第一篇：《数字图像处理》期末考试重点总结
*数字图像处理的主要内容及特点
图像获取、图像变换、图像增强、图像恢复、图像压缩、图像分析、图像识别、图像理解。
（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。*图像增强：通过某种技术有选择地突出对某一具体应用有用的信息，削弱或抑制一些无用的信息。图像增强不存在通用理论。
图像增强的方法：空间域方法和变换域方法。*图像反转：S=L-1-r 1.与原图像视觉内容相同2.适用于增强嵌入于图像暗色区域的白色或灰色细节。
*对数变换 S=C*log（1+r）c为常数，r>=0 作用与特点：对数变换将输入中范围较窄的低灰度值映射为输出中较宽范围的灰度值，同时，对输入中范围较宽的高灰度值映射为输出中较窄范围的灰度值。
对数函数的一个重要特征是可压缩像素值变化较大的图像的动态范围；
*幂律（伽马）变换 s=c*(r+ɛ)ɤ
伽马小于1时减小图像对比度，伽马大于1时增大对比度。
*灰度直方图 ：是数字图像中各灰度级与其出现的频数间的统计关系。*直方图均衡化：直方图均衡化就是通过变换函数将原图像的直方图修正为均匀的直方图，即使各灰度级具有相同的出现频数，图象看起来更清晰。
直方图均衡化变换函数必须为严格单调递增函数。直方图均衡化的特点：
1.能自动增强图像的对比度2.得到了全局均衡化的直方图，即均匀分布3.但其效果不易控制
*直方图规定化（匹配）：用于产生处理后有特殊直方图的图像的方法
*空间滤波即直接对图像像素进行处理。
获得最佳滤波效果的唯一方法是使滤波掩模中心距原图像边缘的距离不小于(n-1)/2个像素。
*平滑滤波器用于模糊处理和减小噪声。
平滑线性空间滤波器的输出是：待处理图像在滤波器掩模邻域内的像素的简单平均值。
优点：减小了图像灰度的“尖锐”变化，故常用于图像降噪。负面效应：模糊了图像的边缘，因为边缘也是由图像灰度的尖锐变化造成的。空间均值处理的重要应用是，为了对感兴趣的物体得到一个粗略的描述而模糊一幅图像。
*中值滤波器机理：将像素邻域内灰度的中值代替该像素的值； 对于处理脉冲噪声非常有效，该种噪声也称为椒盐噪声； *量化：把采样点上对应的亮度连续变化区间转换为单个特定数码的过程，称之为量化，即采样点亮度的离散化。
*灰度图像：指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像，它只有亮度信息，没有颜色信息。*图像锐化滤波的几种方法。
答：（1）直接以梯度值代替；（2）辅以门限判断；（3）给边缘规定一个特定的灰度级；（4）给背景规定灰度级；（5）根据梯度二值化图像。*伪彩色增强和假彩色增强有何异同点。
答：伪彩色增强是对一幅灰度图像经过三种变换得到三幅图像，进行彩色合成得到一幅彩色图像；假彩色增强则是对一幅彩色图像进行处理得到与原图象不同的彩色图像；主要差异在于处理对象不同。相同点是利用人眼对彩色的分辨能力高于灰度分辨能力的特点，将目标用人眼敏感的颜色表示。
*图像编码基本原理是什么？数字图像的冗余表现有哪几种表现形式？
答：虽然表示图像需要大量的数据，但图像数据是高度相关的，或者说存在冗余（Redundancy）信息，去掉这些冗余信息后可以有效压缩图像，同时又不会损害图像的有效信息。
数字图像的冗余主要表现为以下几种形式：空间冗余、时间冗余、视觉冗余、信息熵冗余、结构冗余和知识冗余。*什么是中值滤波，有何特点？
答：中值滤波是指将当前像元的窗口（或领域）中所有像元灰度由小到大进行排序，中间值作为当前像元的输出值。特点：它是一种非线性的图像平滑法，它对脉冲干扰级椒盐噪声的抑制效果好，在抑制随机噪声的同时能有效保护边缘少受模糊。*图像增强的目的是什么？
答：对图像进行加工，使其结果比原始图像更适用于特定应用。“特定”一词表明图像增强技术是面向问题的。*图像锐化与图像平滑有何区别与联系？
答：区别：图像锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图像清晰；图像平滑用于消除图像噪声，但是也容易引起边缘的模糊。联系：都属于图像增强，改善图像效果。*图像复原和图像增强的主要区别是：
图像增强主要是一个主观过程，而图像复原主要是一个客观过程；图像增强不考虑图像是如何退化的,而图像复原需知道图像退化的机制和过程等先验知识
*图像增强时，平滑和锐化有哪些实现方法？
平滑的实现方法：邻域平均法，中值滤波，多图像平均法，频域低通滤波法。
锐化的实现方法：微分法，高通滤波法。
*对于椒盐噪声，为什么中值滤波效果比均值滤波效果好？ 椒盐噪声是复制近似相等但随机分布在不同的位置上，图像中又干净点也有污染点。中值滤波是选择适当的点来代替污染点的值，所以处理效果好。因为噪声的均值不为0，所以均值滤波不能很好地去除噪声。
*什么是区域？什么是图像分割？
区域可以认为是图像中具有相互连通、一致属性的像素集合。图像分割时把图像分成互不重叠的区域并提取出感兴趣目标的技术。*图像中微分算子的特点
1.一阶微分产生较粗的边缘，二阶微分产生的边缘则较细； 2.对于孤立的噪声点，在该点及其周围点上，二阶微分比一阶微分的响应要强很多；3.二阶微分有一个过渡，即从正回到负，在图像中，表现为双线。
*二维图像函数f(x,y)的拉普拉斯变换定义为：
锐化图像= 原图像+ 拉普拉斯图像
*对于数字图像处理而言，离散傅里叶变换和其反变换必定存在。
用(-1)x+y乘以f(x,y)，可以将F(u,v)原点变换到频率坐标的(M/2,N/2)处。在决定形状特点时，相位信息非常重要。
*理想滤波器的在频域的剖面图类似于盒滤波器(矩形窗口)，因此相应的空间滤波具有sinc函数的形状。
sinc函数的中心波瓣(主瓣)是引起模糊的主因，而外侧较小的波瓣(旁瓣)是造成振铃的主要原因。*巴特沃斯低通滤波器（BLPF）
1阶的巴特沃斯滤波器没有振铃； 2阶的滤波器振铃通常很微小；
20阶的巴特沃斯滤波器就非常类似于理想低通滤波器了。*高斯低通滤波器（GLPF）
高斯低通滤波器没有振铃
在需要严格控制低频和高频之间截止频率过渡的情况下，巴特沃斯滤波器是个更合适的选择，但其代价是可能产生振铃现象。
*图像变换：将定义在图像空间的原图像，以某种形式转换到另外一些空间，并利用这些空间的特有性质方便进行一定的加工。离散余弦变换主要用于图像的压缩，压缩方法是给高频系数大间隔量化，低频部分小间隔量化。
*图像复原技术的主要目的是以预先确定的目标来改善图像，尽可能的减少或消除图像质量的下降，恢复被退化图像的本来面目。图像退化的部分原因：1.光学成像器件的相差;2.成像衍射;3.成像过程的非线性系统噪声。*图像退化/复原模型
图像复原处理的关键是建立退化模型，原图像f(x,y)是通过一个系统H及加入一来加性噪声n(x,y)而退化成一幅图像g(x ,y)
g(x,y)=H[f(x,y)]+n(x,y)*谐波均值滤波器对于盐粒噪声效果较好，但不适用于胡椒噪声。它善于处理高斯噪声那样的其他噪声。*逆谐波均值滤波器
当值为正时，可消除胡椒噪声； 当值为负时，可消除盐粒噪声； 当值为0时，其简化为算术均值滤波器。*中值滤波器
对于某些类型的随机噪声，中值滤波器可提供良好的去噪能力，且比同尺寸的线性平滑滤波器引起的模糊更少
在存在单极和双极脉冲噪声的情况下，中值滤波器尤其有效。*简述基于边缘检测的霍夫变换的原理。
把直线上点的坐标变换到过点的直线的系数域，通过利用共线和直线相交的关系，使直线的提取问题转化为计数问题。*数字图像的定义，什么是数字图象处理？
数字图像是将一幅画面在空间上分割成离散的点（或像元），各点（或像元）的灰度值经量化用离散的整数来表示，形成计算机能处理的形式。
数字图像处理，就是利用计算机技术或其他数字技术，对图像信息进行某些数学运算和各种加工处理，以改善图像的视觉效果和提高图像实用性的技术。
