第一章
1. 什么是图像？如何区分数字图像和模拟图像？模拟图像和数字图像如何相互转换？ 答：图像是当光辐射能量照在物体上，经过反射或透射，或由发光物体本身发出的光能量，在人的视觉器官中所重现出的物体的视觉信息。数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。这样，数字图像可以用二维矩阵表示。将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或彩）整数化的过程称为量化。
答：数字图像处理(Digital Image Processing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。
3. 数字图像处理系统有哪几部分组成？各部分的主要功能和常见设备有哪些？答：一个基本的数字图像处理系统由图像输入、图像存储、图像输出、图像通信、图像处理和分析5个模块组成，如下图所示。
各个模块的作用分别为：
图像输入模块：图像输入也称图像采集或图像数字化，它是利用图像采集设备（如数码照相机、数码摄像机等）来获取数字图像，或通过数字化设备（如图
像扫描仪）将要处理的连续图像转换成适于计算机处理的数字图像。
图像存储模块：主要用来存储图像信息。
图像输出模块：将处理前后的图像显示出来或将处理结果永久保存。
图像通信模块：对图像信息进行传输或通信。
图像处理与分析模块：数字图像处理与分析模块包括处理算法、实现软件和数字计算机，以完成图像信息处理的所有功能。
答：
（1）、人眼的视觉机理。视网膜上有大量的杆状细胞和锥状细胞，锥状细胞能辨别光的颜，而杆状细胞感光灵敏度高，但不能辨。
（2）、人眼的视敏特性。指人眼对不同波长的光具有不同的敏感程度。
（3）、人眼的亮度感觉。亮度感觉范围指人眼所能感觉到的最大亮度与最小亮度之间的范围。虽然这个范围非常宽，但它并不能同时感受如此宽的亮度范围。只需具有一定的对比度和亮度层次，就能给人相当真实的亮度感觉。
（4）、人眼的视觉惰性。人有视觉惰性，当亮光突然消失时，人眼视觉消失也有一个过程，这种过程需要的时间称为视觉暂留时间。所以，只要将静止画面的换幅频率小于视觉暂留时间就可以给人以连续的感觉。
（5）、人眼的闪烁感觉。人眼对于亮度变化的光线变化有一种闪烁感觉特性。而这种闪烁感觉与脉冲的光重复频率有关，因此，只要将这种频率提高的某一定值以上，人眼就不会有闪烁感觉。
（6）、人眼的分辨力。人眼在观看景物或图像时分辨其细节的能力称为人眼的分辨力。它与不同个体，照明强度，相对对比度，被观察物体运动情况，以及彩等因素有关。
（7）、人眼的彩视觉特性。人眼所看到的彩是不同光谱成分作用于眼睛的综合效果。不同波长会引起不同彩感觉；相同的彩感觉，也可以由不同波长的光谱成分引起。
5. 视觉错觉对图像处理有何意义？
答：视错觉是指视感觉与客观存在不一致的现象，简称错觉。人们观察物体时，
由于物体受到形、光、的干扰，加上人们的生理、心理原因而误认物象，会产生与实际不符的判断性的视觉误差。
视错觉一般分为形的错觉和的错觉两大类。形的错觉主要有：长短、大小、远近、高低、幻觉、分割、对比等。的错觉主要有光渗、距离、温度、重量等。例如：两条平行线因受斜线的影响呈弯曲状，此种错视称为弯曲错视。两扇形虽然大小形状完全相同，但是下方的扇型看似更大。厨房大面积使用深时，我们呆在里面，就会觉得温度下降2-3度等。
6. 数字图像处理的主要研究内容有哪些？
答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。
7. 图像亮度函数 I =f ( x, y, λ, t )的各个参数的具体含义，它反映的图像类型有多少？
答：图像数学表达式(,,,,)I f x y z t λ=中，(x,y,z)是空间坐标，λ是波长，t 是时间，I 是光点(x,y,z)的强度（幅度）。上式表示一幅运动 (t) 的、彩/多光谱 (λ) 的、立体（x,y,z ）图像。
(,,,,)I f x y z t λ=表示一幅运动 (t) 的、
彩/多光谱 (λ) 的、立体（x,y,z ）图像。对于静止图像，则与时间t 无关；对于单图像(也称灰度图像)，则波长λ为一常数；对于平面图像，则与坐标z 无关，故f(x,y)表示平面上的静止灰度图像，它是一般图像(,,,,)I f x y z t λ=的一个特例。
8. 简述灰度级分辨率变化对图像视觉效果的影响。
答：对于空间上或者时间上两相邻的视觉信号，人们刚能鉴别出二者存在的能力称为视觉系统的分辨率。这一特性显然与视网膜上单位面积内分布的视细胞数有关。如果把视网膜看成由许多感光单元镶嵌在其上的视细胞镶嵌板，则单位面积内感光单元的减少，对图像的分辨能力也随之减少。
9. 图像处理、图像分析和图像理解各有什么特点？它们之间有哪些联系和区别？
答：狭义图像处理：对输入图像进行某种变换得到输出图像，是一种图像到图像的过程。图像分析：对图像中感兴趣的目标检测和测量，从而建立对图像目标的描述。图像分析是一个从图像到数值或符号的过程。图像理解：在图像分析的基础上，基于人工智能和认知理论，研究图像中个目标的性质和它们之间的相互关系，对图像内容的含义加以理解以及对原来客观场景加以解译，从而指导和规划行动。狭义图像处理、图像分析和图像理解是相互联系又相互区别的。狭义图像处理是低层操作，它主要在图像像素级上进行处理，处理的数据量非常大；图像分析则进入中层，经分割和特征提取，把原来以像素构成的图像转变成比较简洁的非图像形式的描述；图像理解是高层操作，它是对描述中抽象出来的符号进行推理，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处。
10、结合自己的生活实际，举出几个数字图像处理的应用实例。
答：数字处理图像在生物医学、遥感、工业、军事、通信、公安等领域有着广泛的应用。
（1）生物医学：显微图像、DNA分析、X光成像、超声成像、CT等。（2）遥感航天：地图、气象、天文、交通等。
（3）通信方面：图像传输，影像传输等。
（4）工业应用：生产监控、CAD技术、产品检测等。
（5）军事、公安领域：指纹识别、雷达侦测、地形识别等。
第二章
1．应用Matlab语言编写程序读入一幅彩图像，并分别将其转换为灰度图像和索引图像。
clear all
I=imread('autumn.tif');
figure(1);
imshow(I);
I1=rgb2gray(I);
figure(2);
imshow(I1);
2．编写Matlab程序，采用imfinfo函数对图像文件进行信息查询。答：>>aa=imfinfo('0000-c1.jpg')
aa =Filename: 'C：\matlab程序\ 201101002 \ 0000-c1.jpg' FileModDate: '03-Nov-2012 18:14:23'
FileSize: 50138
Format: 'jpg'
FormatVersion: ''
Width: 640
Height: 480
BitDepth: 24
ColorType: 'truecolor'
FormatSignature: ''
NumberOfSamples: 3
CodingMethod: 'Huffman'
CodingProcess: 'Sequential'
Comment: {}
>> Name=aa.Filename
Name =
C:\matlab程序\ 201101002 \ 0000-c1.jpg'
3．编写Matlab程序，显示不同类型的图像文件。
（1）load clown
image(10,10,X)
colormap(map)
（2）I=imread('rice.png')
J=filter2([1 2;-1 -2],I)
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议