合肥工业大学研究生数字图像处理冈萨雷斯第二版考试范围及重点知识整理.pdf
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1、试题类型单项选择题:101=10 分填空题:201=20 分;简答题:55=25 分;计算题:25 分;应用题:20 分考试形式:开卷,you need a textbook!数字图像处理基础图像的线性变换图像采样;图像的邻域;图像变换傅立叶变换,余弦变换,K-L 变换,小波变换等试题一.小波变换和傅里叶变换的特征差异:一个能描述局部特征,一个不能解:小波分析是傅立叶分析思想的发展与延拓,它自产生以来,就一直与傅立叶分析密切相关,他的存在性证明,小波基的构造以及结果分析都依赖于傅立叶分析,二者是相辅相成的,两者主要的不同点:1、傅立叶变换实质是把能量有限信号f(t)分解到以 exp(j t)为
2、正交基的空间上去;小波变换的实质是把能量有限信号f(t)分解到 W-j 和 V-j 所构成的空间上去的。2、傅立叶变换用到的基本函数只有sin(t),cos(t),exp(j t),具有唯一性;小波分析用到的函数(即小波函数)则具有多样性,同一个工程问题用不同的小波函数进行分析有时结果相差甚远。小波函数的选用是小波分析运用到实际中的一个难点问题(也是小波分析研究的一个热点问题),目前往往是通过经验或不断地试验(对结果进行对照分析)来选择小波函数。3、在频域分析中,傅立叶变换具有良好的局部化能力,特别是对于那些频率成分比较简单的确定性信号,傅立叶变换很容易把信号表示成各频率成分的叠加和的形式,如
3、sin(1t)+0.345sin(2t)+4.23cos(3t),但在时域中傅立叶变换没有局部化能力,即无法从 f(t)的傅立叶变换中看出f(t)在任一时间点附近的性态。事实上,F(w)dw 是关于频率为w的谐波分量的振幅,在傅立叶展开式中,它是由f(t)的整体性态所决定的。4、在小波分析中,尺度a 的值越大相当于傅立叶变换中w 的值越小。5、在短时傅立叶变换中,变换系数S(,)主要依赖于信号在-,+片段中的情况,时间宽度是2(因为 是由窗函数g(t)唯一确定的,所以2是一个定值)。在小波变换中,变换系数Wf(a,b)主要依赖于信号在b-a,b+a)片断中的情况,时间宽度是2a,该时间的宽度是
4、随尺度a 变化而变化的,所以小波变换具有时间局部分析能力。6、若用信号通过滤波器来解释,小波变换与短时傅立叶变换不容之处在于:对短时傅立叶变换来说,带通滤波器的带宽 f 与中心频率f 无关;相反小波变换带通滤波器的带宽f 则正比于中心频率f。试题二。哪个能去除图像相关性小波变换与傅立叶变换的特性差异图像相关性的去除图像增强直方图?概念?直方图均衡,直方图规定化图像锐化:?掌握几种边缘检测算子及它们在边缘检测上的机制,和相互间的异同(梯度算子,Laplacian 算子,Robert 算子,Prewitt 算子)试题三:算子形式,填空题(p467)试题四:Prewitt 算子与 Robert 算子
5、有什么优势:有一定平滑作用,对噪音抗干扰能力更强Roberts 算子:边缘定位准,但是对噪声敏感。适用于边缘明显且噪声较少的图像分割。Roberts 边缘检测算子是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子,Robert 算子图像处理后结果边缘不是很平滑。经分析,由于Robert 算子通常会在图像边缘附近的区域内产生较宽的响应,故采用上述算子检测的边缘图像常需做细化处理,边缘定位的精度不是很高。Prewitt 算子:对噪声具有平滑和抑制作用,抑制噪声的原理是通过像素平均,但是像素平均相当于对图像的低通滤波,所以Prewitt 算子对边缘的定位不如Roberts 算子。Sobel 算子:Sobel 算子
6、和 Prewitt 算子都是加权平均,但是 Sobel 算子认为,邻域的像素对当前像素产生的影响不是等价的,所以距离不同的像素具有不同的权值,对算子结果产生的影响也不同。一般来说,距离越远,产生的影响越小。图像平滑:?低通滤波?中值滤波的特点?频率域进行图像平滑的主要步骤试题五:中值滤波的优势及特点中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术,中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替,让周围的像素值接近的真实值,从而消除孤立的噪声点。优势:它在平滑脉冲噪声方面非常有效,同时它可以保护图像尖锐的边缘。加权中值滤波能够改进中值滤波的
7、边缘信号保持效果。中值滤波在图像处理中,常用于保护边缘信息,是经典的平滑噪声的方法。缺点:对方向性很强的指纹图像进行滤波处理时,有必要引入方向信息,即利用指纹方向图来指导中值滤波的进行。.特点:可以消除杂散噪声点而不会或较小程度地造成边缘模糊试题六:频率域的计算,主要步骤:书上一张图(p126 图 4.5)彩色图像处理色彩的三个基本特性:亮度、色调、饱和度彩色模型:RGB,CMY,CMYK,HIS 文档编码:CR1O2J5K2U2 HX8X1J6L1L2 ZB8Z5T8G3K1文档编码:CR1O2J5K2U2 HX8X1J6L1L2 ZB8Z5T8G3K1文档编码:CR1O2J5K2U2 HX
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14、8X1J6L1L2 ZB8Z5T8G3K1彩色的三基色:红,绿,蓝;颜料的三原色:红,黄,蓝图像分割阈值化分割(二值化分割)图像分割基于图像的何种特性;p460 划线部分试题七:图的不连续。区域内的均匀性,区域内的不连续性图像压缩压缩比概念:就是通过编码器压缩后的图象数字大小和原图象数字大小的比值压缩标准:JPEG,JPEG2000 图像数据中的三种冗余:编码冗余,像素间冗余,心理视觉冗余图像信息量的计算图像的霍夫曼编码试题八:Jpeg,jpeg2000 的编码冗余(p401)Jpeg(DCT 变换去除数据冗余)试题九:图像信息量的计算文档编码:CR1O2J5K2U2 HX8X1J6L1L2
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