*图像分割就是指把图像分成互不重叠的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。
*在计算数字梯度的实践中，Prewitt算子和Sobel算子是最常用的。*高斯拉普拉斯(LoG)
*阈值分割方法总结
优点：简单、高效。局限性：对于目标和背景灰度级有明显差别的图像分割效果较好。对于目标和背景灰度一致性或均匀性较差的图像分割效果不好。只能将图像分割为两个区域，对于含有多个目标的图像分割几乎难以奏效。
*对于彩色图像，通常用以区别颜色的特性是 色调、饱和度、亮度。
*一个基本的数字图像处理系统由图像输入、图像存储、图像输出、图像通信、图像处理和分析5个模块组成。
*低通滤波法是使 高频成分 受到抑制而让 低频成分 顺利通过，从而实现图像平滑。
*多年来建立了许多纹理分析法，这些方法大体可分为 统计分析法 和结构分析法两大类。*图像压缩系统是有 编码器 和 解码器 两个截然不同的结构块组成的。
*图像数字化过程包括三个步骤：采样、量化和扫描
*数据压缩技术应用了数据固有的冗余性和不相干性，将一个大的数据文件转换成较小的文件。
*基本的形态学运算是腐蚀和膨胀。先腐蚀后膨胀的过程为开运算，先膨胀后腐蚀的过程为闭运算。
*灰度分辨率是指在灰度级别中可分辨的最小变化。
空间分辨率是图像中可分辨的最小细节。
*因为图像分割的结果图像为二值图像，所以通常又称图像分割为图像的（二值化处理）。
*(腐蚀)是一种消除连通域的边界点，使边界向内收缩的处理。*(膨胀)是将与目标区域的背景点合并到该目标物中，使目标物边界向外部扩张的处理。
*对于(椒盐)噪声，中值滤波效果比均值滤波效果好。
*常用的彩色增强方法有真彩色增强技术、假彩色增强技术和 伪彩色 增强三种。
*常用的灰度内插法有 最近邻元法、双线性内插法 和（双）三次内插法。
*假彩色增强和伪彩色增强的区别是什么？ 假彩色增强是将一幅彩色图像映射到另一幅彩色图像，从而达到增强彩色对比，使某些图像达到更加醒目的目的。伪彩色增强是把一幅黑白域不同灰度级映射为一幅彩色图像的技术手段。
*图像编码基本原理是什么？数字图像的冗余表现有哪几种表现形式？
虽然表示图像需要大量的数据，但图像数据是高度相关的，或者说存在冗余（Redundancy）信息，去掉这些冗余信息后可以有效压缩图像，同时又不会损害图像的有效信息。数字图像的冗余主要表现为以下几种形式：空间冗余、时间冗余、视觉冗余、信息熵冗余、结构冗余和知识冗余。
第二篇：《数字图像处理》
实验五 图像的几何变换
一．实验目的及要求
掌握图像几何变换的基本原理，熟练掌握数字图像的缩放、旋转、平移、镜像和转置的基本原理及其MATLAB编程实现方法。
二、实验内容
（一）研究以下程序，分析程序功能；输入执行各命令行，认真观察命令执行的结果。熟悉程序中所使用函数的调用方法，改变有关参数，观察试验结果。
1.图像缩放 clear all, close all I = imread('cameraman.tif');Scale = 1.35;
% 将图像放大1.35倍
J1 = imresize(I, Scale, 'nearest');
% using the nearest neighbor interpolation J2 = imresize(I, Scale, 'bilinear');
% using the bilinear interpolation imshow(I), title('Original Image');figure, imshow(J1), title('Resized Image--using the nearest neighbor interpolation ');figure, imshow(J2), title('Resized Image--using the bilinear interpolation ');help imresize
% 查看imresize使用帮助
1.95倍
I = imread('cameraman.tif');Scale = 1.96;
% 将图像放大1.96倍
J1 = imresize(I, Scale, 'nearest');
% using the nearest neighbor interpolation J2 = imresize(I, Scale, 'bilinear');
% using the bilinear interpolation imshow(I), title('Original Image');figure, imshow(J1), title('Resized Image--using the nearest neighbor interpolation ');figure, imshow(J2), title('Resized Image--using the bilinear interpolation ');
说明：
注意观察不同插值方法的图像表现； 改变图像缩放因子Scale，重做上述实验。2.图像旋转
clear all, close all I = imread('cameraman.tif');Theta = 45;
% 将图像逆时针旋转45。
J1 = imrotate(I, Theta, 'nearest');
% using the nearest neighbor interpolation Theta =-45;
% 将图像顺时针旋转45。
J2 = imrotate(I, Theta, 'bilinear', 'crop');% using bilinear interpolation and crops the output image imshow(I), title('Original Image');figure, imshow(J1), title('Rotated Image--using the nearest neighbor interpolation ');figure, imshow(J2), title(' Rotated Image--using the bilinear interpolation ');% 查看imrotate使用帮助 help imrotate %-------
图像旋转30顺时针逆时针
clear all, close all I = imread('cameraman.tif');Theta = 30;
% 将图像逆时针旋转30。
J1 = imrotate(I, Theta, 'nearest');
% using the nearest neighbor interpolation Theta =-30;
% 将图像顺时针旋转30。
J2 = imrotate(I, Theta, 'bilinear', 'crop');% using bilinear interpolation and crops the output image imshow(I), title('Original Image');figure, imshow(J1), title('Rotated Image--using the nearest neighbor interpolation ');figure, imshow(J2), title(' Rotated Image--using the bilinear interpolation ');7 说明：
注意观察不同插值方法和输出图像后处理方法的图像表现； 改变旋转角度大小和方向，重做上述实验。
3．图像水平镜象
clear all, close all I = imread('cameraman.tif');I1 = flipdim(I,2);
