2009南理工-任明武-数字图像处理-考试真题

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1、南京理工大学课程考试试卷(学生考试用)课程名称：数字图像处理学分：2.0大纲编号06023201试卷编号：考试方式：闭卷满分分值：100考试时间：120分钟一、(24,每题4分)给出下列名词的英语和名词解释1.边缘检测的英文、定义、边缘模型及常用算子。EdgeExtraction/EdgeDetection……1分边缘点是指其周围象素的灰度有阶跃变化(stepedge)或屋顶状变化(roofedge)的象素、常存在于目标与背景之间、目标与目标之间、目标与其影子之间。……1分边缘的模型有阶跃变化(steped

2、ge)或屋顶状变化(roofedge)两种。……1分常用的边缘检测算子包括梯度算子(Gradient)、罗伯特算子(Roberts)、索伯算子(Sobel)、方向模板(Prewitt)、拉普拉斯(Laplacian)算子等。……1分2.图像增强的英文、定义与常用方法。ImageEnhancement……1分图像增强是增强视觉效果，其手段是突出有价值的信息、抑制无用信息。……1分常用方法包括线形拉伸、分段线形拉伸和直方图均衡化。……2分3图像平滑、图像分割的英文及定义。图像平滑（Imagesmoothing）

3、是指相邻像素灰度值的变化；……2分图像分割（Imagesegmentation）按一定的规则将图像划分成若干有意义的部分，它们的交集为0，并集是整个图像。……2分4边缘锐化的英文及其与边缘检测和均值滤波的关系。边缘锐化(EdgeSharpen)……1分是指使得目标和背景交界处的像素白的变得更白、黑的变得更黑。通常是像素的原始灰度加上一个N倍梯度构成，此处梯度定义为原始值减去邻域的均值。……3分5DPI、CCD、LPI、BinaryImage、Frame,field,Palette的中文及含义。DPI：Dot

4、perinch每英寸像素点数，分辨率指标之一；CCD：chargecoupleddevice电荷藕合成像器件；LPI：Lineperinch每英寸线数，分辨率指标之一；BinaryImage：二值图像。Frame和Field：即帧与场，在隔行扫描视频制式中，一帧包括两场(奇场与偶场)。Paletter：调色板，即颜色值的索引号。……4分6图像分析、图像处理、图形学的英文及其区别图像分析（ImageAnalysis）：输入是图像，输出是可描述性数据；……2分图像处理（ImageProcessing）：输入是图

5、像，输出也是图像；……1分图形学(ComputerGraphs)：输入是可描述性数据，输出是图像。……1分第1页共10页二、(10分，每题2分)图像处理系统的硬件设计。有一辆车在高速公路上以108km/h高速行驶，车后架有1个摄像机，摄像机距离路面的距离为2m。项目要求摄像机所拍摄的图像必须覆盖1个车道，约4m宽，且能够辨认宽度2mm左右的路面裂缝。请问：(1)摄像机CCD靶面的宽高比为4:3时，需要的象素数至少应该是多少?视野：4m=4000mm分辨率：2mm/像素4000/2个像素4：3至少为:

6、(4000/2)*3/4个像素3M像素摄像机的象素数至少应该是[(4000/2)]*[(4000/2)*3/4]=300万像素……2分(2)摄像机镜头的视角应该是多少?2.8mm焦距的镜头的视角约89度，25mm焦距的镜头约44度，应该选用那种焦距的镜头?摄像机架设高度2m,观察4mm宽的视野，所以应该选4mm的镜头。……2分(3)应该每秒钟拍摄几幅图像，才能保证所拍摄的图像序列能够覆盖车子所行驶过的路面?车速：108km/h=30m/s路宽4m，摄像机4：3，所以在车子行驶方向上，每幅图像的代表3

7、m,所以应该每秒的拍摄帧数大于30/3=10帧/s……2分(4)摄像机的曝光时间应该是多少，才能保证所拍摄的图像不产生运动模糊?所谓的运动模糊是指成像期间被摄目标移动了一个像素的距离。要使不模糊则应该成像的足够快，使得被摄目标的移动距离小于一个像素。设曝光时间为t,则有1个像素代表的距离2mm1t,即t秒车速30000mm/s15000……2分(5)通过上述(1)到(4)，简单说明如何设计图像采集系统应该注意的几个问题。应该注意：分辨率、视角计算、帧率、曝光时间。……2分注：该题为综合题，考核图像

8、系统的硬件设备与设计、摄像机选择、镜头、帧率、运动模糊等知识点。第2页共10页三、(6)有一幅电视图像如下所示，由于干扰，在接收时图中有若干个亮点(灰度为FF)，试设计两种滤波方法对将该图像滤波，写出各自滤波后的图像(2分)，并说明选择这两种滤波器的原因(2分)和它们各自的优缺点(2分)。1118742FFFFFF33334433333FF4633FF5FF8234678：1*3的中值滤波。原因：水平线状干扰。