(完整版)數(shù)字圖像處理簡(jiǎn)答題

1、1. 圖像處理的主要方法分幾大類(lèi)?答：圖字圖像處理方法分為大兩類(lèi)：空間域處理（空域法）和變換域處理（頻域法）?？沼蚍ǎ褐苯訉?duì)獲取的數(shù)字圖像進(jìn)行處理。頻域法：對(duì)先對(duì)獲取的數(shù)字圖像進(jìn)行正交變換，得到變換系數(shù)陣列，然后再進(jìn)行處理，最后再逆變換到空間域，得到圖像的處理結(jié)果2. 圖像處理的主要內(nèi)容是什么?答：圖形數(shù)字化（圖像獲取）：把連續(xù)圖像用一組數(shù)字表示，便于用計(jì)算機(jī)分析處理。圖像變換：對(duì)圖像進(jìn)行正交變換，以便進(jìn)行處理。圖像增強(qiáng)：對(duì)圖像的某些特征進(jìn)行強(qiáng)調(diào)或銳化而不增加圖像的相關(guān)數(shù)據(jù)。圖像復(fù)原：去除圖像中的噪聲干擾和模糊，恢復(fù)圖像的客觀面目。圖像編碼：在滿足一定的圖形質(zhì)量要求下對(duì)圖像進(jìn)行編碼，可以壓縮表

2、示圖像的數(shù)據(jù)。圖像分析：對(duì)圖像中感興趣的目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)量，從而獲得所需的客觀信息。圖像識(shí)別：找到圖像的特征，以便進(jìn)一步處理。圖像理解：在圖像分析的基礎(chǔ)上得出對(duì)圖像內(nèi)容含義的理解及解釋?zhuān)瑥亩笇?dǎo)和規(guī)劃行為。3. 名詞解釋?zhuān)夯叶取⑾袼?、圖像分辨率、圖像深度、圖像數(shù)據(jù)量。答：灰度:使用黑色調(diào)表示物體,即用黑色為基準(zhǔn)色，不同的飽和度的黑色來(lái)顯示圖像.像素：在衛(wèi)星圖像上，由衛(wèi)星傳感器記錄下的最小的分立要素（有空間分量和譜分量?jī)煞N）。通常，表示圖像的二維數(shù)組是連續(xù)的，將連續(xù)參數(shù)x,y,和f取離散值后，圖像被分割成很多小的網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格即為像素圖像分辨率：指對(duì)原始圖像的采樣分辨率，即圖像水平或垂直方向單位

3、長(zhǎng)度上所包含的采樣點(diǎn)數(shù)。單位是“像素點(diǎn)/單位長(zhǎng)度”圖像深度是指存儲(chǔ)每個(gè)像素所用的位數(shù),也用于量度圖像的色彩分辨率.圖像深度確定彩色圖像的每個(gè)像素可能有的顏色數(shù),或者確定灰度圖像的每個(gè)像素可能有的灰度級(jí)數(shù).它決定了彩色圖像中可出現(xiàn)的最多顏色數(shù),或灰度圖像中的最大灰度等級(jí)（圖像深度：位圖圖像中，各像素點(diǎn)的亮度或色彩信息用二進(jìn)制數(shù)位來(lái)表示，這一數(shù)據(jù)位的位數(shù)即為像素深度，也叫圖像深度。圖像深度越深，能夠表現(xiàn)的顏色數(shù)量越多，圖像的色彩也越豐富。）圖像數(shù)據(jù)量：圖像數(shù)據(jù)量是一幅圖像的總像素點(diǎn)數(shù)目與每個(gè)像素點(diǎn)所需字節(jié)數(shù)的乘積。4. 什么是采樣與量化？答：掃描：按照一定的先后順序?qū)D像進(jìn)行遍歷的過(guò)程。采樣：將空

4、間上連續(xù)的圖像變成離散點(diǎn)的操作。采樣過(guò)程即可看作將圖像平面劃分成網(wǎng)格的過(guò)程。量化：將采樣得到的灰度值轉(zhuǎn)換為離散的整數(shù)值?；叶燃?jí)：一幅圖像中不同灰度值的個(gè)數(shù)。一般取0255，即256個(gè)灰度級(jí)5. 說(shuō)明圖像函數(shù)=f（x,y,z,t）的各個(gè)參數(shù)的具體含義。答：其中，x、y、z是空間坐標(biāo)，入是波長(zhǎng)，t是時(shí)間，I是像素點(diǎn)的強(qiáng)度。它表示活動(dòng)的、彩色的、三維的視頻圖像。對(duì)于靜止圖像，則與時(shí)間t無(wú)關(guān)；對(duì)于單色圖像，則波長(zhǎng)入為常數(shù)；對(duì)于平面圖像，則與坐標(biāo)z無(wú)關(guān)。6. 請(qǐng)解釋馬赫帶效應(yīng)，馬赫帶效應(yīng)和同時(shí)對(duì)比度反映了什么共同的問(wèn)題?答：馬赫帶效應(yīng)：基于視覺(jué)系統(tǒng)有趨向于過(guò)高或過(guò)低估計(jì)不同亮度區(qū)域邊界值的現(xiàn)象。同時(shí)對(duì)比