I2 = flipdim(I,1);figure(1), subplot(1,2,1), imshow(I);subplot(1,2,2), imshow(I1);figure(2), subplot(2,1,1), imshow(I);subplot(2,1,2), imshow(I2);%----
(二)用MATLAB编程实现以下图像几何变换（参考自编讲义相关章节）
1．图像扭曲变换 2．球面变换
三、实验设备
1．PIII以上微机； 2．MATLAB6.5；
四、预习与思考
1．预习实验内容，阅读教材熟悉实验原理；
2．查阅资料，熟悉实验中涉及的有关MATLAB函数；
3．利用课余时间，采用MATLAB底层函数编程实现实验内容
（二）中的图像平移、图像转置等几何变换。
五、实验报告要求
1．简述试验的目的和试验原理；
2．叙述各段程序功能，改变有关函数的参数，分析比较实验结果； 3．打印出所编写的实验程序。4．写出本实验的心得体会及意见。
实验六
数字图像处理应用
一．实验目的及要求
1．利用MATLAB提供的图像处理函数实现图像中物体属性的测量； 2．训练综合运用MATLAB图像处理函数的能力； 3．了解数字图像处理基本应用。
二、实验内容
以大米粒特性测量为例，综合应用课程中图像分割、形态学滤波、图像增强、图像特征提取等图像处理方法，实现大米粒特性自动测量。实验过程简述：
1． 读取和显示图像 2． 估计图像背景 3． 获取背景均匀的图像 4． 图像增强 5． 图像二值化分割 6． 区域标记及为彩色处理
7． 测量图像中的区域特性（面积、质心等）
8．统计大米粒的特性分布规律。
（一）研究以下程序，分析程序功能；输入执行各命令行，认真观察命令执行的结 果。熟悉程序中所使用函数的调用方法，改变有关参数，观察试验结果。
% Read and Display an Image clear, close all,close all;I = imread('rice.png');
figure, imshow(I)
% Use Morphological Opening to Estimate the Background
background = imopen(I,strel('disk',15));
figure, imshow(background);
%Display the Background Approximation as a Surface
figure, surf(double(background(1:8:end,1:8:end))),zlim([0 255]);set(gca,'ydir','reverse');% Subtract the Background Image from the Original Image I2 = imsubtract(I,background);figure, imshow(I2)% Adjust the Image Contrast I3 = imadjust(I2, stretchlim(I2), [0 1]);figure, imshow(I3);% Apply Thresholding to the Image level = graythresh(I3);bw = im2bw(I3,level);figure, imshow(bw)% Determine the Number of Objects in the Image [labeled,numObjects] = bwlabel(bw,4);
% Label components.numObjects % Examine the Label Matrix RGB_label = label2rgb(labeled, @spring, 'c', 'shuffle');figure, imshow(RGB_label);% Measure Object Properties in the Image graindata = regionprops(labeled,'basic')allgrains = [graindata.Area];% Compute Statistical Properties of Objects in the Image max(allgrains);biggrain = find(allgrains==695)mean(allgrains);figure, hist(allgrains,20);12
(详见MATLAB IPT的 帮助文档demo中的Correcting Nonuniform Illumination)
（二）查看MATLAB IPT 帮助文档，研究其它应用演示
三、实验设备 1．PIII以上微机； 2．MATLAB6.5；
四、预习与思考
1．预习实验内容，阅读教材熟悉实验原理； 2．查阅资料，熟悉实验中涉及的有关函数。
3．利用课余时间，采用MATLAB函数编程实现实验内容
（二）。
五、实验报告要求
1．简述试验的目的和试验原理；
2．叙述各段程序功能，改变有关函数的参数，分析比较实验结果； 3．打印出所编写的实验程序。4．写出本实验的心得体会及意见。
第三篇：数字图像处理
中南大学
数字图像处理实验 实验名称：空间滤波和频域滤波
班级：电子信息0802班
姓名：李哲 学号：0909080609 实验日期：2010年12月22日
目录
一，实验目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 二，给图像添加噪声„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 三，对被噪声污染的图像进行中值滤波和均值滤波„„„„„„„5 四，对图像进行空间域的锐化„„„„„„„„„„„„„„„„6 五，MATLAB以外函数空间滤波和图像锐化„„„„„„„„„„7 六，自带函数傅立叶变换和反变换„„„„„„„„„„„„„„8 七，低通滤波器程序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 八，心得体会 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 九，参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
一、实验目的 1，空间滤波：
图像平滑主要目的是减少噪声。噪声有很多种类，不同的噪声有不同的抑制措施。本实验要求用平滑线性滤波和中值滤波2种最典型、最常用的处理算法进行程序设计，学习如何对已被噪声污染的图像进行“净化”。通过平滑处理，对结果图像加以比较，得出自己的实验结论。学习如何用锐化处理技术来加强图像的目标边界和图像细节，对图像进行梯度算子、拉普拉斯算子，使图像的某些特征（如边缘、轮廓等）得以进一步的增强及突出。本实验锐化处理主要在空间域中进行 2，频域滤波：
掌握傅里叶变换的基本性质； 掌握傅里叶正变换和反变换； 通过实验了解二维频谱的分布特点； 掌握怎样利用傅立叶变换进行频域滤波
利用MATLAB程序数字图像的傅立叶变换并且进行频域滤波
二，给图像添加椒盐噪声或者高斯噪声： 原理：利用MATLAB自带函数添加噪声 程序代码：A=imread('onion.png');I=rgb2gray(A);imshow(I);J = imnoise(I,'salt & pepper',0.05);figure,imshow(J),title('椒盐噪声');%添加椒盐噪声 K = imnoise(I,'gaussian',0,0.03);
