數(shù)字圖像處理基本知識(shí)

1、數(shù)字圖像：

數(shù)字圖像，又稱(chēng)為數(shù)碼圖像或數(shù)位圖像，是二維圖像用有限數(shù)字?jǐn)?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(jì)算機(jī)或數(shù)字電路存儲(chǔ)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(qiáng)；圖像恢復(fù)；圖像壓縮編碼；圖像分割；圖像分析與描述；圖像的識(shí)別分類(lèi)。

3、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)包括部分：

輸入（采集）；存儲(chǔ)；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(guò)的步驟有：

圖像信息的獲?。粓D像信息的存儲(chǔ)；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(guò)不同程度的灰色來(lái)來(lái)表示圖像的明暗關(guān)系，8bit的灰度分辨率。

6、圖像的數(shù)字化包括哪兩個(gè)過(guò)程？它們對(duì)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(diǎn)，采樣頻率越高，還原的圖像越真實(shí)。

量化：量化是將采樣出來(lái)的像素點(diǎn)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(gè)數(shù)稱(chēng)為灰度等級(jí)，級(jí)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(guān)？

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(yīng)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(jí)像素出現(xiàn)的頻率之間的關(guān)系

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

從灰度直方圖中你可可以獲得：

- 暗圖像對(duì)應(yīng)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(duì)比度較低的圖像對(duì)應(yīng)的直方圖窄而集中于灰度級(jí)的中部

-對(duì)比度高的圖像對(duì)應(yīng)的直方圖分布范圍很寬而且分布均勻

9、什么是點(diǎn)處理？你所學(xué)算法中哪些屬于點(diǎn)處理？

在局部處理中，輸出值僅與像素灰度有關(guān)的處理稱(chēng)為點(diǎn)處理。如：圖像對(duì)比圖增強(qiáng)，圖像二值化。

10、什么是局部處理？你所學(xué)算法中哪些屬于局部處理？

在對(duì)輸入圖像進(jìn)行處理時(shí)，計(jì)算某一輸出像素值由輸入圖像像素的小領(lǐng)域中的像素值確定，這種處理稱(chēng)為局部處理。如：圖像的移動(dòng)平均平滑法，空間域銳化法。

圖像增強(qiáng)、空域、平滑去噪

11、圖像增強(qiáng)的目的是什么？

圖像增強(qiáng)的目的是要改善圖像的視覺(jué)效果，針對(duì)給定圖像的應(yīng)用場(chǎng)合，有目的的增強(qiáng)圖像的整體或局部特性，將原來(lái)不清晰的圖像變得清晰或增強(qiáng)某些感興趣的特征，擴(kuò)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(qiáng)圖像判讀和識(shí)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(jiǎn)述用它可以簡(jiǎn)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(jí)與其出現(xiàn)的頻數(shù)間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，它能描述該圖像的概貌，例如圖像的灰度范圍，每個(gè)灰度級(jí)出現(xiàn)的頻率，灰度級(jí)的分布，整幅圖像的平均明暗和對(duì)比度等

13、常用圖像增強(qiáng)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(duì)圖像做哪種處理？寫(xiě)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(duì)圖像做哪種處理？是如何運(yùn)算的？

中值濾波是對(duì)一個(gè)滑動(dòng)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(duì)脈沖干擾及椒鹽噪聲的抑制效果好，在抑制隨機(jī)噪聲的同時(shí)能有效保護(hù)邊緣少受模糊。

16、什么叫點(diǎn)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(diǎn)處理：輸出值僅與像素灰度有關(guān)的處理稱(chēng)為點(diǎn)處理。（直方圖修正）

-局部處理：計(jì)算某一輸出像素值由輸入圖像像素的小領(lǐng)域中的像素值確定，這種處理稱(chēng)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(guān)。（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(dá)瑪、K-L變換、小波變換）

圖像頻域處理（增強(qiáng)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(jìn)行圖像變換？各種變換應(yīng)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(wèn)題化；有利于圖像特征提取；有助于從概念上增強(qiáng)對(duì)圖像信息的理解。

19、簡(jiǎn)述空域?yàn)V波跟頻域?yàn)V波的不同

-空域法：直接對(duì)圖像的像素灰度進(jìn)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(qiáng)。

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

20、頻域進(jìn)行圖像增強(qiáng)、去噪、邊緣檢測(cè)分別用哪種濾波器？

增強(qiáng)------------同態(tài)濾波器

去噪------------低通濾波器

邊緣檢測(cè)------------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(jué)效果

b. 突出邊緣有利于識(shí)別和處理