5、度現(xiàn)象：此現(xiàn)象表明人眼對(duì)某個(gè)區(qū)域感覺(jué)到的亮度不僅僅依賴(lài)它的強(qiáng)度，而與環(huán)境亮度有關(guān)共同點(diǎn)：它們都反映了人類(lèi)視覺(jué)感知的主觀亮度并不是物體表面照度的簡(jiǎn)單函數(shù)。7、色彩具有那幾個(gè)基本屬性？描述這些基本屬性的含義。答：色彩是光的物理屬性和人眼的視覺(jué)屬性的綜合反映。色彩具有三個(gè)基本屬性：色調(diào)、飽和度和亮度色調(diào)是與混合光譜中主要光波長(zhǎng)相聯(lián)系的(紅綠藍(lán))飽和度表示顏色的深淺程度，與一定色調(diào)的純度有關(guān)，純光譜色是完全飽和的，隨著白光的加入飽和度逐漸減少。(如深紅、淺紅等)亮度與物體的反射率成正比。顏色中摻入白色越多就越明亮，摻入黑色越多亮度越小。8、什么是視覺(jué)的空間頻率特性？什么是視覺(jué)的時(shí)間特性？答：視覺(jué)的空間

6、頻率特性：空間頻率是指視像空間變化的快慢。明亮的圖像(清晰明快的畫(huà)面)意味著有大量的高頻空間成分；模糊的圖像只有低頻空間成分。視覺(jué)的時(shí)間特性：使視覺(jué)圖像建立起來(lái)是需要時(shí)間的，而視覺(jué)圖像建立起來(lái)之后，即使把目標(biāo)圖像拿走，視覺(jué)反應(yīng)也要持續(xù)一段時(shí)間。因此而產(chǎn)生視覺(jué)的運(yùn)動(dòng)感覺(jué)9、顏色模型有哪幾種?答:RGB模型：所有顏色都可以看作3個(gè)基本顏色：紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的不同組合。RGB模型面向彩色顯示器或打印機(jī)等設(shè)備。HSI模型：基于區(qū)分顏色的3種基本特征量，即：色調(diào)(hue)飽和度(saturation)和亮度(intensity)。適合人的視覺(jué)系統(tǒng)°HSI格式可以用一個(gè)圓柱體表示：圓

7、柱體橫截面形成彩色環(huán)；色調(diào)由角度表示；飽和度由半徑上的點(diǎn)至圓心的距離表示，圓周上的顏色其飽和度為1，圓心的飽和度為0；圓柱的軸線表示亮度，底部的亮度最低，頂部的亮度最高10、圖像的四種基本類(lèi)型是什么？答：二值圖像、灰度圖像、索引圖像和真彩色RGB圖像11、什么是圖像的信息量、圖像的振幅譜？答：圖像的信息量：表示圖像所含信息的多少。圖像的振幅譜：圖像信號(hào)g(x,y)的傅里葉變換。12、為什么進(jìn)行灰度變換可以增強(qiáng)對(duì)比度？答：對(duì)比度增強(qiáng)或?qū)Ρ榷壤欤阂环鶊D像通過(guò)點(diǎn)運(yùn)算將其灰度范圍擴(kuò)大，該方法稱(chēng)為對(duì)比度增強(qiáng)。方法：線性灰度變換(線性點(diǎn)運(yùn)算)和非線性點(diǎn)運(yùn)算13、圖像有哪些顯示特性？答：最重要的顯示特性是

8、圖像的大小、光度分辨率、低頻響應(yīng)、高頻響應(yīng)、點(diǎn)間距和噪聲特性。14、傅里葉變換有哪些重要的性質(zhì)？答：1.共軛對(duì)稱(chēng)性和周期性：傅里葉變換不改變函數(shù)的奇偶性，但對(duì)虛實(shí)性有影響，也就是說(shuō)，偶函數(shù)的傅里葉變換不引入系數(shù)，虛實(shí)性保持不變；而奇函數(shù)的傅里葉變換將引入系數(shù)-j，從而改變虛實(shí)性，即“奇變偶不變”。2加法定理。3.位移定理：函數(shù)位移不會(huì)改變其傅立葉變換的模(幅值)，但是會(huì)改變實(shí)部與虛部之間的能量分布，其結(jié)果是產(chǎn)生一個(gè)與角頻率和位移量均成正比的相移4.相似性定理(尺度變換)描述函數(shù)自變量的尺度變化對(duì)其傅里葉變換的影響5.相關(guān)定理(卷積定理)6帕斯維爾(Parseval)定理，它表明：變換函數(shù)與原函