figure,imshow(K),title('高斯噪声');%添加高斯噪声
三，对被噪声污染的图像进行中值滤波和均值滤波： 原理：自带函数进行中值滤波和均值滤波 源程序：A=imread('onion.png');I=rgb2gray(A);J = imnoise(I,'salt & pepper',0.05);k2=medfilt2(J,[5 5]);k3=medfilt2(J,[7 7]);imshow(J),title('原图');figure,imshow(k2),title('中值滤波5*5模板');figure,imshow(k3),title('中值滤波7*7模板');
四，对图像进行空间域的锐化： 原理：自带函数进行空间锐化。源程序：I=imread('coins.png');subplot(121),imshow(I),title('原图像');H=fspecial('sobel');I2=filter2(H ,I);subplot(122),imshow(I2),title('sobel算子锐化图像');
五，MATLAB以外函数空间滤波和图像锐化：
源程序：I = imread('eight.tif');J = imnoise(I,'salt & pepper',0.02);K = medfilt2(J);imshow(J);title('噪声干扰图像')figure, imshow(K);title('medfilt2滤波图像')X=J;a=2;b=2;k=floor(a*b/2)+1;[M,N]=size(X);uint8 Y=zeros(M,N);funBox=zeros(a,b);temp=zeros(a*b);
for i=1:M-a
for j=1:N-b
funBox=X(i:i+a,j:j+b);
temp=funBox(:);
tempSort=sort(temp);
Y(i,j)=tempSort(k);
end;end;figure, imshow(Y);title('滤波图像')
六，利用Matlab的图像处理工具箱中提供的函数实现图像的傅立叶变换和反变换： 源程序：
A=imread('onion.png');f=rgb2gray(A);subplot(131),imshow(f),title('原图');F=fft2(f);% 快速傅立叶变换
subplot(132),imshow(F),title('傅里叶变换')Fabs=abs(F);% 求幅频绝对值 Fc=fftshift(Fabs);% 中心移位 SFc=log(1+Fc);% 对数变换
iFc1=ifftshift(Fc);% 中心移位的逆变换，绝对值 iF2=ifft2(iFc1);% 快速傅立叶变换的逆变换
subplot(133),imshow(iF2),title('快速傅立叶变换的逆变换')
七，低通滤波器程序：
I=imread('testpat1.png');subplot(221),imshow(I);title('原始图像')J1=imnoise(I,'gaussian',0.02);% 叠加高斯白噪声
subplot(222),imshow(J1);title('添加高斯白噪声的图像')f=double(J1);
% 数据类型转换 g=fft2(f);
% 傅立叶变换 g=fftshift(g);
[M,N]=size(g);nn=2;
% 二阶巴特沃斯(Butterworth)低通滤波器 d0=50;
% 设置截止频率 m=fix(M/2);n=fix(N/2);for i=1:M for j=1:N
d=sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);
h=1/(1+0.414*(d/d0)^(2*nn));% 计算低通滤波器传递函数
result(i,j)=h*g(i,j);end end result=ifftshift(result);J2=ifft2(result);J3=uint8(real(J2));subplot(223),imshow(J3);title('低通滤波后图像')
心得体会
1，进一步熟悉了Matlab软件、编程以及图像处理工具箱 2，学会利用自带函数对图像做简单的处理，例如：均值化等。3，熟练了一些基本函数的运用，例如fspecial，imfilter等。4，加深了对MATLAB编程的理解。
5，对于试验中的出现的一些问题，懂得怎样去处理。6，通过实际操作，增强了自己的动手能力，把理论用于实践。
参考文献：数字图像处理第二版
MATLAB教程
第四篇：数字图像处理考试总结
1、数字图像处理的特点：
（1）图像信息量大（2）图像处理技术综合性强（3）图像信息理论与通信理论密切相关
一副遥感图像占用3240x2340x4=30MB
1、数字图像处理的主要内容：（1）图像信息的获取（2）图像信息的储存（3）图像信息的传送（4）图像信息的输出和显示
2、数字图像处理：集几何处理、算数处理、图像增强、图像复原、图像重建、图像编码、图像识别、图像理解。
3、图像工程：图像处理、图像分析、图像理解。
4、第一代编码：以去除冗余为基础的编码方法。例如：变化编码中的DFT、DCT、walsh-Hadamard变换等方法，以及以此为基础的混合编码。
5、图像的输出与显示，图像输出有两种，硬拷贝和软考贝。硬拷贝方法有：照相、激光复印、彩色喷墨打印。
软考贝：CRT显示、液晶显示器、场致发光显示器。
第二章：图像、图像处理系统与视觉系统
1、发光强度：发光光源的功率。
单位：烛光功率lcp、新烛光lcd。
2、光通量：是每秒钟内光流量的度量。
单位：流明lm。
3、照度：入射到某表面的光通量密度。
4、熵：平均信息量。：
5、液晶显示器的优、缺点：（1）超精致的图像质量（2）真正的平面显示（3）体积小、重量轻（4）功耗低、节省能源（5）TFT LCD无辐射、无闪烁。
缺点：于CRT显示器相比，LCD显示器图像质量不够完善，液晶显示器响应时间不够短，视角偏小。
6、三色混合及色度表示原理。有三基色混配各种颜色的方法通常有：相加混色、相减混色。
著名的拉格斯曼定律反应了视觉对颜色的反应取决于红、绿、蓝 三输入量的代数和。
7、R：red、G： green、B: blue
8、HSI颜色模型、H: 色调(Hue)、S: 饱和度(Saturation)、I：强度I(Intensity)第四章：图像增强
1、图像增强：是按照特定的需要突出一幅图像中的某些信息，同时，削弱或去除某些不需要的信息的处理方法。
图像增强的目的？
使处理后的图像对某种特定的应用来说，比原始图像更适用。
2、图像增强技术主要包括：直方图修改处理、图像平滑处理、图像尖锐化处理、彩色处理。
3、图像增强技术可分两类：频域处理法、空域处理法。
4、频域处理法的基本原理：可以增强图像中的低频分量使图像得到平滑，也可以强调图像中的高频分量使图像的边缘得到增强。
5、什么是灰度级的直方图？
灰度级的直方图就是反应一幅图像中的灰度级与出现这种灰度的概率之间关系的图形。
6、图像平滑处理方法有空域法和频域法两种，主要有邻域平均法、低通滤波法、多图像平均法。
7、图像处理中最常用的模型是：RGB、YIQ 和 HIS
8、直方图均衡化处理的主要步骤是什么？
9、什么是“简并”现象？如何克服简并现象？
（1）在直方图修正的过程中，总要出现灰度等级减少的情况，这种现象就是简并现象。
（2）增加像素的比特数、采用灰度间隔放大理论的直方图修正法也可减少简并现象。
10、多图像平均法为何能去噪声？它的主要难点是什么？
(1)如果一幅图像包含有加性噪声，这些噪声对每个坐标点是不相关的，并且其平均值为零，在这种情况下就可能采用多图像平均法来达到去噪声的目的。
