一． 基本概念：
什麼是影象處理、影象分析及影象理解？三者之間有何區別和聯絡？ 書p9
影象數位化包括哪兩個過程？每個過程對數位化影象有何影響？數位化影象資料量與哪些因素有關？ 書p23
寫出二維傅利葉變換的變換核。說明什麼是可分離性和對稱性？離散余弦變換與傅利葉變換有何關係？
二維dct的頻譜分布，其譜域分布與dft相差一倍。對於dct而言，(0, 0)點對應於頻譜的低頻成分，(n-1, n-1)點對應於高頻成分，而同階的dft中， (n／2, n／2)點對應於高頻成分（注： 此頻譜圖中未作頻譜中心平移）。
離散余弦變換是簡化傅利葉變換的重要方法，影象壓縮與傳輸中用。虛數傅利葉變換項為零時，不需計算，只需計算余弦項，是傅利葉變換的特例。
bmp是常見的影象檔案，請簡述bmp影象格式及檔案構成。書p30
影象處理中，為什麼要進行幾何失真校正？請簡述幾何失真校正過程。 （txcl4 p40）
幾何畸變校正 －在圖象獲取或顯示過程中由於系統具有非線性或拍攝角度不同，會使影象產生幾何失真（系統失真或非系統失真）。對影象作定量分析時，需要對失真影象先進行精確的幾何校正。幾何畸變是將無失真座標系中函式f(x,y)變換到另外乙個座標上。
圖象幾何畸變校正的思路是通過一些以知的參考點，即無失真圖象某些象素點和畸變圖象相應象素的座標間對應關係，擬合出上述多項式中的係數，並作為恢復其它象素的基礎。建立幾何校正的模型；利用已知條件確定模型引數；根據模型對影象進行校正。通常包括：
影象座標變換；確定校正空間各畫素灰度值（灰度內插）。
在頻域影象增強中，為什麼不使用理想低通或高通濾波器，而採用巴特沃斯濾波器？（書p154）
理想低通濾波器：由於高頻成分包含有大量的邊緣資訊，因此採用該濾波器在去雜訊的同時將會導致邊緣資訊損失而使影象邊模糊
butterworth低通濾波器：它的特性是連續性衰減，而不像理想濾波器那樣陡峭變化，即明顯的不連續性。因此採用該濾波器濾波在抑制雜訊的同時，影象邊緣的模糊程度大大減小，沒有振鈴效應產生
理想高通有明顯振鈴現象，即影象的邊緣有抖動現象
butterworth高通濾波效果較好，但計算複雜，其優點是有少量低頻通過，h(u，v)是漸變的，振鈴現象不明顯
影象處理系統由哪些基本模組組成？簡述每個模組的作用。
影象採集－敏感的物理器件，電訊號；數位化器件圖，模擬轉化到數字離散。
影象顯示－結果用於顯示，電視，crt，膠片，**，印表機等。
影象儲存－資料量大，需要大量的儲存空間。記憶體，硬碟，磁帶，光介質（cd－ｒ／ｗ， ***
影象通訊－借助綜合業務網，區域網，和普通**網完成影象傳輸。
處理分析－演算法形式描述，用軟體和硬體電路實現。
數字影象處理主要有哪些應用？舉列兩個不同方面的應用例項並結合影象處理理論知識加以描述。 書p16
具體應用領域可粗略概括如下：
物理、化學: 結晶分析、譜分析；
生物、醫學: 細胞分析、染色體分類、血球分類、x射線**分析、ct；
環境保護: 水質及大氣汙染調查；
地質: 資源勘探、地圖繪製、gis；
農林: 植被分布調查、農作物估產；
海洋: 魚群探查、海洋汙染監測；
水利: 河流分布、水利及水害調查；
氣像: 雲圖分析等；
通訊: 傳真、電視、多**通訊；
工業一交通: 工業探傷、鐵路選線、機械人、產品質量監測；
經濟: 電子商務、身份認證、防偽；
軍事: 軍事偵察、飛彈制導、電子抄盤、軍事訓練等；
法律: 指紋識別等；
人的視覺系統有那些主要特點？試把人的視覺系統和計算機視覺系統做對比說明。
試論述為什麼要進行影象的幾何校正。幾何校正包括哪些方面？請描述基本校正過程。
（=幾何失真校正？）
傅利葉變換是重要的影象分析工具，請說明傅利葉的可分離性，並舉出你學過的內容中採用傅利葉變換的例子，並簡要說明其所起的作用。
例子： dct變換（傅利葉變換的一種） 用於影象壓縮
何謂鏈碼？採用鏈碼表示線圖形有何優點？試繪出下面鏈碼的圖形。若將此圖形繞起點逆時針迴轉90o，寫出其鏈碼、差分碼。(10,40)(556677000011222434534)
鏈碼法描述－用曲線的起始點座標和線的方向來表示。
順時針和逆時針得到的鏈碼不一樣，鏈碼具有方向性。
鏈碼表示便於有關形狀特徵計算，又節省空間，可以提取一系列幾何形狀特徵。
影象採集器中常見的成像器件有哪兩種，試描述它們的特點。
按感測器件分類：
cmos－complementary metal oxide semiconductor，互補金屬氧化物半導體，大規模生產，速度快、成本較低，可塑性比較高，影象質量較差。
ccd－charge coupled device，電荷耦合元件，高質量的影象清晰度，製造工藝較為複雜，且功耗較大，成本較高。
什麼是直方圖均衡化? 影象直方圖均衡化有何作用？
直方圖修正－使影象灰度間距拉開或使灰度均勻分布，增大反差，影象細節清晰。分為直方圖均衡化和規定化；直方圖均衡化－將原影象的直方圖通過變換函式修正為均勻的直方圖，然後按均衡的直方圖修改原影象。