9、數(shù)具有相同的能量。也稱(chēng)能量保持定理。7二維傅里葉變換的分離性8.旋轉(zhuǎn)性質(zhì)：對(duì)于f(x,y)旋轉(zhuǎn)e的傅里葉變換F(u,v)也旋轉(zhuǎn)e.9.平均值00115、如何由一維傅里葉變換實(shí)現(xiàn)二維傅里葉變換？(分離性)答：可分離性是指可以將二維離散傅里葉變換分解成下面的兩個(gè)一維離散傅里葉變換來(lái)實(shí)現(xiàn)（一個(gè)二維傅里葉變換可以由連續(xù)兩次運(yùn)用一維傅里葉變換來(lái)實(shí)現(xiàn)。）16、什么是小波？小波函數(shù)是唯一的嗎？答：小波變換是一種在有限寬度的范圍內(nèi)進(jìn)行的正交的或非正交的變換。小波變換的基函數(shù)是一種不僅在頻率上而且在位置上變化的有限的波形函數(shù)。不是唯一的17、一個(gè)小波函數(shù)應(yīng)滿足哪些條件？答：（1）函數(shù)應(yīng)有速降特性（衰減性），即在

10、一個(gè)很小的區(qū)間外，函數(shù)為零。（2）函數(shù)應(yīng)有波動(dòng)性（振蕩性），即平均值為零（3）函數(shù)具有帶通型，即4）函數(shù)具有能量有限性18、試述小波變換的基本性質(zhì)。答：（1）線性：小波變換是線性變換，它把一維信號(hào)分解成不同尺度的分量（2）（3）冗余性：小波基函數(shù)不唯一。信號(hào)f（x）的小波變換與小波重構(gòu)不存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，而傅里葉變換與逆變換存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；小波變換的基函數(shù)有多種可能的選擇。（4）小波逆變換存在性（重構(gòu)性）小波變換是一種信息保持型的可逆變換，原來(lái)信號(hào)的信息完全保留在小波變換系數(shù)中。（5）能量比例性：在允許條件下，小波變換幅度的平方的積分與信號(hào)能量成正比（6）正則性：小波變換隨尺度a的減少而迅

11、速減少，以保證其在頻域上較好的局域性能19、為什么一般情況下對(duì)離散圖像的直方圖均衡化并不能產(chǎn)生完全均勻分布的直方圖？答：直方圖均衡化處理的“中心思想”是把原始圖像的灰度直方圖從比較集中的某個(gè)灰度區(qū)間變成在全部灰度范圍內(nèi)的均勻分布。直方圖均衡化就是對(duì)圖像進(jìn)行非線性拉伸，重新分配圖像像素值，使一定灰度范圍內(nèi)的像素?cái)?shù)量大致相同。直方圖均衡化就是把給定圖像的直方圖分布改變成“均勻”分布直方圖分布。由于離散圖象的直方圖也是離散的，其灰度的累積分布函數(shù)是一個(gè)不減的階梯函數(shù)。如果映射后的圖象仍能取到所有256級(jí)灰度，那一定是原圖象沒(méi)有任何改變，這種情況只可能發(fā)生在原圖象的直方圖已經(jīng)是一條水平線的情況下。一般

12、情況下映射后所得到的圖象只能取到少于256級(jí)灰度，這樣在變換后的直方圖中會(huì)有某些灰度級(jí)空缺，當(dāng)然這些空缺應(yīng)該均勻分布在0到255之間。于是問(wèn)題就變成了將原有的256個(gè)值，即各灰度的概率，按順序分成n（n256）份，每份的概率總和應(yīng)該相等。顯然這個(gè)問(wèn)題是不一定有解的，因此我們只能找到一個(gè)近似解。其結(jié)果就是最后得到一幅有空缺且不太平坦的直方圖。20、高通濾波法中常有幾種濾波器？答：巴特沃斯高通濾波器、指數(shù)高通濾波器、梯形高通濾波器和高斯高通濾波器等。21、同態(tài)濾波器的特點(diǎn)是什么？適用于什么情況？答：其作用是對(duì)圖像的灰度范圍進(jìn)行壓縮調(diào)整，同時(shí)將圖像的對(duì)比度增強(qiáng)的方法。同態(tài)濾波原理：在對(duì)數(shù)域中對(duì)圖像進(jìn)

