数字图像处理及应用（matlab)第1章习题答案

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1、第一章：习题与思考题参考答案1-1什么是数字图像?数字图像处理有哪些特点?数字图像是将连续的模拟图像经过离散化处理后变成计算机能够辨识的点阵图像。数字图像处理具有以下特点：（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）数字图像中各个像素间的相关性大，压缩的潜力很大。（5）图像数据量庞大。(6)占用的频带较宽。(7)图像质量评价受主观因素的影响。（8）图像处理技术综合性强。1-2数字图像处理的目的及主要内容。一般而言，对图像进行处理主要有以下三个方面的目的(1)提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的。(2)提取图像

2、中所包含的某些特征或特殊信息，以便于计算机分析。(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：根据其主要的处理流程与处理目标大致可以分为图像信息的描述、图像信息的处理、图像信息的分析、图像信息的编码以及图像信息的显示等几个方面。如：图像数字化、图像增强、图像几何变换、图像复原、图像重建、图像隐藏、图像正交变换、图像编码、图像分析等。1-3数字图像处理的主要应用图像处理技术广泛用于众多的科学与工程领域，主要有：（1）生物医学领域中的应用（2）工业应用（3）遥感航天中的应用（4）军事、公安领域中的应用（5）

3、其他应用，例如：图像的远距离通信；多媒体计算机系统及应用；服装试穿显示；办公自动化、现场视频管理31-4在理想情况下获得一幅数字图像时，采样和量化间隔越小，图像的画面效果越好，当一幅图像的数据量被限定在一个范围内时，如何考虑图像的采样和量化使得图像的质量尽可能好。一般，当限定数字图像的大小时,为了得到质量较好的图像可采用如下原则：（1）对缓变的图像，应该细量化，粗采样，以避免假轮廓。（2）对细节丰富的图像，应细采样，粗量化，以避免模糊（混叠）。1-5想想在你的工作和生活中，遇见过哪些数字化设备?它们的主要用途是什么?主要有以下几种数字化设备：(

4、1)图像采集卡通常图像采集卡安装于计算机主板扩展槽中，通过主机发出指令，将某一帧图像静止在存储通道中，即采集或捕获一帧图像，然后可对图像进行处理或存盘。(2)扫描仪扫描仪主要用于对照片、平板画和幻灯片作数字化处理。(3)数码照相机数码照相机是利用光电传感器（CCD或CMOS）的图像感应功能，将物体反射的光转换为数码信号，经压缩后储存于内建的存储器上。(4)数码摄像机数码摄像机进行工作的基本原理简单的说就是光-电-数字信号的转变与传输。即通过感光元件将光信号转变成电流，再将模拟电信号转变成数字信号，由专门的芯片进行处理和过滤后得到的信息还原出来就是

5、我们看到的动态画面了。1-6常见的图像文件格式有哪些?它们各有何特点。常见的图像文件格式主要有BMP、GIF、TIFF、JPEG等类型BMP图像文件格式又称位图文件(bitmap,简称BMP)，是一种与设备无关的图像文件格式。BMP文件格式是一种位映射的存储形式。GIF图像文件格式支持2—16M种颜色、单个文件的多重图像、按行扫描的快速解码、有效地压缩以及硬件无关性。以数据块(Block)为单位来存储图像的相关信息，采用LZW压缩算法来存储图像数据．定义了允许用户为图像设置背景的透明属性，并且可在一个文件中存放多幅彩色图形／图像。TIFF图像文件

6、格式是基于标志域的图像文件格式，有关图像的所有信息都存储在标志域中，是一种极其灵活易变的格式，它可以支持多种压缩方法，特殊的图像控制函数以及许多其他的特性，文件—般比较大。3JPEG图像文件格式是用于连续色调静态图像压缩的一种标准。其主要方法是采用预测编码(DPCM)、离散余弦变换(DCT)以及熵编码，以去除冗余的图像和彩色数据，属于有损压缩方式，其质量损失非常小，基本上无法看出。JPEG采用对称的压缩算法，即在同一系统环境下压缩和解压缩所用的时间相同。1-7简述真彩色图像和索引图像的主要区别。“真彩色”是RGB颜色的另一种流行的叫法，真彩色图像

7、又称为24位彩色图像，在真彩色图像中，每一个像素由红、绿和蓝三个字节组成，每个字节为8bit，表示0到255之间的不同的亮度值，这三个字节组合，可以产生1670万种不同的颜色。索引颜色通常也称为映射颜色，在这种模式下，颜色都是预先定义的，并且可供选用的一组颜色也很有限，索引颜色的图像最多只能显示256种颜色。一幅索引颜色图像在图像文件里定义，当打开该文件时，构成该图像具体颜色的索引值就被读入程序里，然后根据索引值找到最终的颜色。1-8图像量化时，如果量化级比较小时会产生什么现象？为什么？量化级数越多，图像质量越好，当量化级数越少时，图像质量越差，

8、量化级数最小的极端情况就是二值图像，图像出现假轮廓。因为图像的量化等级反映了采样的质量，数字图像的亮化级数随图像的内容及处理的目的差别而