效果：採用離散公式，概率密度函式近似，原直方圖上頻數較少的某些灰度級併入乙個或幾個灰度級中，灰級減少，灰度合併；變換後直方圖趨向平坦，動態範圍擴大，對處理對比度小的影象有效；含有象素數多的幾個灰級間隔被拉大了，壓縮的只是象素數少的幾個灰度級，實際視覺能夠接收的資訊量大大地增強了。直方圖均衡化優點是自動增強整個影象對比度，但他的具體增強效果卻不容易控制，處理結果總是得到全域性均衡化直方圖
在彩色影象處理中，什麼是rgb彩色模型，什麼是hsi色彩模型。書p203
二、基本計算
現有影象
現有影象：
現有影象： x
現有影象（下圖）：
現有影象（右圖）：
現有影象：
現有影象
計算並繪製下面影象的直方圖，並計算影象的熵；說明影象直方圖的性質和作用。
請採用3×3十字形視窗完成中值濾波處理，寫出對下圖進行處理後的結果。（影象外部分灰度值均為0）
影象座標變換中：
1） 給出將影象逆時針旋轉45°的變換矩陣。
2) 如何利用基本變換矩陣實現影象繞給定點（x0，y0）旋轉？
3）利用1）得到的矩陣計算影象點（800，600）旋轉後的座標。
4）影象繞影象中心（400，300）逆時針旋轉45°，計算影象點（800，600）旋轉後的座標。
灰度插值：（空間變換後的畫素賦予相應灰度以恢復原來位置灰度值）
1）常見有哪兩種灰度插值計算方式？最近鄰域法、雙線性插值法
2）寫出這兩種灰度插值計算公式。書p110-p113
3）在計算灰度插值過程中，某畫素落在畫素點（5,5）灰度值為50、點（5，6）灰度值為75、點（6，5）灰度值為80以及點（6，6）灰度值為150之間，該點計算座標為（5.26，5.46）。
試選用2）中的一種計算公式，計算該畫素的灰度。
3、分析與思考：
1. 影象處理中，邊緣增強與邊緣提取處理有許多相似的運算元（roberts, prewitt. sobel）或模板，分析邊緣增強與邊緣提取演算法及計算過程有何不同。
laplace 邊緣運算元與laplace增強運算元有何區別。
2. 舉例說明影象處理系統，指出其中用到的影象處理理論並分析其重點、難點技術。
3． 試編寫子程式函式為:void smoothtemplate(byte *pbits, double template[3][3], int nwidth,int nheight)的低通濾波法彩色影象平滑子程式，pbits為存放影象資料指標，template為低通平滑模板，nwidth為影象寬度，nheight為影象高度。
4. 在某影象檢測系統中，需要通過人工標誌
準確定位車輛位置。檢測系統拍攝的
車輛數字影象如右圖所示。試利用所學的
影象處理理論，分析如何從車輛數字圖
像中提取人工標誌中心在影象中的位置。
（14分）txcl9
人工標誌車輛影象
通過高通濾波，得到所有的邊緣，對邊緣細化（但要保持連通關係），找出所有封閉的邊緣，對封閉邊緣求多邊形逼近。在逼近後的所有4邊形中，找出尺寸與標誌大小相同的四邊形。標誌被定位。
5. 描述標準bmp檔案的檔案格式。程式設計讀取bmp檔案資料程式。子程式函式為:
void readbmp(cstring filename, lpbitmapinfo lpbmi, bitmapfileheader
&bmpfh, lbyte pbits，int &nwidth, int &nheight),pbits為存放影象資料指標，lpbmi 為bmp資訊頭指標，bmpfh為bmp檔案頭變數,nwith影象寬度，nheight影象高度。
6. 在影象處理中，採用什麼方法檢測直線？試敘述其原理及演算法的計算過程。
hough變換。txcl9 p54
數字影象處理 複習
1 簡述數字影象處理的三個層次。2 按bmp格式計算一幅512 512 每畫素灰度深度為8的灰度影象儲存大小。3 簡述空間解析度 灰度級解析度對影象質量的影響。4 什麼叫空間域影象處理 頻率域影象處理？5 簡述頻域濾波的基本步驟。6 計算下圖的歸一化直方圖。7 對下列影象 灰度級範圍為0 3 進行直...
數字影象處理實驗
數字影象處理數學方法 實驗指導 實驗目的和任務 通過實驗對數字影象的基本理論和基本運算 影象空域變換和頻域變換 影象增強等基本處理方法有更深入的理解。實驗要求 獨立完成各項實驗內容 記錄每一項實驗內容實現的步驟 列印輸出相應實驗中的原始影象和實驗生成影象 獨立撰寫實驗報告。實驗環境 計算機機房 實驗...
數字影象處理大綱
一 理論課程主要內容及學時安排 32學時 第一章緒論 2學時 1 數字影象處理的發展 2 數字影象處理的主要研究內容 3 數字影象處理的基本步驟 4 影象處理系統的組成 第二章數字影象基礎 4學時 1 視覺感知要素 2 影象的取樣和量化 3 畫素間的基本關係 4 數字影象處理中的基本數 算 第三章灰...