13、行濾波，在壓縮圖像整體灰度范圍的同時(shí)，擴(kuò)張用戶感興趣的灰度范圍。22、圖像數(shù)據(jù)壓縮的目的是什么？數(shù)據(jù)壓縮的三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)是什么？答：目的是減少存儲(chǔ)數(shù)據(jù)所需要的空間和傳輸所用的時(shí)間。數(shù)據(jù)的表示、傳輸、變換和編碼方法對(duì)圖像數(shù)據(jù)按一定的規(guī)則進(jìn)行變換和組合，從而達(dá)到以盡可能少的代碼（符號(hào)）來(lái)表示盡可能多的信息23、圖像數(shù)據(jù)中存在哪幾種冗余性？什么是空間冗余和視覺(jué)冗余？空間冗余、時(shí)間冗余、信息熵冗余（編碼冗余）、結(jié)構(gòu)冗余、知識(shí)冗余、頻譜冗余(視覺(jué)冗余)及其它冗余。視覺(jué)冗余：人的眼睛對(duì)圖像細(xì)節(jié)和顏色的辨認(rèn)有一個(gè)極限，人的視覺(jué)特性決定了它最多可辨認(rèn)出216種顏色，而彩色圖像一般每個(gè)像素用24位表示，則可表示出

14、224種顏色，由此而帶來(lái)的數(shù)據(jù)冗余即為視覺(jué)冗余?？臻g冗余：當(dāng)圖像中的大部分景物表面顏色都是均勻的、連續(xù)的，圖像數(shù)字化后大量相鄰像素的數(shù)據(jù)是完全一樣或十分接近的，這就是空間冗余。24、常用的客觀保真度準(zhǔn)則包括那兩種？各有什么特點(diǎn)？常用的準(zhǔn)則可分為：客觀保真度準(zhǔn)則和主觀保真度準(zhǔn)則?？陀^保真度準(zhǔn)則：最常用的客觀保真度準(zhǔn)則是原圖像和解碼圖像之間的均方誤差和均方信噪比兩種。主觀保真度準(zhǔn)則：客觀保真度是一種統(tǒng)計(jì)平均意義下的度量準(zhǔn)則，對(duì)于圖像的細(xì)節(jié)無(wú)法反映出來(lái)。具有相同客觀保真度的不同圖像，人的視覺(jué)可能產(chǎn)生不同的視覺(jué)效果。因此采用主觀方法測(cè)量圖的質(zhì)量更合適。25、簡(jiǎn)述有損壓縮和無(wú)損壓縮的原理，討論兩者的差異

15、，及各自的應(yīng)用場(chǎng)合。有損壓縮有損壓縮可以減少圖像在內(nèi)存和磁盤(pán)中占用的空間，在屏幕上觀看圖像時(shí)，不會(huì)發(fā)現(xiàn)它對(duì)圖像的外觀產(chǎn)生太大的不利影響。無(wú)損壓縮無(wú)損壓縮的基本原理是相同的顏色信息只需保存一次。壓縮圖像的軟件首先會(huì)確定圖像中哪些區(qū)域是相同的，哪些是不同的。無(wú)損壓縮方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠比較好地保存圖像的質(zhì)量，但是相對(duì)來(lái)說(shuō)這種方法的壓縮率比較低利用。有損壓縮技術(shù)可以大大地壓縮文件的數(shù)據(jù)，但是會(huì)影響圖像質(zhì)量。如果使用了有損壓縮的圖像僅在屏幕上顯示，可能對(duì)圖像質(zhì)量影響不太大，至少對(duì)于人類(lèi)眼睛的識(shí)別程度來(lái)說(shuō)區(qū)別不大?？墒?，如果要把一幅經(jīng)過(guò)有損壓縮技術(shù)處理的圖像用高分辨率打印機(jī)打印出來(lái)，那么圖像質(zhì)量就會(huì)有明顯的

16、受損痕跡。26、什么是圖像復(fù)原？圖像復(fù)原與增強(qiáng)有何區(qū)別？圖像復(fù)原：根據(jù)事先建立起來(lái)的系統(tǒng)退化模型，使降質(zhì)了的圖像以最大的保證度恢復(fù)成原圖像的本來(lái)面貌。不同：圖像增強(qiáng)：不考慮圖像的退化原因，采用增強(qiáng)技術(shù)來(lái)突出圖像中感興趣的特征。因此增強(qiáng)后的圖像可能與原始圖像有一定的差異。圖像復(fù)原：需要知道退化原因而找出相應(yīng)的逆過(guò)程方法，從而使恢復(fù)圖像盡可能地接近于原圖像二者之間的關(guān)系：通常對(duì)已退化的圖像先做復(fù)原處理，再作增強(qiáng)處理27、什么是約束復(fù)原？什么是無(wú)約束復(fù)原？無(wú)約束恢復(fù)(逆濾波法或反向?yàn)V波法)：在求解過(guò)程中，不受任何其他條件的約束。最小二乘估計(jì)是一種常用的無(wú)約束的圖像恢復(fù)方法約束復(fù)原法：在無(wú)約束復(fù)原法的

