這種圖像又稱為黑白圖像。二值圖像的矩陣取值非常簡單，每個像素的值要么是1，要么是0，具有數(shù)據(jù)量小的特點(diǎn)。 灰度圖像是指每個像素的信息由一個量化后的灰度級來描述的數(shù)字圖像，灰度圖像中不包含彩色信息。標(biāo)準(zhǔn)灰度圖像中每個像素的灰度值是0255之間的一個值，灰度級數(shù)為256級。 彩色圖像是根據(jù)三原色成像原理來實現(xiàn)對自然界中的色彩描述的。紅、綠、藍(lán)這三種基色的的灰度分別用256級表示，三基色之間不同的灰度組合可以形成不同的顏色。1. 設(shè)某個圖像為： 請完成： ①計算該圖像的像素灰度分布。（3分） ②大致畫出該圖像的灰度直方圖。（2分） ③對圖像進(jìn)行直方圖均衡化處理，寫出過程和結(jié)果。（5分）2. 設(shè)某個圖像為： 請完成： ①計算該圖像的像素灰度分布。（3分） ②大致畫出該圖像的灰度直方圖。（2分） ③對圖像進(jìn)行直方圖均衡化處理，寫出過程和結(jié)果。（5分）3. 設(shè)某個圖像為： 請完成： ①計算該圖像的像素灰度分布。（3分） ②大致畫出該圖像的灰度直方圖。（2分） ③對圖像進(jìn)行直方圖均衡化處理，寫出過程和結(jié)果。（5分）4. 設(shè)某個圖像為： 請完成： ①計算該圖像的像素灰度分布。（3分） ②大致畫出該圖像的灰度直方圖。（2分） ③對圖像進(jìn)行直方圖均衡化處理，寫出過程和結(jié)果。（5分）5. 設(shè)某個圖像為： 請完成： ①計算該圖像的像素灰度分布。（3分） ②大致畫出該圖像的灰度直方圖。（2分） ③對圖像進(jìn)行直方圖均衡化處理，寫出過程和結(jié)果。（5分）第三章 圖像增強(qiáng)1. 所謂動態(tài)范圍調(diào)整，就是利用動態(tài)范圍對人類視覺的影響的特性，將動態(tài)范圍進(jìn)行__壓縮_，將所關(guān)心部分的灰度級的變化范圍擴(kuò)大，由此達(dá)到改善畫面效果的目的。2. 動態(tài)范圍調(diào)整是利用動態(tài)范圍對人類視覺的影響的特性，將動態(tài)范圍進(jìn)行壓縮，將所關(guān)心部分的灰度級的變化范圍_擴(kuò)大_，由此達(dá)到改善畫面效果的目的。3. 動態(tài)范圍調(diào)整分為線性動態(tài)范圍調(diào)整和_非線性動態(tài)范圍調(diào)整_兩種。5. 直方圖均衡化的基本思想是：對圖像中像素個數(shù)多的灰度值進(jìn)行__展寬__，而對像素個數(shù)少的灰度值進(jìn)行歸并，從而達(dá)到清晰圖像的目的。7. 直方圖均衡化的基本思想是：對圖像中像素個數(shù)多的灰度值進(jìn)行展寬，而對像素個數(shù)少的灰度值進(jìn)行歸并，從而達(dá)到_清晰圖像_的目的。8. 數(shù)字圖像處理包含很多方面的研究內(nèi)容。其中，_圖像增強(qiáng)_的目的是將一幅圖像中有用的信息進(jìn)行增強(qiáng)，同時將無用的信息進(jìn)行抑制，提高圖像的可觀察性。9. 我們將照相機(jī)拍攝到的某個瞬間場景中的亮度變化范圍，即一幅圖像中所描述的從最暗到最亮的變化范圍稱為_動態(tài)范圍_。10. 灰級窗，是只將灰度值落在一定范圍內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行__對比度增強(qiáng)___，就好像開窗觀察只落在視野內(nèi)的目標(biāo)內(nèi)容一樣。1. 下面說法正確的是：（B ） A、基于像素的圖像增強(qiáng)方法是一種線性灰度變換； B、基于像素的圖像增強(qiáng)方法是基于空間域的圖像增強(qiáng)方法的一種； C、基于頻域的圖像增強(qiáng)方法由于常用到傅里葉變換和傅里葉反變換，所以總比基于圖像域的方法計算復(fù)雜較高； D、基于頻域的圖像增強(qiáng)方法比基于空域的圖像增強(qiáng)方法的增強(qiáng)效果好。2. 偽彩色處理和假彩色處理是兩種不同的色彩增強(qiáng)處理方法，說出下面屬于偽彩色增強(qiáng)的處理？（ C ） A、將景象中的藍(lán)天邊為紅色，綠草變?yōu)樗{(lán)色。 B、用自然色復(fù)制多光譜的景象。 C、將灰度圖經(jīng)頻域高通/低通后的信號分別送入紅/藍(lán)顏色顯示控制通道。 D、將紅、綠、藍(lán)彩色信號分別送入藍(lán)、紅、綠顏色顯示控制通道。3. 指出下面正確的說法：（ D ） A、基于像素的圖像增強(qiáng)方法是一種非線性灰度變換。 B、基于像素的圖像增強(qiáng)方法是基于頻域的圖像增強(qiáng)方法的一種。 C、基于頻域的圖像增強(qiáng)方法由于常用到傅里葉變換和傅里葉反變換，所以總比基于圖像域的方法計算復(fù)雜較高。 D、基于頻域的圖像增強(qiáng)方法可以獲得和基于空域的圖像增強(qiáng)