数字图像处理试题(带答案).doc

样题： 2002级通信工程专业数字图像处理试题A卷课程代码： 考试时间：120分钟Image Processing Final Exam 得分一、名词解释（2小题，每题5分，共10分）评卷人1、 Pseudocolor image (5 points)伪彩色（pseudo-color）图像的每个像素值实际上是一个索引值或代码，该代码值作为色彩查找表CLUT（Color Look-Up Table）中某一项的入口地址，根据该地址可查找出包含实际R、G、B的强度值。这种用查找映射的方法产生的色彩称为伪彩色2、 Gray-level Histogram (5 points)图像中像素灰度分布的概率密度函数3、 马赫带：当亮度为阶跃变化时，图像中显示出竖条灰度梯级图像。已知从 每一竖条宽度内反射出来的光强是均匀的，相邻竖条之间的强度差是常数，但看起来却发现每一竖条内左边比邮编稍亮一些，这种现象称马赫带效应。4、 CMY色彩空间 CMY色彩空间是一个矩形直角空间结构，其三基色分别为青（C）、深红 （M）、黄色（Y）。他们是光的二次色，也就是说，他们是颜色的原色，与GB 的三原色红绿蓝分别为互补色。得分二、正、误判断题（10小题，每小题2分，共20分）评卷人5、 人眼对红光的敏感度高于对蓝光的敏感度。 （F ）6、 对图像进行DCT变换及量化处理后再进行Huffman编码，以上编码是不可逆的。（ T ）7、 某图像的信息熵越大，则该图像用Huffman编码方法进行压缩的效率越高。（ T ）8、 对灰度图像进行直方图均衡化处理后，其各灰度级的概率分布基本相同。（ T ）9、 在JPEG标准中，对图像各子块进行DCT变换后，对其DC、AC系数按相同的方法进行后续处理。（ F ）10、 与理想低通滤波器相比较，巴特沃思滤波器对图像的平滑处理效果更理想，关键在它有效的克服了前者的振铃效应。（ T ）11、 用HIS彩色空间描述图像，像素的饱和度越大，则其掺的白光的成分越少。（ T ）12、 丢失了高频成分的图像给人的感觉是比较模糊。（ T ）13、 在图像的退化模型中，影响其非线性失真（如运动模糊）的主要原因是外加的加性噪声。（ F ）14、 加权邻域平均的平滑方法对图像复原有效，特别是对有附有热噪声（如高斯噪声）的图像。（ T ）得分三、 三、简答题：（4小题，第1小题10分，共40分）评卷人15、 What are the properties of a filter F given by the array below? The center element is w = A+8, where A 1. This filter is called an unsharp mask and is commonly used in graphic arts and photography.（10 points）该空域滤波器为一种锐化模板，一种拉普拉斯掩模（二阶梯度算子），可用于对图像边缘或轮廓进行增强，且可使图像的整体灰度值提升（变亮）。16、 Shown below Figure14 is a model of the image degradation, please explain what it means and give an expression of output g(m,n)。（10 points）物理意义：图像退化（降质）的原因在于成像系统的点扩散函数的非线性及外部的加性噪声（5分）（5分）Figure14 A model of the image degradation17、 Name any three features of the DCT that makes it a popular image transform for image compression. （10 points）算法简单，正、反变换算法相同，（3分）有快速算法；（3分）频域变换后信号能量主要集中在低频部分。（4分）18、 Describe the kind of distortion that is present in Figure16 and provide a means to eliminate it.(10 points)该图的干扰噪声为有规律的加性周期性斜纹干扰（周期性噪声（4分）可用一阻带滤波器去除该噪声。（图像的傅立叶频谱中，噪声分量位于变换原点的某个近似圆上，用一个具有圆对称的阻带滤波器，使阻带在该近似圆周围即可滤除噪声干扰）（6分）Figure16得分四、 四、分析题（3小题，每题10分）评卷人19、 以下为JPEG的顺序编码的原理框图，回答以下问题：（1） 解释各个环节（框图）的作用；（5分）答：FDCT：离散余弦变换，将空域表示的图像转化成频域形式，信号能量集中于低频；（2分）量化器：对前一环节的DCT系数归类并编码（通过量化表）；（2分）熵编码器：对量化的结果进行统计编码（变长编码）；一般在其之前先进行游程编码。（2分）（2） 为什么引入量化器，指出其对编码有何影响？（5分）答：引入量化器可以有效减少DCT非零系数的数目，（2分）但会造成高频成分的丢失（图像纹理细节的失真）（2分）20、 Figures shown in (18-1) and (18-2) are two types of smoothing filter mask of image enhancement in spatial domain. (18-1) is called Neighborhood- averaging mask, its frequency response shown in (18-3); (18-2) is called Weighted-averaging mask, and its frequency response shown in Figure20-4. a. Which mask has better ability for image smoothing?(5 points)答：加权邻域平均模板性能更好；（4分）b. Please analyze their smoothing effects in frequency domain.(5 points)答：邻域平均模板的频响：由频响图可看出高频阻带不平滑，有旁瓣。 加权邻域平均模板的频响：频响图高频阻带平滑衰减，无旁瓣，滚降特性j较好，故低通（高阻）性能较前者好。（6分）01/501/51/51/501/501/101/101/101/101/51/101/101/101/10bba. 18-1 Neighborhood-averaging mask18-2 Weighted-averaging mask18-3 Frequency response of Neighborhood-averaging mask(cross)18-4 Frequency response ofWeighted-averaging mask(cross)19、A telescope in an orbiting observatory is used to produce images on a high-resolution CCD array. It has been found that the images are a little blurry due to optical effects in thetelescope. You have been called in as an image processing expert to devise a method to sharpen the digital images. Describe how you would go about solving the problem, given that the only images you can obtain are of astronomical objects. You canno