17、基礎(chǔ)上附加一定的約束條件，從而在多個(gè)可能結(jié)果中選擇一個(gè)最佳結(jié)果。典型的有約束圖像恢復(fù)技術(shù)是有約束的最小二乘圖像恢復(fù)28、圖像幾何校正一般包括那兩步？像素灰度內(nèi)插有哪三種方法？各有何特點(diǎn)？常用的灰度插值方法有最近鄰法、雙線性插值法和三次內(nèi)插法。最近鄰法：接取與輸出點(diǎn)位置最鄰近像素的灰度值為該點(diǎn)的灰度作為采樣值。雙線性插值法。三次插值法：了得到更精確的(u0,v0)點(diǎn)的灰度值，采用三次內(nèi)插法，由連續(xù)信號(hào)采樣定理可知，若對(duì)采樣值用插值函數(shù)S=sin(nx)/(nx)插值，則可以準(zhǔn)確地恢復(fù)原函數(shù)，即可準(zhǔn)確地得到采樣點(diǎn)間任意點(diǎn)的值。29、如果退化圖像完全由噪聲引起，則如何復(fù)原此類(lèi)退化圖像？盲卷積復(fù)原30

18、、什么是圖像分析（圖像理解）？答：圖像分析主要是對(duì)圖像中感興趣的目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和測(cè)量，以獲得它們的客觀信息，從而建立對(duì)圖像的描述。圖像分析：使用數(shù)字、文字、符號(hào)、幾何圖形或其組合表示圖像的內(nèi)容和特征，是對(duì)圖像景物的詳盡描述和解釋。31、什么是圖像分割？答：將一幅圖像分解為若干互不交疊的、有意義的、具有相同性質(zhì)的區(qū)域32、什么是邊緣？邊緣檢測(cè)的理論依據(jù)是什么？有哪些方法？各有什么特點(diǎn)？答：邊緣：圖像中像素灰度有階躍變化或屋頂狀變化的像素的集合。它存在于目標(biāo)與背景、目標(biāo)與目標(biāo)、區(qū)域與區(qū)域、基元與基元之間。分類(lèi)：邊緣分為階躍狀和屋頂狀兩種。33、連續(xù)圖像和數(shù)字圖像如何相互轉(zhuǎn)換？答：數(shù)字圖像將圖像看成是

19、許多大小相同、形狀一致的像素組成。這樣，數(shù)字圖像可以用二維矩陣表示。將自然界的圖像通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)成像并由電子器件或系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為模擬圖像（連續(xù)圖像）信號(hào)，再由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)化器（ADC）得到原始的數(shù)字圖像信號(hào)。圖像的數(shù)字化包括離散和量化兩個(gè)主要步驟。在空間將連續(xù)坐標(biāo)過(guò)程稱(chēng)為離散化，而進(jìn)一步將圖像的幅度值（可能是灰度或色彩）整數(shù)化的過(guò)程稱(chēng)為量化。34、采用數(shù)字圖像處理有何優(yōu)點(diǎn)？數(shù)字圖像處理與光學(xué)等模擬方式相比具有以下鮮明的特點(diǎn)：1具有數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)共有的特點(diǎn)。（1）處理精度高。（2）重現(xiàn)性能好。（3）靈活性高。2數(shù)字圖像處理后的圖像是供人觀察和評(píng)價(jià)的，也可能作為機(jī)器視覺(jué)的預(yù)處理結(jié)果。3數(shù)字圖像處理技術(shù)

20、適用面寬。4數(shù)字圖像處理技術(shù)綜合性強(qiáng)。35、圖像處理中正交變換的目的是什么？圖像變換主要用于那些方面？正交變換可以使得圖像能量主要集中分布在低頻率成分上，邊緣和線信息反映在高頻率成分上。因此正交變換廣泛應(yīng)用在圖像增強(qiáng)、圖像恢復(fù)、特征提取、圖像編碼壓縮和形狀分析等方面36、離散的沃爾什變換與哈達(dá)瑪變換之間有那些異同？哈達(dá)瑪（Hadamard）變換和沃爾什（Walsh）變換的變換核都是由1,一1組成的正交方陣。它們不同的地方在于變換矩陣的行列排列次序不同。哈達(dá)瑪變換每行的列率排列是沒(méi)有規(guī)則的，沃爾什變換的列率是由小到大。37、什么是小波？小波基函數(shù)和傅里葉變換基函數(shù)有何區(qū)別？小波信號(hào)的非零點(diǎn)是有限

