數(shù)字圖像處理基本知識

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1、數(shù)字圖像：

數(shù)字圖像，又稱為數(shù)碼圖像或數(shù)位圖像，是二維圖像用有限數(shù)字數(shù)值像素的表示。數(shù)字圖像是由模擬圖像數(shù)字化得到的、以像素為基本元素的、可以用數(shù)字計算機或數(shù)字電路存儲和處理的圖像。

2、數(shù)字圖像處理包括內(nèi)容：

圖像數(shù)字化；圖像變換；圖像增強；圖像恢復；圖像壓縮編碼；圖像分割；圖像分析與描述；圖像的識別分類。

3、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)包括部分：

輸入（采集）；存儲；輸出（顯示）；通信；圖像處理與分析。

4、從“模擬圖像”到“數(shù)字圖像”要經(jīng)過的步驟有：

圖像信息的獲??；圖像信息的存儲；圖像信息處理；圖像信息的傳輸；圖像信息的輸出和顯示。

5、數(shù)字圖像1600x1200什么意思？灰度一般取值范圍0~255，其含義是什么？

數(shù)字圖像1600x1200表示空間分辨率為1600x1200像素；灰度范圍0~255指示圖像的256階灰階，就是通過不同程度的灰色來來表示圖像的明暗關系，8bit的灰度分辨率。

6、圖像的數(shù)字化包括哪兩個過程？它們對數(shù)字化圖像質(zhì)量有何影響？

采樣：采樣是將空間上連續(xù)的圖像變換成離散的點，采樣頻率越高，還原的圖像越真實。

量化：量化是將采樣出來的像素點轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)量值，一幅數(shù)字圖像中不同灰度值得個數(shù)稱為灰度等級，級數(shù)越大，圖像越是清晰。

7、數(shù)字化圖像的數(shù)據(jù)量與哪些因素有關？

圖像分辨率；采樣率；采樣值。

8、什么是灰度直方圖？它有哪些應用？從灰度直方圖中你可可以獲得哪些信息？

灰度直方圖反映的是一幅圖像中各灰度級像素出現(xiàn)的頻率之間的關系

它可以用于：判斷圖像量化是否恰當；確定圖像二值化的閾值；計算圖像中物體的面積；計算圖像信息量。

從灰度直方圖中你可可以獲得：

  -  暗圖像對應的直方圖組成成分幾種在灰度值較小的左邊一側(cè)

  -  明亮的圖像的直方圖則傾向于灰度值較大的右邊一側(cè)

  -  對比度較低的圖像對應的直方圖窄而集中于灰度級的中部

  -  對比度高的圖像對應的直方圖分布范圍很寬而且分布均勻

9、什么是點處理？你所學算法中哪些屬于點處理？

在局部處理中，輸出值僅與像素灰度有關的處理稱為點處理。如：圖像對比圖增強，圖像二值化。

10、什么是局部處理？你所學算法中哪些屬于局部處理？

在對輸入圖像進行處理時，計算某一輸出像素值由輸入圖像像素的小領域中的像素值確定，這種處理稱為局部處理。如：圖像的移動平均平滑法，空間域銳化法。

圖像增強、空域、平滑去噪

11、圖像增強的目的是什么？

圖像增強的目的是要改善圖像的視覺效果，針對給定圖像的應用場合，有目的的增強圖像的整體或局部特性，將原來不清晰的圖像變得清晰或增強某些感興趣的特征，擴大圖像中不同物體的特征之間的差別，抑制不感興趣的特征，使之改善圖像質(zhì)量、豐富信息量，將強圖像判讀和識別效果，滿足某些特征分析的需求。

12、什么是灰度圖像的直方圖？簡述用它可以簡單判斷圖像質(zhì)量？

灰度直方圖定義為數(shù)字圖像中各灰度級與其出現(xiàn)的頻數(shù)間的統(tǒng)計關系，它能描述該圖像的概貌，例如圖像的灰度范圍，每個灰度級出現(xiàn)的頻率，灰度級的分布，整幅圖像的平均明暗和對比度等

13、常用圖像增強方法有哪些？

圖像的線性變換；圖像的非線性變化；圖像的直方圖均衡化和規(guī)定化。

14、“平均模板”對圖像做哪種處理？寫出 3x3和5x5“平均模板”？

抑制噪聲，改善圖像質(zhì)量

15、“中值濾波”對圖像做哪種處理？是如何運算的？

中值濾波是對一個滑動窗口內(nèi)的諸像素灰度值排序，用其中值代替窗口中心像素的灰度值的濾波方法，它是一種非線性的平滑法，對脈沖干擾及椒鹽噪聲的抑制效果好，在抑制隨機噪聲的同時能有效保護邊緣少受模糊。

16、什么叫點處理、局部處理、全局處理？3x3平均模板、直方圖修正、灰度反轉(zhuǎn)各屬于哪種處理？

 - 點處理：輸出值僅與像素灰度有關的處理稱為點處理。（直方圖修正）

 - 局部處理：計算某一輸出像素值由輸入圖像像素的小領域中的像素值確定，這種處理稱為局部處理。（灰度反轉(zhuǎn)）

 - 全局處理：圖像某一像素灰度的變化與圖像全部像素灰度值有關。（3x3平均模板）

圖像變換、頻域處理、頻域

17、常用圖像變換算法：

圖像的幾何變換（圖像畸變校正、圖像縮放：雙線性插值、旋轉(zhuǎn)、拼接）

圖像變換（傅立葉、余弦、沃爾什－哈達瑪、K-L變換、小波變換）

圖像頻域處理（增強算法：高頻率提升、同態(tài)濾波；平滑去噪：低通濾波）

18、為什么要進行圖像變換？各種變換應用在圖像什么處理上？

圖像變換在數(shù)字圖像處理與分析中起著很重要的作用，是一種常用的、有效的分析手段。圖像變換的目的在于：使圖像處理問題化；有利于圖像特征提?。挥兄趶母拍钌显鰪妼D像信息的理解。

19、簡述空域濾波跟頻域濾波的不同

 - 空域法：直接對圖像的像素灰度進行操作。常用算法：圖像的灰度變換；直方圖修正（均衡化、規(guī)定化）；平滑和銳化處理；彩色增強。

 - 頻域法：在圖像的變換域中，對圖像的變換值進行操作，然后經(jīng)逆變換獲得所需要的增強結果。常用算法：低通濾波；高頻提升濾波；同態(tài)濾波。

20、頻域進行圖像增強、去噪、邊緣檢測分別用哪種濾波器？

增強------------同態(tài)濾波器

去噪------------低通濾波器

邊緣檢測------------高通濾波器

21、頻域處理圖像的步驟：

a. 清除噪聲，改善圖像的視覺效果

b. 突出邊緣有利于識別和處理

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