多图像平均法是把一系列有噪声的图像叠加起来然后再取平均值以达到平滑的目的。
当作平均处理的噪声图像数目增加时，其统计平均值就越接近原始无噪声图像。
(2)难点在于把多幅图像配准起来，以方便使相应的像素能正确的对应排列。第五章 图像复原
1、试述编码效率和冗余度的概念及如何计算编码效率和冗余度？
2、编码的基本限制就是码字要有单义性和非续长性。
3、单义性码：是指任意一个有限长的码字序列只能被分割成一个一个的码字，而任何其他分割方法都会产生一些不属于码字集合中的码字。
4、非续长代码：是指任意一个码字都不是其他码字的续长。
5、非续长代码一定是单义的，但是，单义代码却不一定是非续长的。
6、最常用的变长编码方法是哈弗曼（Huffman）码和香农-费诺（Shannon-Fano）码
7、正交变换编码的性质：（1）正交变换具有熵保持性质（2）正交变换具有能量保持性质（3）能量从新分配与集中（4）去相关特性。
8、求T的步骤：
（1）给定一幅图像后，首先要统计其协方差矩阵Cx；
（2）由Cx求λ矩阵，即【λE—Cx】。并且由|λE—Cx |=0得其特征根，进而求得每一个特征根所对应的特征向量；
（3）由特征向量求出变换矩阵T；
（4）用求得的T对图像数据进行正交变换。
1、中值滤波与均值滤波的特点及差异？
中值滤波：是一种去噪声的非线性处理方法；它将每一像素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内的所有像素点灰度值的中值。
其基本原理是：把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中
个点值的中值代替。
均值滤波：也称线性滤波，其采用的主要方法为邻域平均法。
其基本原理是：用均值替代图像中的各像素值。
举例说明直方图均衡化的基本步骤
直方图均衡化是通过灰度变换将一幅图象转换为另一幅具有均衡直方图，即在每个灰度级上都具有相同的象素点数的过程。
直方图均衡化变换：设灰度变换s=f(r)为斜率有限的非减连续可微函数，它将输入图象Ii(x，y)转换为输出图象Io(x，y)，输入图象的直方图为Hi(r)，输出图象的直方图为Ho(s)，则根据直方图的含义，经过灰度变换后对应的小面积元相等：Ho(s)ds=Hi(r)dr 直方图修正的例子 假设有一幅图像，共有6 4(6 4个象素，8个灰度级，进行直方图均衡化处理。根据公式可得：
s2=0.19+0.25+0.2l=0.65，s3=0.19+0.25+0.2l+0.16=0.8l，s4=0.89,s5=0.95，s6=0.98，s7=1．00 由于这里只取8个等间距的灰度级，变换后的s值也只能选择最靠近的一个灰度级的值。因此，根据上述计算值可近似地选取：
S0≈1／7，s 1≈3／7，s2≈5／7，s3≈6／7，s4≈6／7，s5≈1，s6≈l，s7≈1。
可见，新图像将只有5个不同的灰度等级，于是我们可以重新定义其符号：
S0’=l／7，s1’=3／7，s2’=5／7，s3’=6／7，s4’=l。
因为由rO=0经变换映射到sO=1／7，所以有n0=790个象素取sO这个灰度值；由rl=3／7映射到sl=3／7，所以有1 02 3个象素取s 1这一灰度值；依次类推，有850个象素取s2=5／7这一灰度值；由于r3和r4均映射到s3=6／7这一灰度值，所以有656+329=98 5个象素都取这一灰度值；同理，有245+1 22+81=448个象素都取s4=1这一灰度值。上述值除以n=4096，便可以得到新的直方图。
第五篇：数字图像处理知识点总结
数字图像处理知识点总结
第一章 导论
1.图像：对客观对象的一种相似性的生动性的描述或写真。2.图像分类：按可见性（可见图像、不可见图像），按波段数（单波段、多波段、超波段），按空间坐标和亮度的连续性（模拟和数字）。
3.图像处理：对图像进行一系列操作，以到达预期目的的技术。4.图像处理三个层次：狭义图像处理、图像分析和图像理解。5.图像处理五个模块：采集、显示、存储、通信、处理和分析。
第二章 数字图像处理的基本概念
6.模拟图像的表示：f(x，y)＝i(x，y)×r(x，y)，照度分量0 0 8.将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。采样间隔和采样孔径的大小是两个 很重要的参数。采样方式:有缝、无缝和重叠。 9.将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化。 10.表示像素明暗程度的整数称为像素的灰度级（或灰度值或灰度）。 11.数字图像根据灰度级数的差异可分为：黑白图像、灰度图像和彩色图像。 12.采样间隔对图像质量的影响：一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分 辨率低，质量差，严重时出现像素呈块状的国际棋盘效应；采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率高，图像质量好，但数据量大。 13.量化等级对图像质量的影响：量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率高，图 像质量好，但数据量大；量化等级越少，图像层次欠丰富，灰度分辨率低，会出现假轮廓现象，图像质量变差，但数据量小。但在极少数情况下对固定图像大小时，减少灰度级能改善质量，产生这种情况的最可能原因是减少灰度级一般会增加图像的对比度。例如对细节比较丰富的图像数字化。 14.数字化器组成： 1)采样孔：保证单独观测特定的像素而不受其它部分的影响。2)图像扫描机构：使采样孔按预先确定的方式在图像上移动。3)光传感器：通过采样孔测量图像的每一个像素的亮度。 4)量化器：将传感器输出的连续量转化为整数值。 5)输出存储体：将像素灰度值存储起来。它可以是固态存储器，或磁盘等。 15.灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的频率。以灰度级为横坐标，纵坐标 为灰度级的频率，绘制频率同灰度级的关系图就是灰度直方图。 16.直方图的性质： 1)灰度直方图只能反映图像的灰度分布情况，而不能反映图像像素的位置,即丢失了 像素的位置信息。2)一幅图像对应唯一的灰度直方图，反之不成立。不同的图像可对应相同的直方图 3)一幅图像分成多个区域，多个区域的直方图之和即为原图像的直方图。17.直方图的应用： 1)用于判断图像量化是否恰当 2)用于确定图像二值化的阈值 3)计算图像中物体的面积 4)计算图像信息量：熵H 18.图像处理基本功能的形式：单幅图像 → 单幅图像，多幅图像 →单幅图像，单（或多） 幅图像→ 数字或符号。 19.邻域：对于任一像素（i，j），该像素周围的像素构成的集合{（i+p,j+q），p、q取合 适的整数}，叫做该像素的邻域。 20.图像处理的几种具体算法： 1)局部处理：移动平均平滑、空间域锐化。2)点处理：图像对比度增强、图像二值化。3)大局处理：傅里叶变换。4)迭代处理：细化。5)跟踪处理 6)位置不变处理和位置可变处理：输出像素JP(i，j)的值的计算方法与像素的位置(i，j)无关的处理称为位置不变处理或位移不变处理 7)窗口处理和模板处理。 21.图像的数据结构与特征： 1)组合方式：一个字长存放多个像素灰度值的方式。它能起到节省内存的作用，但导 致计算量增加，使处理程序复杂。 2)比特面方式：按比特位存取像素，即将所有像素的相同比特位用一个二维数组表示，形成比特面。 3)分层结构：由原始图像开始依次构成像素数愈来愈少的一幅幅图像，就能使数据表 示具有分层性，其代表有锥形(金字塔)结构。 