21、的。它與傅里葉變換的基函數(shù)（三角函數(shù)、指數(shù)信號(hào)）是不同的，傅里葉變換的基函數(shù)從負(fù)無(wú)窮到正無(wú)窮都是等幅振蕩的。38、為何稱(chēng)小波變換為信號(hào)的“電子顯微鏡”，如何實(shí)現(xiàn)該功能？小波變換的伸縮因子的變化，使得可以在不同尺度上觀察信號(hào)，所以又稱(chēng)電子顯微鏡。實(shí)現(xiàn)小波變換可以應(yīng)用Mallat的快速算法。39、傅里葉變換、加窗傅里葉變換和小波變換的時(shí)間頻率特性有什么不同?傅里葉變換使得時(shí)間信號(hào)變成了頻域信號(hào)，加窗傅里葉變換使得時(shí)間信號(hào)變成了時(shí)頻信號(hào)，但是窗口是固定的，小波變換同樣變成了時(shí)頻信號(hào)，但是時(shí)頻的窗口是變化的。40、圖像增強(qiáng)的目的是什么，它包含那些內(nèi)容？圖像增強(qiáng)是指對(duì)圖像的某些特征，如邊緣、輪廓、對(duì)比度

22、等進(jìn)行強(qiáng)調(diào)或銳化，以便于顯示、觀察或進(jìn)一步分析與處理。41、什么是圖像平滑？試述均值濾波的基本原理。為了去除或減弱圖像中的噪聲，可以對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理，稱(chēng)為圖像平滑大部分的噪聲都可以看作是隨機(jī)信號(hào)，它們對(duì)圖像的影響可以看作是孤立的。對(duì)于某一像素而言，如果它與周?chē)袼攸c(diǎn)相比，有明顯的不同，我們就認(rèn)為該點(diǎn)被噪聲感染了?；谶@樣的分析，我們可以用求均值的方法，來(lái)判斷每一點(diǎn)是否含有噪聲，并用適當(dāng)?shù)姆椒ㄏl(fā)現(xiàn)的噪聲。42、什么是中值濾波，有何特點(diǎn)？中值濾波是非線性的處理方法，在去噪的同時(shí)可以兼顧到邊界信息的保留。中值濾波的基本原理是把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)的一個(gè)鄰域中各點(diǎn)值的中值代替，讓

23、周?chē)南袼刂到咏恼鎸?shí)值，從而消除孤立的噪聲點(diǎn)。中值濾波首先選一個(gè)含有奇數(shù)點(diǎn)的窗口W,將這個(gè)窗口在圖像上掃描，把該窗口中所含的像素點(diǎn)按灰度級(jí)的升（或降）序排列，取位于中間的灰度值，來(lái)代替該點(diǎn)的灰度值。中值濾波器對(duì)處理椒鹽噪聲非常有效，因?yàn)檫@種噪聲是以黑白點(diǎn)疊加在圖像上的。經(jīng)均值濾波器處理后的圖像肅然可見(jiàn)噪聲更少，但是所付出的代價(jià)是圖像變得模糊了。在這種情況下綜合考慮可以得出，中值濾波器要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于均值濾波器。通常，中值濾波器比均值濾波器更適合去除椒鹽噪聲。43、數(shù)據(jù)沒(méi)有冗余度能否壓縮？為什么？圖像數(shù)據(jù)量大，同時(shí)冗余數(shù)據(jù)也是客觀存在的。一般圖像中存在著以下數(shù)據(jù)冗余因素：（1）編碼冗余；（2）像素間

24、的相關(guān)性形成的冗余；（3）視覺(jué)特性和顯示設(shè)備引起的冗余。理論上，數(shù)據(jù)沒(méi)有冗余度是不壓縮的，否則無(wú)法解碼出原始數(shù)據(jù)。但在大部分應(yīng)用場(chǎng)合下采用有損壓縮，數(shù)據(jù)沒(méi)有冗余度也可以進(jìn)行壓縮。44、如何衡量圖像編碼壓縮方法的性能？一般地，圖像壓縮應(yīng)能做到壓縮比大、算法簡(jiǎn)單、易于用硬件和軟件實(shí)現(xiàn)、壓縮和解壓縮實(shí)時(shí)性好、解壓縮恢復(fù)的圖像失真小等。但這些指標(biāo)對(duì)同一壓縮方法很難統(tǒng)一，在實(shí)際系統(tǒng)中往往需要抓住主要矛盾，全面權(quán)衡。常用的圖像壓縮技術(shù)指標(biāo)有：（1）圖像熵與平均碼長(zhǎng)；（2）圖像冗余度與編碼效率；（3）壓縮比；（4）客觀評(píng)價(jià)SNR；（5）主觀評(píng)價(jià)。圖像的主客觀兩種評(píng)價(jià)之間存在著密切的聯(lián)系。但一般來(lái)說(shuō)，客觀評(píng)價(jià)

