《数字图像处理与分析》期末复习
考试题型：
一、单选题（每题2分）
例：计算机显示器主要采用哪一种彩色模型（） A、RGB B、CMY或CMYK C、HIS D、HSV 答案为A
二、判断题(每题2分,正确的打“√”，错误的打“×”）
例：在连通域中的点，按照其是否与背景相邻接，可以分为内部点和外部点。（） 答案×
三、填空题（每空格2分）
例：数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。数字阵列中的每个数字，表示数字图像的一个最小单位，称为【 1 】。 答案：像素
在本课程中，Matlab语句imwrite(A,‘tire.tif’)的作用是【2】。 答案：将图像矩阵A写入图像文件tire.tif
四、计算题（根据题目难度和答题时间不同，从5分至20分）
例：（10分）设图像为：
使用3×3的模板对其进行中值滤波处理，写出处理过程和结果。
书上重难点：
第一章 数字图像处理绪论
*模拟图像
空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计算机无法直接处理的图像
*数字图像
空间坐标和灰度均不连续的、用离散的数字（一般整数）表示的图像（计算机能处理）。是图像的数字表示，像素是其最小的单位。
*数字图像处理（Digital Image Processing） 利用计算机对数字图像进行（去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、识别等）系列操作，从而获得某种预期的结果的技术。（计算机图像处理）
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*数字图像处理的优势
（1）处理精度高，再现性好。（2）易于控制处理效果。（3）处理的多样性。（4）图像数据量庞大。（5）图像处理技术综合性强。
*数字图像处理的目的
（1）提高图像的视感质量， 以达到赏心悦目的目的 a.去除图像中的噪声； b.改变图像的亮度、颜色；
c.增强图像中的某些成份、 抑制某些成份； d.对图像进行几何变换等，达到艺术效果；
（2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息。 a.模式识别、计算机视觉的预处理
（3）对图像数据进行变换、 编码和压缩， 以便于图像的存储和传输。
**数字图像处理的主要研究内容 （1） 图像的数字化
a.如何将一幅光学图像表示成一组数字，既不失真又便于计算机分析处理 b.主要包括的是图像的采样与量化 （2*） 图像的增强
a.加强图像的有用信息，消弱干扰和噪声 （3）图像的恢复
a.把退化、模糊了的图像复原。模糊的原因有许多种，最常见的有运动模糊，散焦模糊等
（4*）图像的编码
a.简化图像的表示，压缩表示图像的数据，以便于存储和传输。 （5）图像的重建
a.由二维图像重建三维图像（如CT） （6）图像的分析
a.对图像中的不同对象进行分割、分类、识别和描述、解释。 （7）图像分割与特征提取
a.图像分割是指将一幅图像的区域根据分析对象进行分割。 b.图像的特征提取包括了形状特征、纹理特征、颜色特征等。 （8）图像隐藏
a.是指媒体信息的相互隐藏。b.数字水印。c.图像的信息伪装。 （9）图像通信
*数字图像处理的应用领域： 通信：图像传输，电视电话等。 宇宙探测：星体图片处理。
遥感：地形、地质、矿藏探查，森林、水利、海洋、农业等资源调查，自然灾害预测，环境污染的监测，气象云图。
生物医学：CT，X射线成象，B超，红外图像，显微图像。 工业生产： 产品质量检测，生产过程控制，CAD，CAM。
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军事： 军事目标侦察，制导系统，警戒系统，自动火器控制，反伪装等。 公安： 现场照片，指纹，手迹，印章，人像等处理和鉴别。 档案： 过期的文字、图片档案的修复和处理。 机器人视觉
娱乐： 电影特技，动画，广告，MTV等
*数字图像处理的发展动向
（1）提高精度，提高处理速度（2）加强软件研究，开发新方法（3）加强边缘学科的研究工作（4）加强理论研究（5）图像处理领域的标准化问题
第二、三章图像处理基本知识、数字化与显示
*电磁辐射波：
（1）在实际的图像处理应用中，最主要的图像来源于电磁辐射成像。 （2）电磁辐射波包括无线电波（1m-100km）、微波(1mm-1m)、红外线(700nm-1mm)、可见光(400nm-700nm)、紫外线(10nm-400nm)、X射线(1nm-10nm)、γ射线(0.001nm-1nm)。
（3）电磁辐射波的波谱范围很广，波长最长的是无线电波为3×102m，其波长是可见光波长的几十亿倍；波长最短的是γ射线，波长为3×10-17m，其波长比可见光小几百万倍。
*太阳的电磁辐射波
(1)太阳的电磁辐射波恰好主要占据整个可见光谱范围。
(2)可见光随波长的不同依次呈现出紫、蓝、绿、黄、橙(橘红)、红六种颜色，白光是由不同颜色的可见光线混合而成的。
(3)人从一个物体感受到的颜色是由物体反射的可见光的特性决定的，若一个物体反射的光在所有可见光波长范围内是平衡的，则对观察者来说显示的是白色；若一个物体只反射可见光谱中有限范围的光，则物体就呈现某种颜色。
*简单的图像成像模型
一幅图像可定义成一个二维函数f(x,y)。由于幅值f实质上反映了图像源的辐射能量，所以f(x,y)一定是非零且有限的，也即有： 0 图像是由于光照射在景物上，并经其反射或透射作用于人眼的结果。所以：f(x,y)可由两个分量来表征，一是照射到观察景物的光的总量，二是景物反射或透射的光的总量. 设i(x,y)表示照射到观察景物表面(x,y)处的白光强度，r(x,y)表示观察景物表面(x,y)处的平均反射(或透射)系数，则有： f(x,y)=i(x,y)r(x,y) 其中： 0 < i(x,y) < A1 (2.4) 0 ≤ r(x,y) ≤ 1 *数字图像的表示 当一幅图像的x和y坐标及幅值f都为连续量时，称该图像为连续图像*。为了 3