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数字图象处理期末考试试卷标准答案 二ＯＯＯ年一月十九日 一、简答题（每题5分） 请说明RGB模型与CMY模型的关系。简述HSI模型。 答: RGB模型与CMY模型是互为补色的关系。RGB模型是加色系统，CMY 是减色系统。它们之间的关系如下图所示： R M Y B G C HIS模型：H：颜色的色调，取值 0-360 S：颜色的饱和度，取值 0-100 I：颜色的亮度， 取值 0-100 请解释以下概念： 象素的四邻域、八邻域 象素的4-连通性、8-连通性 象素的D4距离、D8距离 答： 对于象素P(x,y) ，q(s,t) 象素的四邻域是：P(x,y-1)， P(x,y+1)， P(x-1,y)， P(x+1,y) 象素的八邻域是：P(x,y-1)， P(x,y+1)， P(x-1,y)， P(x+1,y) P(x-1,y-1)， P(x+1,y+1)， P(x-1,y+1)， P(x+1,y-1) 象素的4-连通性：处于P的四领域上的点，被称为与点P是4-连通的。 象素的8-连通性：处于P的八领域上的点，被称为与点P是8-连通的。 象素的D4距离：D4 = |x – s| + |y – t| 象素的D8距离：D8= max(|x – s|, |y – t|) 请简述二维傅立叶变换的特性。 可分离 平移 旋转性 周期与共轭对称性 性线性 均值 拉普拉斯 卷积 在频域过滤器中，ButterWorth过滤器与理想过滤器相比，有什么优点？ 答：可以去掉振铃效果。 经过基本高通过滤器、高增益过滤器处理后产生的结果图象各有何特点？ 答：基本高通过滤器处理后产生的结果图象，变化平缓的区域的值均为0，而边缘附近的象素边得很亮。 高增益过滤器处理后产生的结果图象，在边缘被加亮增强的同时，变化比较平缓的区域的原图象素依增益值大小的不同，得到了不同程度的保留。 在阈值分割中，获取阈值的方法有哪些？ 答：有三种：1）交互方式 2）直方图 3）边界特性 二、问答题（每题10分） 请叙述直方图的定义，以及进行直方图匹配的详细过程。 答：直方图的定义为：P(rk) = nk / n，其中n是图象中的象素的总数；第k个灰度级的象素个数nk；rk是第k个灰度级的值。 先给出所希望的直方图，有两种方法可以得到：给出结果的概率密度函数，或通过交互的方式得到。 对原图找出S = T(r)，满足直方图均衡化（直方图均衡化，用累积分布函数求出）。对希望的直方图也找出 Z = G(t)满足直方图均衡化，并求出G-1。 然后令H = G-1T,用H作用于原图象即可得到希望的直方图，即进行了匹配。 图象增强的作用是什么？分别简述频域过滤器和空域过滤器进行图象增强的方法。 答：一般图象增强的作用是去除噪音，增强边缘的清晰度，以便下一步处理。 频域过滤器进行图象增强的方法是：通过正向的傅立叶变换，得到图象的频域结果，在频域上对图象进行高通滤波增强边缘，或进行低通滤波去除噪音，然后将滤波后的图象通过逆向傅立叶变换，变换到空域，完成处理。 空域过滤器进行图象增强的方法是：用线性过滤器处理每一个象素，线性过滤器的计算方法是，用下式计算的结果代替原象素： d = 1/9 (c11*p11+ c12*p12+ …+c33*p33) 其中cij是3x3的模板系数，pij是当前处理象素的8邻域对应的象素。 去除噪音一般使用低通过滤器，其过滤器模板是： 1 1 1 1 1 1 1 1 1 提取边缘一般使用高通过滤器，其过滤器模板是： –1 –1 –1 –1 8 –1 –1 –1 –1 模板还可以是5x5或7x7的。 特征表示法和描述子应该对哪些几何变化不敏感？请举例说明。 答：应该对平移、旋转、比例放缩这三种几何变化不敏感。例如：分段描述法对三种几何变化都不敏感；关系描述子的多边形的内角对上述三种几何变化不敏感；形状数对位置平移不敏感，对角度和比例放缩是敏感的，要去除这种敏感性要做特殊处理。 请叙述JPEG的压缩过程，并分析它在每个步骤中分别减少了哪种冗余？ 答：分块 颜色空间转换 零偏置转换 DCT变换 量化 符号编码 颜色空间转换，减少了心理视觉冗余；零偏置转换，减少了编码冗余；量化减少了视觉心理冗余；符号编码由于是霍夫曼编码加行程编码，因此即减少了编码冗余（霍夫曼编码）由减少了象素冗余（行程编码）。 三、综合应用题（每题15分） 汽车牌照的定位和数字的识别 解：第一步定位汽车牌照，第