25、高的主觀評(píng)價(jià)也高，因此在圖像編碼的質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)，首先作客觀評(píng)價(jià)，以主觀評(píng)價(jià)為參考。45、大部分視頻壓縮方法是有損壓縮還是無(wú)損壓縮？為什么？視頻比靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)量更大，同時(shí)可壓縮的冗余信息更多。大部分視頻壓縮方法是以人眼感覺(jué)無(wú)明顯失真為依據(jù)的，因此采用有損壓縮。事實(shí)上，視頻可以看成是一幅幅不同但相關(guān)的靜態(tài)圖像的時(shí)間序列。因此，靜態(tài)圖像的壓縮技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)可以直接應(yīng)用于視頻的單幀圖像。另外，利用視頻幀間信息的冗余可以大大提高視頻的壓縮比。46、若圖像上任意兩像素點(diǎn)的亮度電平值相等或者任意兩時(shí)刻同一位置上的像素的亮度電平值相等，能夠說(shuō)明上述兩種情況下像素相關(guān)嗎？為什么？不能。像素的空間相關(guān)性和時(shí)間相關(guān)性是以

26、空間和時(shí)間的相鄰性為基礎(chǔ)的。因此，圖像上任意兩像素點(diǎn)的亮度電平值相等或者任意兩時(shí)刻同一位置上的像素的亮度電平值相等帶有偶然性，不能說(shuō)明兩像素相關(guān)。47、根據(jù)JPEG算法說(shuō)明JPEG圖像顯示時(shí)會(huì)出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象的原因。由于JPEG算法將整幅圖像分成若干個(gè)8X8的子塊，解碼也是以子塊為單位的，所以塊間的解碼誤差可能反映為方塊效應(yīng)，在視覺(jué)上會(huì)出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象。48、討論混合編碼的優(yōu)點(diǎn)混合編碼一般指將預(yù)測(cè)編碼與變換編碼相結(jié)合進(jìn)行編碼的方法。預(yù)測(cè)編碼根據(jù)相鄰像素相關(guān)性來(lái)確定后繼像素的預(yù)測(cè)值，若用差值進(jìn)行編碼則可以壓縮數(shù)據(jù)量；變換編碼對(duì)原始圖像進(jìn)行正交變換，在變換域進(jìn)行抽樣達(dá)到壓縮的目的；混合編碼將兩種編碼方

27、法結(jié)合起來(lái)，可以發(fā)揮兩種編碼方法的優(yōu)點(diǎn)，取得更好的效果49、Huffman編碼有何優(yōu)缺點(diǎn)？Huffman編碼在無(wú)失真的編碼方法中效率優(yōu)于其他編碼方法，是一種最佳變長(zhǎng)碼，其平均碼長(zhǎng)接近于熵值。但當(dāng)信源數(shù)據(jù)成分復(fù)雜時(shí)，龐大的信源集致使Huffman碼表較大，碼表生成的計(jì)算量增加，編譯碼速度相應(yīng)變慢；另外不等長(zhǎng)編碼致使硬件譯碼電路實(shí)現(xiàn)困難。上述原因致使Huffman編碼的實(shí)際應(yīng)用受到限制。50、算術(shù)編碼有何優(yōu)點(diǎn)？舉例說(shuō)明其適用范圍。在信源符號(hào)概率接近的條件下，算術(shù)編碼效率高于Huffman編碼。因此，在擴(kuò)展的JPEG系統(tǒng)中用算術(shù)編碼取代了Huffman編碼。另外，算術(shù)編碼除了常見(jiàn)的基于概率統(tǒng)計(jì)的模式

28、外，還有自適應(yīng)模式。在這種模式下，各個(gè)符號(hào)的初始概率相同，它們依據(jù)出現(xiàn)的符號(hào)而發(fā)生變化。這種模式特別適用于不便于進(jìn)行符號(hào)概率統(tǒng)計(jì)的實(shí)際場(chǎng)合中。51、JPEG為什么要進(jìn)行彩色空間轉(zhuǎn)換？JPEG算法處理的是單獨(dú)的彩色分量圖像，所以來(lái)自其他彩色空間的圖像數(shù)據(jù)要以JPEG格式保存，需要進(jìn)行彩色空間的轉(zhuǎn)換52、引起圖像退化的原因有哪些？造成圖像退化的原因很多，大致可分為以下幾個(gè)方面：（1）射線輻射、大氣湍流等造成的照片畸變。（2）模擬圖像數(shù)字化的過(guò)程中，由于會(huì)損失部分細(xì)節(jié)，造成圖像質(zhì)量下降。（3）鏡頭聚焦不準(zhǔn)產(chǎn)生的散焦模糊。（4）成像系統(tǒng)中始終存在的噪聲干擾。（5）拍攝時(shí)，相機(jī)與景物之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的