4)树结构：对于一幅二值图像的行、列接连不断地二等分，如果图像被分割部分中的 全体像素都变成具有相同的特征时，这一部分则不再分割 5)多重图像数据存储：逐波段存储，分波段处理时采用；逐行存储，行扫描记录设 备采用；逐像素存储，用于分类。 22.图像的特征： 1)自然特征：光谱特征、几何特征、时相特征； 2)人工特征：直方图特征，灰度边缘特征，线、角点、纹理特征； 3)特征的范围：点特征、局部特征、区域特征、整体特征。 4)特征提取：获取图像特征信息的操作。把从图像提取的m个特征量y1，y 2，„，ym，用m维的向量Y＝[y 1y2„ym]t 表示称为特征向量。另外，对应于各特征量的m维空间叫做特征空间。 23.对比度：一幅图像中灰度反差的大小，对比度=最大亮度/最小亮度 第三章 图像变换 24.图像变换通常是一种二维正交变换。 1)正交变换必须是可逆的； 2)正变换和反变换的算法不能太复杂； 3)正交变换的特点是在变换域中图像能量集中分布在低频率成分上，边缘、线状信 息反映在高频率成分上，有利于图象处理。 25.图像变换的目的在于： 1)使图像处理问题简化； 2)有利于图像特征提取； 3)有助于从概念上增强对图像信息的理解。 第四章 图像增强 26.图像增强是采用一系列技术去改善图像的视觉效果,或将图像转换成一种更适合于人或 机器进行分析和处理的形式。 27.空间域增强是直接对图像各像素进行处理； 28.频率域增强是先将图像经傅立叶变换后的频谱成分进行某种处理，然后经逆傅立叶变换 获得所需的图像。 29.30.灰度变换用来调整图像的灰度动态范围或图像对比度，是图像增强的重要手段之一。 1)线性变换：对图像每一个像素灰度作线性拉伸，将有效改善图像视觉效果。 2)分段线性变换：为了突出感兴趣目标所在的灰度区间，相对抑制那些不感兴趣的灰 度区间，可采用分段线性变换。 3)非线性灰度变换：对数变换（当希望对图像的低灰度区较大的拉伸而对高灰度区压 缩时，可采用这种变换，它能使图像灰度分布与人的视觉特性相匹配).指数变换（对图像的高灰度区给予较大的拉伸） 31.直方图修整法包括直方图均衡化及直方图规定化两类。 32.直方图均衡化：将原图像通过某种变换，得到一幅灰度直方图为均匀分布的新图像的方 法。 33.直方图均衡化变换函数，满足下列条件： 1)在0≤r≤1内为单调递增函数，保证灰度级从黑到白的次序不变； 2)在0≤r≤1内，有0≤T(r)≤1，确保映射后的像素灰度在允许的范围内。 34.直方图均衡化原理：输出图像的概率密度函数可以通过变换函数T(r)控制原图像灰度 级的概率密度函数得到,并改善原图像的灰度层次。 35.一幅图像的sk与rk之间的关系称为该图像的累积灰度直方图。 36.直方图规定化是使原图像灰度直方图变成规定形状的直方图而对图像作修正的增强方 法。 37.利用直方图规定化方法进行图像增强的主要困难在于要构成有意义的直方图。图像经直 方图规定化，其增强效果要有利于人的视觉判读或便于机器识别。38.为了抑制噪声改善图像质量所进行的处理称图像平滑或去噪。39.用邻域内各像素的灰度平均值代替该像素原来的灰度值，实现图像的平滑，又称邻域平均法。 40.超限像素平滑法：将f(x,y)和邻域平均g(x,y)差的绝对值与选定的阈值进行比较，根 据比较结果决定点（x,y）的最后灰度g´(x,y)。 41.灰度最相近的K个邻点平均法：可用窗口内与中心像素的灰度最接近的K个邻像素的平均灰度来代替窗口中心像素的灰度值。42.最大均匀性平滑：为避免消除噪声引起边缘模糊，该算法先找出环绕图像中每像素的最 均匀区域，然后用这区域的灰度均值代替该像素原来的灰度值。具体可选任一像素（x,y）的5个有重叠的3*3邻域，用梯度衡量它们灰度变化的大小。 43.有选择保边缘平滑法：对图像上任一像素(x,y)的5×5邻域，采用9个掩模：一个3× 3正方形、4个五边形和4个六边形。计算各个掩模的均值和方差，对方差进行排序，最小方差所对应的掩模的灰度均值就是像素（x,y)的输出值。 44.空间低通滤波法：应用模板卷积方法对图像每一像素进行局部处理。不管什么样的掩模，必须保证全部权系数之和为单位值，这样可保证输出图像灰度值在许可范围内，不会产生“溢出”现象。 45.中值滤波：是对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序，用中值代替窗口中心像素的原来 灰度值，因此它是一种非线性的图像平滑法。离散阶跃信号、斜升信号没有受到影响。离散三角信号的顶部则变平了。对于离散的脉冲信号，当其连续出现的次数小于窗口尺寸的一半时，将被抑制掉，否则将不受影响。46.各种空间域平滑算法效果比较： 1)局部平滑法算法简单，但它的主要缺点是在降低噪声的同时使图像产生模糊，特别 在边缘和细节处。而且邻域越大，在去噪能力增强的同时模糊程度越严重。 2)超限像素平滑法对抑制椒盐噪声比较有效，对保护仅有微小灰度差的细节及纹理也 有效。并且随着邻域增大，去噪能力增强，但模糊程度也大。超限像元平滑法比局部平滑法去椒盐噪声效果更好。 3)灰度最相近的K个邻点平均法：较小的K值使噪声方差下降较小，但保持细节效 果较好；而较大的K值平滑噪声较好，但会使图像边缘模糊。 4)最大均匀性平滑经多次迭代可增强平滑效果，在消除图像噪声的同时保持边缘清晰 性。但对复杂形状的边界会过分平滑并使细节消失。 5)有选择保边缘平滑法既能够消除噪声，又不破坏区域边界的细节。 6)中值滤波对脉冲干扰及椒盐噪声的抑制效果好，在抑制随机噪声的同时能有效保护 边缘少受模糊。但它对点、线等细节较多的图像却不太合适。中值滤波法能有效削弱椒盐噪声，且比邻域、超限像素平均法更有效。 47.图像空间域锐化增强图像的边缘或轮廓。 48.图像平滑通过积分过程使得图像边缘模糊，图像锐化则通过微分而使图像边缘突出、清 晰。 49.梯度锐化法：梯度为grad(x，y)=Max(|fx′|，|fy′|)或grad（x，y）=|fx’|+|f y′|。 有梯度算子、Roberts、Prewitt和Sobel算子计算梯度，来增强边缘。 50.Laplacian增强算子：g(x，y)=f(x，y)-▽2 f(x，y)=5f(x，y)-[ f(x+1，y)+ f(x-1，y)+f(x，y+1)+ f(x，y-1)] 51.Laplacian增强算子特点： 1)在灰度均匀的区域或斜坡中间▽2f(x，y)为0，增强图像上像元灰度不变； 2)在斜坡底或低灰度侧形成“下冲”；而在斜坡顶或高灰度侧形成“上冲” 52.高通滤波法就是用高通滤波算子和图像卷积来增强边缘。 53.频率域平滑：由于噪声主要集中在高频部分，为去除噪声改善图像质量，滤波器采用低 通滤波器H(u,v)来抑制高频成分，通过低频成分，然后再进行逆傅立叶变换获得滤波图像，就可达到平滑图像的目的： 54.频率域低滤波器H(u,v)有四种：理想低通滤波器、Butterworth低通滤波器、指数低 通滤波器、.梯形低通滤波器。55.各种滤波器效果比较; 1)理想低通滤波器:在去噪声的同时将会导致边缘信息损失而使图像边模糊,并产生 振铃效应。 2)Butterworth低通滤波器的特性是连续性衰减，而不象理想滤波器那样陡峭变化，即明显的不连续性。因此采用该滤波器滤波在抑制噪声的同时，图像边缘的模糊程度大大减小，没有振铃效应产生。 3)指数低通滤波器：图像边缘的模糊程度较用Butterworth滤波产生的大些，无明显 的振铃效应。 4)梯形低通滤波器的性能介于理想低通滤波器和指数滤波器之间，滤波的图像有一定 的模糊和振铃效应。 56.频率域锐化：采用高通滤波器让高频成分通过，使低频成分削弱，再经逆傅立叶变换得 到边缘锐化的图像。包括：理想高通滤波器、巴特沃斯高通滤波器、指数滤波器、梯形滤波器。 57.