《数字图像处理》试题A卷和答案.doc
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《数字图像处理》试题A卷和答案.doc
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2010级通信和信息工程专业《数字图像处理》试题A卷
课程代码:
考试时间:
120分钟
ImageProcessingFinalExam
得分
一、名词解释(2小题,每题5分,共10分)
评卷人
1、Pseudocolorimage(5points)
2、Gray-levelHistogram(5points)
得分
二、正、误判断题(10小题,每小题2分,共20分)
评卷人
3、人眼对红光的敏感度高于对蓝光的敏感度。
()
4、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。
()
5、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。
()
6、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。
()
7、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。
()
8、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。
()
9、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。
()
10、丢失了高频成分的图像给人的感觉是比较模糊。
()
11、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。
()
12、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。
()
得分
三、三、简答题:
(4小题,第1小题10分,共40分)
评卷人
13、WhatarethepropertiesofafilterFgivenbythearraybelow?
Thecenterelementisw=A+8,whereA≥1.Thisfilteriscalledanunsharpmaskandiscommonlyusedingraphicartsandphotography.(10points)
14、ShownbelowFigure14isa
modeloftheimagedegradation,pleaseexplainwhatitmeansandgiveanexpressionofoutputg(m,n)。
(10points)
Figure14A
modeloftheimagedegradation
15、NameanythreefeaturesoftheDCTthatmakesitapopularimagetransformforimagecompression.(10points)
16、DescribethekindofdistortionthatispresentinFigure16andprovideameanstoeliminateit.(10points)
Figure16
得分
四、四、分析题(3小题,每题10分)
评卷人
17、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)
(2)为什么引入量化器,指出其对编码有何影响?
(5分)
18、Figuresshownin(18-1)and(18-2)aretwotypesofsmoothingfiltermaskofimageenhancementinspatialdomain.(18-1)iscalled‘Neighborhood-averagingmask’,itsfrequencyresponseshownin(18-3);(18-2)iscalled‘Weighted-averagingmask’,anditsfrequencyresponseshowninFigure20-4.
a.Whichmaskhasbetterabilityforimagesmoothing?
(5points)
b.Pleaseanalyzetheirsmoothingeffectsinfrequencydomain.(5points)
0
1/5
0
1/5
1/5
1/5
0
1/5
0
1/10
1/10
1/10
1/10
1/5
1/10
1/10
1/10
1/10
bb
a.
18-1Neighborhood-averagingmask
18-2Weighted-averagingmask
18-3FrequencyresponseofNeighborhood-averagingmask(cross)
18-4Frequencyresponseof
Weighted-averagingmask(cross)
19、Atelescopeinanorbitingobservatoryisusedtoproduceimagesonahigh-resolutionCCDarray.Ithasbeenfoundthattheimagesarealittleblurryduetoopticaleffectsinthe
telescope.Youhavebeencalledinasanimageprocessingexperttodeviseamethodtosharpenthedigitalimages.Describehowyouwouldgoaboutsolvingtheproblem,giventhattheonlyimagesyoucanobtainareofastronomicalobjects.Youcannotmodifythetelescopeinanyway.Theonlyoptionistoprocessthedigitalimages.(10points)
2010级通信和信息工程专业《数字图像处理》试题(A卷)
参考答案及评分标准
一、名词解释(2小题20分,每题5分)
1. 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(ColorLook-UpTable)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. 图像中像素灰度分布的概率密度函数
二、正、误判断题(10小题,每小题1分,共10分)(T:
对,F:
错)
3).F4).T5).T 6).T 7).F8).T 9).T 10).T 11).F 12).T
三、简答题:
(4小题,每小题10分,共40分)
13.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)。
14.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)
15.
l 算法简单,正、反变换算法相同,(3分)
l 有快速算法;(3分)
l 频域变换后信号能量主要集中在低频部分。
(4分)
16.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)
四、分析题(3小题,每小题10分共30分)
17.答题要点:
一、
(1) 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)
(2) 量化器:
对前一环节的DCT系数归类并编码(通过量化表);(2分)
(3) 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)
二、
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)
18.答题要点:
(a).加权邻域平均模板性能更好;(4分)
(b).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)
19.答题要点(标准):
步骤
1)、用逆滤波复原图像、要求给出具体的方法(eg.Wienerfilterorothers).(5分)
2)、锐化(举出空域或频域的方法之一即可)
7
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