数字图像处理第三版习题解答(冈萨雷斯版)精选.pdfVIP

1. 数字数据传输通常用波特率度量，其定义为每秒钟传输的比特数。通常的传 输是以一个开始比特，一个字节(8 比特)的信息和一个停止比特组成的包完成 的。基于这个概念回答以下问题： (a) 用56K 波特的调制解调器传输一幅1024×1024、256 级灰度的图像需要用 几分钟？ (b) 以750K 波特 [这是典型的电话DSL(数字用户线)连接的速度]传输要用多少 时间？ 解：(a)T=M/56000=(1024×1024)×(8+2)/56000=187.25s=3.1min (b) T=M/56000=(1024×1024)×(8+2)/750000=14s 2.两个图像子集S1和S2图下图所示。对于V＝｛1｝，确定这两个子集是（a） 4-邻接，（b）8-邻接，（c）m-邻接。 a) S1 和S2 不是4 连接，因为q 不在N4(p )集中。 (b) S1 和S2 是8 连接，因为q 在N8(p )集中。 (c) S1 和 S2 是 m 连接，因为 q 在集合 ND(p ) 中，且N4(p )∩N4(q)没有 V 值的像 素 3. 考虑如下所示的图像分割(a) 令V={0,1}并计算p 和q 间的4，8，m 通路的最 短长度。如果在这两点间不存在特殊通路，试解释原因。(b) 对于V={1,2}重复上 题。 解：(a) 当V={0,1} 时，p 和q 之间不存在4 邻接路径，因为不同时存在从p 到q 像 素的4 毗邻像素和具备V 的值，如图(a)p 不能到达q。8 邻接最短路径如图(b) ， 最短长度为4。m邻接路径如图(b)虚线箭头所示，最短长度为5。这两种最短长度 路径在此例中均具有唯一性。 最短的4 邻接通路的一种情况如图(c)所示，其长度为6 ，另一 (b) 当V={1, 2} 时， 种情况，其长度也为6 ；8 邻接通路的一种情况如图(d)实线箭头所示，其最短长 度为4 ；m 邻接通路的一种情况如图(d)虚线箭头所示，其最短长度为6. 或解: (1) 在 V ＝{0,1}时，p 和 q 之间通路的 D4 距离为∞，D8 距离为 4，Dm 距离为 5 。 (2) 在 V ＝{1,2}时，p 和 q 之间通路的 D4 距离为 6，D8 距离为 4，Dm 距离为 6 。 4 为什么一般情况下对离散图像的直方图均衡化并不能产生完全平坦的直方 图？ 【因为同一个灰度值的各个象素没有理由变换到不同灰度级，所以数字图像 的直方图均衡化的结果一般不能得到完全均匀分布的直方图，只是近似均匀的直 方图。】 5 设已用直方图均衡化技术对一幅数字图像进行了增强，如再用这一方法对所得 结果增强会不会改变其结果？ 【从原理上分析，直方图均衡化所用的变换函数为 原始直方图的累积直方图，均衡化后得到的增强图像的累积直方图除有些项合并 外，其余项与原始图像的累积直方图相同。如果再次均衡化，所用的变换函数即 为均衡化后得到的增强图像的累积直方图（并且不会有新的合并项），所以不会 改变其结果。】 6 设工业检测中工件的图像受到零均值不相关噪声的影响。如果图像采集装置每 秒可采集 30 幅图像，要采用图像平均法将噪声的均方差减少到 1／10，那么工 件需保持多长时间固定在采集装置前？ 7 分别应用 n=23、25 和 45 的方形均值掩膜处理下面一幅图像。结果发现当 n=23、45 时， 处理后图像中左下角的垂直竖条被模糊了，但是竖条与竖条之间的分割仍然很清楚。当 n=25 时，竖条却已经融入了整幅图像，尽管产生这幅图像的掩膜比 45 小得多，请解释这一现象。 注：垂直线段是 5 个像素宽，100 个像素高；它们的间隔是 20 个像素。 【从 图中知道，竖条是 5 像素宽，100 个像素高，他们的分离是 20 像素。问题 中的现象与线与线之间的横向分离有关，所以只考虑在图像中一个单一的扫描线 穿过另一条线。，一条线与另一条线的距离是 25 像素。如图 p3.21 扫描线是一 个 25×25 的截面。截面反应的是像素的平均值。当截面向右移动一个像素时， 它失去一个左侧的垂直杆但会恢复到右侧，所以反应不会改变。事实上，像素到 垂直截面不变。空间均值处理是为得到感兴趣物体的一个粗略的描述而模糊一幅 图像。较小物体与背景混合在一起，较大物体变得