彩色增强技术是利用人眼的视觉特性，将灰度图像变成彩色图像或改变彩色图像已有彩 色的分布，改善图像的可分辨性。彩色增强方法可分为伪彩色增强和假彩色增强两类。 58.伪彩色增强是把黑白图像的各个不同灰度级按照线性或非线性的映射函数变换成不同 的彩色，得到一幅彩色图像的技术。 59.伪彩色增强的方法主要有密度分割法、和频率域伪彩色增强三种。 60.密度分割法是把黑白图像的灰度级从0（黑）到M0（白）分成N个区间Ii(i=1，2，„，N),给每个区间Ii指定一种彩色Ci，这样，便可以把一幅灰度图像变成一幅伪彩色图像。61.灰度级一彩色变换将原图像f(x,y)的灰度范围分段，经过红、绿、蓝三种不同变换TR(•)、TG(•)和TB(•)，变成三基色分量IR(x,y)、IG(x,y)、IB(x,y)，然后用它们分别去控制彩色显示器的红、绿、蓝电子枪，便可以在彩色显示器的屏幕上合成一幅彩色图像。 62.密度分割法比较简单、直观。缺点是变换出的彩色数目有限。63.假彩色增强是对一幅自然彩色图像或同一景物的多光谱图像，通过映射函数变换成新的 三基色分量，彩色合成使感兴趣目标呈现出与原图像中不同的、奇异的彩色。64.假彩色增强目的： 1)使感兴趣的目标呈现奇异的彩色或置于奇特的彩色环境中，从而更引人注目； 2)使景物呈现出与人眼色觉相匹配的颜色，以提高对目标的分辨力。 65.伪彩色增强与假彩色增强有何区别：伪彩色处理主要解决的是如何把灰度图变成伪彩 色图的问题,最简单的办法是选择对应于某一灰度值设一彩色值来替代,可称之为调色板替代法.另外一种比较好的伪彩色处理方法是设定三个独立的函数 ,给出一个灰度值,便由计算机估算出一个相应的RGB值.假彩色(false color)处理是把真实的自然彩色图像或遥感多光谱图象处理成假彩色图像.假彩色处理的主要用途是:(1)景物映射成奇异彩色,比本色更引人注目.(2)适应人眼对颜色的灵敏度,提高鉴别能力.可把细节丰富的物体映射成深浅与亮度不一的颜色.(3)遥感多光谱图象处理成假彩色,可以获得更多信息.66.像素级影像融合是采用某种算法将覆盖同一地区（或对象）的两幅或多幅空间配准的影 像生成满足某种要求的影像的技术。 67.颜色可以用R、G、B三分量来表示，也可以用亮度（I）、色别（H）和饱和度（S）来表示，它们称为颜色的三要素。把彩色的R、G、B变换成I、H、S称为HIS正变换，而由I、H、S变换成R、G、B称为HIS反变换。 第五章 图像复原与重建 68.图像的退化是指图像在形成、传输和记录过程中，由于成像系统、传输介质和设备的不 完善，使图像的质量变坏。 69.图像复原就是要尽可能恢复退化图像的本来面目，它是沿图像退化的逆过程进行处理。 70.图像复原过程如下： 找退化原因→建立退化模型→反向推演→恢复图像 71.图像复原和图像增强的区别： 1)图像增强不考虑图像是如何退化的，而是试图采用各种技术来增强图像的视觉效果。因此，图像增强可以不顾增强后的图像是否失真，只要看得舒服就行。 2)而图像复原就完全不同，需知道图像退化的机制和过程等先验知识，据此找出一种 相应的逆处理方法，从而得到复原的图像。 3)如果图像已退化，应先作复原处理，再作增强处理。 4)二者的目的都是为了改善图像的质量。 72.点源的概念:一幅图像可以看成由无穷多极小的像素所组成，每一个像素都可以看作为 一个点源成像，因此，一幅图像也可以看成由无穷多点源形成的。 73.当输入的单位脉冲函数延迟了α、β单位，即当输入为δ（x –α，y –β）时，如 果输出为h（x –α，y –β），则称此系统为位移不变系统。 74.线性位移不变系统的输出等于系统的输入和系统脉冲响应（点扩散函数）的卷积。即： g(x,y)=f(x,y)*h(x,y)。 75.图像退化的数学模型： g（x，y）= f（x，y）* h（x，y）+ n(x，y)76.采用线性位移不变系统模型的原由： 1）由于许多种退化都可以用线性位移不变模型来近似，这样线性系统中的许多数学工具如线性代数，能用于求解图像复原问题，从而使运算方法简捷和快速。 2）当退化不太严重时，一般用线性位移不变系统模型来复原图像，在很多应用中有较好的复原结果，且计算大为简化。 3）尽管实际非线性和位移可变的情况能更加准确而普遍地反映图像复原问题的本质，但在数学上求解困难。只有在要求很精确的情况下才用位移可变的模型去求解，其求解也常以位移不变的解法为基础加以修改而成。 77.频率域恢复方法应注意：若噪声存在，而且H(u,v）很小或为零时，则噪声被放大。这 意味着退化图像中小噪声的干扰在H(u,v)较小时，会对逆滤波恢复的图像产生很大的影响，有可能使恢复的图像和f(x,y)相差很大，甚至面目全非。 78.图像在获取过程中，由于成像系统本身具有非线性、拍摄角度等因素的影响，会使获得 的图像产生几何失真，可分为：系统失真和非系统是真。系统失真是有规律的、能预测的；非系统失真则是随机的。 79.对图像进行几何校正的必要性：当对图像作定量分析时，就要对失真的图像先进行精 确的几何校正（即将存在几何失真的图像校正成无几何失真的图像），以免影响定量分析的精度。 80.几何校正分两步： 1)图像空间坐标变换；首先建立图像像点坐标（行、列号）和物方（或参考图）对应 点坐标间的映射关系，解求映射关系中的未知参数，然后根据映射关系对图像各个像素坐标进行校正； 2)确定各像素的灰度值（灰度内插） 81.图像空间坐标变换当n=1时，畸变关系为线性变换，式子中包含a00、a10、a01、b00、b10、b016个未知数，至少需要3个已知点来建立方程式，解求未知数。当n=2时，畸变关系式包含12个未知数，至少需要6个已知点来建立关系式，解求未知数。82.几何校正方法可分为直接法和间接法两种。 83.常用的像素灰度内插法有最近邻元法、双线性内插法和三次内插法三种。84.像素灰度内插法效果比较： 1)最近邻内插：最简单，效果尚佳，但校正后的图像边缘有明显锯齿状，即存在灰度 不连续性。 2)双线性内插法：较复杂，计算量较大，没有灰度不连续性的缺点，结果令人满意。但它具有低通滤波性质，使高频分量受损，图像轮廓有一定模糊。3)三次内插：计算量最大，但内插效果最好，精度最高。85.图像重建有三种模型：透射模型、发射模型和反射模型。 86.透射模型建立于能量通过物体后有一部分能量会被吸收的基础之上，透射模型经常用于 X射线、电子射线及光线和热辐射的情况下，它们都遵从一定的吸收规则。 87.发射模型可用来确定物体的位置。这种方法已经广泛用于正电子检测,通过在相反的方 向分解散射的两束伽马射线,则这两束射线的渡越时间可用来确定物体的位置。 88.反射模型可以用来测定物体的表面特征，例如光线、电子束、激光或超声波等都可以用 来进行这种测定。 89.从多个断面恢复三维形状的方法有Voxel 法（体素法）、分块的平面近似法。 第六章 图像编码与压缩 90.数据压缩的研究内容包括数据的表示、传输、变换和编码方法，目的是减少存储数据所 需的空间和传输所用的时间。 91.图像编码与压缩就是对图像数据按一定的规则进行变换和组合，达到以尽可能少的代码 （符号）来表示尽可能多的图像信息。 92.冗余数据有：编码冗余、像素间冗余、心理视觉冗余3种。93.根据解压重建后的图像和原始图像之间是否具有误差，图像编码压缩分为无误差（亦称 无失真、无损、信息保持）编码和有误差（有失真或有损）编码两大类。94.根据编码作用域划分，图像编码为空间域编码和变换域编码两大类。 95.描述解码图像相对原始图像偏离程度的测度一般称为保真度，可分为两大类：客观保真 度准则和主观保真度准则。 96.最常用的客观保真度准则是原图像和解码图像之间的均方根误差和均方根信噪比两种。 97.理论上最佳信息保持编码的平均码长可以无限接近图像信息熵H。但总是大于或等于图 像的熵H。 98.