圖像處理補考卷參考答案

1、課程類別：必修 選修 考試方式： 開卷 閉卷 2007 2008 學年第 二 學期使用班級： 計算機科學與技術（醫(yī)學智能信息處理方向）04 課程名稱： 醫(yī)學圖像處理 考試時間： 2007 年 11 月 5 日一、 選擇題（共20分，每題2分）題號12345678910答案ACABDCBDAD二、 簡答題（共35分，每題7分）1、數(shù)字圖像分割的概念和目的是什么？答：圖像分割是將圖像中有意義的特征部分提取出來，有意義的特征包括圖像中的邊緣，區(qū)域等，它是進行圖像識別，分析和理解的基礎。（5分）圖像分割的目的：把圖像分割成不同的區(qū)域，找出分開的各區(qū)域的特征，從而可以進一步對圖像進行分類與識別，對臨床治

2、療以及其他領域都有幫助。（2分）    2、試給出把灰度范圍(0，10拉伸為(0，15，把灰度范圍(10，20移到(15，25， 并把灰度范圍(20，30壓縮為(25，30的變換方程。答：由得：（1）；（2）（3）(寫出計算公式得2分，每個灰度變換方程得1分3、為什么一般情況下對離散圖像的直方圖均衡化并不能產生完全平坦的直方圖？答：這是由于直方圖均衡化是將圖像灰度的概率密度均勻分布，只將幾個像素較少的灰度級歸并到了一個新的灰度級上，而像素較多的灰度級間隔拉大。4、圖像都有哪些特征？簡要地說明這些特征？答：圖像特征是指圖像的原始特性或屬性，其中有些是視覺直接能感受到

3、的，有些則不能?？偟恼f來，圖像有幅度特征，直方圖特征，變換系數(shù)特征，點和線條的特征，灰度邊緣特征以及紋理特征等。（2分）其中幅度特征是圖像最基本的特征，可以在某一像素點或其領域內作出幅度的測量，她對于分離目標物的描述具有重要的作用；直方圖特征只要是求圖像的統(tǒng)計分布情況；變換系數(shù)特征可以作為模式識別或分類系統(tǒng)的輸入信息；點和線條的特征重要是用來判斷圖像的凸凹情況；灰度邊緣特征主要是用來檢測邊緣特征；紋理特征描述圖像的紋理特性。（5分，每點1分）5、小波變換有哪些特點和性質？答：（小波變換的特點知識點共5分，寫出一個得1分）小波變換的特點：多分辯率的觀察和處理；易于控制各種噪聲；具有與人視覺系統(tǒng)相

4、吻合的對數(shù)特征；能量集中等。（小波變換的性質知識點共2分，寫出一個得1分）小波變換的性質有：尺度可變性、平移性、多分辯率一致性、正交性。三、 計算題（共40分，每題10分）1、如圖為一幅16級灰度的圖像。（1） 請寫出均值濾波和中值濾波的3x3濾波器；（2） 說明這兩種濾波器各自的特點；（3） 寫出兩種濾波器對下圖的濾波結果（只處理灰色區(qū)域，不處理邊界）；題1圖答：（1）均值濾波和中值濾波的3x3濾波器均值（2分）中值濾波器是對3×3模板區(qū)域的灰度值進行排序，將中間值作為當前點的灰度值（2分）（2）均值濾波器通過對模板內像素的灰度值進行平均以消除去噪聲，但會使圖像變得模糊。（2分）中

5、值濾波器是一個統(tǒng)計排序濾波器，通過選擇模板內中間的像素值代替來消除噪聲，處理效果較好，特別適合于處理椒鹽噪聲。（2分）（3）均值處理結果（1分）222232222中值濾波結果（1分）2、圖像壓縮中主要利用哪些類型的冗余進行壓縮？已知灰度值0，1，2，3，4，5在圖像中出現(xiàn)的概率分別是，對其進行霍夫曼編碼，給出碼字、碼字的平均長度和編碼效率，畫出霍夫曼編碼樹。答：圖像中存在編碼冗余、象素間冗余和心理視覺冗余，壓縮是通過去除三個基本數(shù)據(jù)冗余中的一個或多個來達到的。（共4分，寫出一個冗余得1分，寫出壓縮方法得1分）經過霍夫曼編碼進行壓縮后的碼字為：(2分，編碼長度一致即可得分012345110001

6、00011010110平均編碼長度為2.35,編碼效率提高了：(32.35/3*100%=21.6%(平均編碼長度為1分，編碼效率為1分（畫出霍夫曼編碼圖2分）3.已知圖像的灰度分布是:I12345678p172135352171（其中i表示圖像灰度值，p表示對應灰度值在圖像中點的數(shù)目）寫出直方圖均衡化的基本步驟并對上述圖像進行直方圖均衡化，寫出其均衡化過程。答：1、由灰度分布圖可知各灰度值的點數(shù)，h1,7,21,35,35,21,7,12、計算其概率分布，設N為總的點數(shù)h(i=h/N=1/128,7/128,21/128,35/128,35/128,21/128,7/128,1/1283、其

7、概率累積分布，hp(i= 1/128,8/128,29/128,64/128,99/128,120/128,127/128,128/1284、設函數(shù)f(x,y為原圖像(x,y點的灰度值，經過直方圖均衡化后的灰度值為g(x,y，其計算公式為：f(x,y=1 則g(x,y=1f(x,y=8 則g(x,y=8其它情況g(x,y=f(x,y×hp(f(x,y，得到結果為：F(x,y12345678G(x,y11246888(寫出基本步驟得5分，第1步計算1分，第2步計算1分，第3步計算1分，第4步計算2分4、列舉三個常用的邊緣檢測模板，簡述各個模板的特點，然后分別用其3×3算子對下圖灰色區(qū)域進行計算，寫出其模板和計算結果。題4圖答：常用的邊緣檢測模板有Sobel，Prewitt和Roberts等Sobel算子突出中心點垂直或水平方向上對應點的響應值（2分）： 121000121Prewitt算子在差分計算中其權值均為1（2分）：101101101Roberts算子是2×2算子，對對角的差分計算其響應(2分:1001Sobel水平算子對圖4進行處理的