29、運(yùn)動(dòng)模糊。（6）底片感光、圖像顯示時(shí)會(huì)造成記錄顯示失真。（7）成像系統(tǒng)的像差、非線性畸變、有限帶寬等造成的圖像失真。（8）攜帶遙感儀器的飛行器運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定，以及地球自轉(zhuǎn)等因素引起的照片幾何失真。后所產(chǎn)生的復(fù)原效果，53、什么是閾值分割技術(shù)？該技術(shù)適用于什么場(chǎng)景下的圖像分割？可用一個(gè)灰度級(jí)閾值T進(jìn)行分割，分割出目標(biāo)區(qū)域與背景區(qū)域，這種方法我們稱(chēng)為灰度閾值分割方法。通常用于圖像中目標(biāo)和背景具有不同的灰度集合：目標(biāo)灰度集合與背景灰度集合。54、邊緣檢測(cè)的理論依據(jù)是什么？有哪些方法？各有什么特點(diǎn)？邊緣檢測(cè)這是基于幅度不連續(xù)性進(jìn)行的分割方法。通常采用差分、梯度、拉普拉斯算子及各種高通濾波處理方法對(duì)圖像進(jìn)

30、行邊緣檢測(cè)。55、基于圖像邊緣的算子分割技術(shù)的理論根據(jù)是什么？通過(guò)差分、梯度、拉普拉斯算子及各種高通濾波處理方法對(duì)圖像邊緣進(jìn)行增強(qiáng)，然后再進(jìn)行一次門(mén)限化的處理，便可以將邊緣增強(qiáng)的方法用于邊緣檢測(cè)，最后根據(jù)邊緣來(lái)進(jìn)行圖像分割。55、什么是區(qū)域？什么是圖像分割？區(qū)域可以認(rèn)為是圖像中具有相互連通、一致屬性的像素集合，圖像分割就是指把圖像分成互不重疊的區(qū)域并提取出感興趣目標(biāo)的技術(shù)。56、什么是Hough變換？試述采用Hough變換檢測(cè)直線的原理?；舴蜃儞Q的基本思想是點(diǎn)線的對(duì)偶性。圖像變換前在圖像空間，變換后在參數(shù)空間。在圖像空間中的直線上的每一個(gè)點(diǎn)都會(huì)映射到參數(shù)空間中的相同參數(shù)，所以只要找到這個(gè)參數(shù)就

31、可以找到圖像空間中的直線oHough變換就是根據(jù)這個(gè)原理檢測(cè)直線的。57、如何表示圖像中一點(diǎn)的彩色值？顏色模型起什么作用？圖像中一點(diǎn)的彩色值顏色三維空間中的一個(gè)點(diǎn)來(lái)表示，每個(gè)點(diǎn)有三個(gè)分量，不同的顏色空間各分量的含義不同。顏色模型規(guī)定了顏色的建立、描述和觀察方式。顏色模型都是建立在三維空間中的，所以與顏色空間密不可分。58、色調(diào)、色飽和度和亮度的定義是什么？在表征圖像一點(diǎn)顏色時(shí)，各起什么作用？HSV模型由色度（H），飽和度（S），亮度（V）三個(gè)分量組成的，與人的視覺(jué)特性比較接近。HSV顏色模型用Munsell三維空間坐標(biāo)系統(tǒng)表示。色調(diào)（H）表示顏色的種類(lèi)，用角度來(lái)標(biāo)定，用-18001800或00

32、3600度量。色飽和度（S）表示顏色的深淺，在徑向方向上的用離開(kāi)中心線的距離表示。用百分比來(lái)度量，從0%到完全飽和的100%。亮度（V）表示顏色的明亮程度，用垂直軸表示。也通常用百分比度量，從0%（黑）到100%（白）。59、為什么有時(shí)需要將一種顏色數(shù)據(jù)表示形式轉(zhuǎn)換為另一種形式？實(shí)際應(yīng)用中常用的顏色空間很多，有RGB、HSV、HSI、YUV、YIQ等。目前常用的顏色空間可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是面向硬設(shè)備的，比方說(shuō)彩色顯示器、打印機(jī)等，另一類(lèi)面向以彩色處理為目的的應(yīng)用，面向硬設(shè)備的最常用的顏色空間是RGB顏色空間，而面向顏色處理的最常用顏色空間是HSI顏色空間以及HSV顏色空間。針對(duì)不同的應(yīng)用目的采用不同的彩色空間可能更合適，因此，有時(shí)需要將一種顏色數(shù)據(jù)表示形式轉(zhuǎn)換為另一種形式。60、什么是彩色的減性模型和加性模型？哪一種模型更適合用于顯示、圖片和打印場(chǎng)合？由三基色混配各種顏色通常有