霍夫曼编码：在信源数据中出现概率越大的符号，编码以后相应的码长越短；出现概率 越小的符号，其码长越长，从而达到用尽可能少的码符表示信源数据。它在无损变长编码方法中是最佳的。 99.行程编码的基本原理：将一行中颜色值相同的相邻像素用一个计数值和该颜色值来代替。 100.一维行程编码只考虑了消除行内像素间的相关性.没有考虑其它方向的相关性.101.二维行程编码就是利用图像二维信息的强相关性，按照一定的扫描路径遍历所有的像素 形成一维的序列，然后对序列进行一维行程编码的方法。102.混合编码：既具有行程编码的性质又是变长编码。 第七章 图像分割 103.图像分析：对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，以获得它们的客观信息，从而建立 对图像的描述.104.图像分割：把图像分成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。 105.记忆图像分割所需满足的五个条件。 106.分割算法基于灰度值的两个基本特性：不连续性和相似性 107.检测图像像素灰度级的不连续性，找到点、线（宽度为1）、边（不定宽度）。 108.检测图像像素的灰度值的相似性，通过选择阈值，找到灰度值相似的区域，区域的外轮 廓就是对象的边。 109.图像分割的方法： 1)基于边缘的分割方法：先提取区域边界，再确定边界限定的区域。2)区域分割：确定每个像素的归属区域，从而形成一个区域图。3)区域生长：将属性接近的连通像素聚集成区域 4)分裂－合并分割：综合利用前两种方法，既存在图像的划分，又有图像的合并。110.边缘：图像中像素灰度有阶跃变化或屋顶变化的那些像素的集合。 111.边缘检测算子：梯度算子、Roberts算子、Prewitt算子、Sobel算子、Kirsch算子（方 向算子）、Laplacian算子、Marr算子。112.边缘检测算子比较： 1)梯度算子：仅计算相邻像素的灰度差，对噪声比较敏感，无法抑止噪声的影响 2)Roberts算子：与梯度算子检测边缘的方法类似，对噪声敏感，但效果较梯度算子 略好 3)Prewitt算子：在检测边缘的同时，能抑止噪声的影响 4)Sobel算子：对4邻域采用带权方法计算差分；能进一步抑止噪声；但检测的边缘 较宽 5)方向算子：在计算边缘强度的同时可以得到边缘的方向；各方向间的夹角为45º 6)拉普拉斯算子：优点，各向同性、线性和位移不变的；对细线和孤立点检测效果较 好。缺点，对噪音的敏感，对噪声有双倍加强作用；不能检测出边的方向；常产生 双像素的边缘。 7)Marr算子：σ的选择很重要，σ小时边缘位置精度高，但边缘细节变化多； σ 大时平滑作用大，但细节损失大，边缘点定位精度低。应根据噪声水平和边缘点定位精度要求适当选取σ。 8)曲面拟合法：其过程是求平均后再求差分，因而对噪声有抑制作用。 113.由于梯度算子和Laplace算子都对噪声敏感，因此一般在用它们检测边缘前要先对图 像进行平滑。 114.曲面拟合法：用平面或高阶曲面来拟合图像中某一小区域的灰度表面，求这个拟合平面 微分或二阶微分检测边缘，可减少噪声影响。其过程是求平均后再求差分，因而对噪声有抑制作用。 115.边缘跟踪：将检测的边缘点连接成线就是边缘跟踪。 116.直角坐标系中的一条直线对应极坐标系中的一点，这种线到点的变换就是Hough变换 117.Hough变换特点： 1)对ρ、θ量化过粗，直线参数就不精确，过细则计算量增加。因此，对ρ、θ量 化要兼顾参数量化精度和计算量。 2)Hough变换检测直线的抗噪性能强，能将断开的边缘连接起来。3)此外Hough变换也可用来检测曲线。118.区域生长：单一型、质心型、混合型。 119.单一型：缺点是区域增长的结果与起始像素有关，起始位置不同则分割结果有差异。120.区域分裂合并法无需预先指定种子点,它按某种一致性准则分裂或者合并区域.可以先 进行分裂运算,然后再进行合并运算;也可以分裂和合并运算同时进行,经过连续的分裂和合并,最后得到图像的精确分割效果.121.分裂合并法对分割复杂的场景图像比较有效.第八章 二值图像处理与形状分析 122.在二值图像中，把互相连接的像素的集合汇集为一组，于是具有若干个0值的像素(0 像素)和具有若干个1值的像素(1像素)的组就产生了。把这些组叫做连接成分。 123.二值图像上改变一个像素的值后，整个图像的连接性并不改变（各连接成分既不分离、不结合，孔也不产生、不消失），则这个像素是可删除的。 124.孤立点：B（p）= 1的像素p，在4/8邻接的情况下，当其4/8邻接的像素全是0时，像素p称作孤立点。其连接数Nc(p)=0。 125.内部点：B（p）= 1的像素p，在4/8邻接的情况下，当其4/8邻接的像素全是1时，称作内部点。内部点的连接数Nc(p)=0。126.边界点:在B（p）= 1的像素中，把除了孤立点和内部点以外的点叫做边界点。边界点 的连接数属于[1，4]。1)删除点或端点； 2)连接点； 3)分支点； 4)交叉点。 127.为区分二值图像中的连接成分，求得连接成分个数，对属于同一个１像素连接成分的所 有像素分配相同的编号，对不同的连接成分分配不同的编号的操作，叫做连接成分的标记。 128.膨胀就是把连接成分的边界扩大一层的处理。 129.收缩则是把连接成分的边界点去掉从而缩小一层的处理。130.距离变换是求二值图像中各1像素到0像素的最短距离的处理。 131.在经过距离变换得到的图像中，最大值点的集合就形成骨架，即位于图像中心部分的线像素的集合，也可以看作是图形各内接圆中心的集合。反映了原图形的形状。给定距离和骨架就能恢复该图形，但恢复的图形不能保证原始图形的连接性。常用于图形压缩、提取图形幅宽和形状特征等。 132.细化是从二值图像中提取线宽为1像素的中心线的操作。 133.为了求得区域间的连接关系，必须沿区域的边界点跟踪像素，称之为边界（或边缘）跟 踪。 134.形状分析是指用计算机图像处理与分析系统对图像中的诸目标提取形状特征，对图像进 行识别和理解。 135.区域形状特征的提取有三类方法： 1)区域内部（包括空间域和变换域）形状特征提取； 2)区域外部（包括空间域和变换域）形状特征提取； 3)利用图像层次型数据结构，提取形状特征。 136.拓扑描绘子：欧拉数；凹凸性；区域的测量；区域的大小及形状描述量（面积、周长、圆形度）。 137.区域的拓扑性质对区域的全局描述是很有用的，欧拉数是区域一个较好的描述子。 第九章 影像纹理分析 138.局部不规则而宏观有规律的特性称之为纹理；以纹理特性为主导的图像，常称为纹理图 像；以纹理特性为主导特性的区域，常称为纹理区域。 139.纹理作为一种区域特性，在图像的一定区域上才能反映或测量出来。 140.纹理分析方法：统计分析法和结构分析法。前者从图像有关属性的统计分析出发；后者 则着力找出纹理基元，然后从结构组成上探索纹理的规律。也有直接去探求纹理构成的结构规律的。 141.Laws的纹理能量测量法： f(x,y)微窗口滤波F(x,y)能量转换E(x,y)分量旋转C(x,y)分类M(x,y) 142.自相关函数： 1)当纹理较粗时，ρ(d)随d的增加下降速度较慢； 2)当纹理较细时，ρ(d)随着d的增加下降速度较快。 143.灰度共生矩阵就是从图像(x,y)灰度为i的像素出发，统计与距离为δ=(Δx2+Δy2)1/2、灰度为j的像素同时出现的概率P(i,j,δ,θ)。144.灰度共生矩阵必然是对称阵，且对角线上均为偶数。 第十章 模板匹配 145.当对象物的图案以图像的形式表现时，根据该图案与一幅图像的各部分的相似度判断其 是否存在，并求得对象物在图像中位置的操作叫做模板匹配。
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