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数字图像处理第二章作业

第二章数字图像处理的基本概念

2.图像数字化包括那两个过程？它们对数字化图像质量有何影响？

答:图像数字化包括采样和量化两个过程。采样：将空间上连续的图像变换成离散

点的操作称为采样。量化：将像素灰度转换成离散的整数值得过程叫量化。

影响：一般来说，采样间隔越大,所得图像像素越少,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。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.

3。数字化图像的数据量与哪些因素有关？

答：数字化前需要决定影像大小（行数M、列数N)和灰度级数G的取值.一般数字

图像灰度级数G为2的整数幂。那么一幅大小为M*N,灰度级数为G的图像所需的存

储空间M＊N＊g（bit），称为图像的数据量.

6。什么是灰度直方图?它有哪些应用？从灰度直方图你能获得图像的哪些信息?

答：灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出项的频率之间的关系.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.

应用：通过变换图像的灰度直方图可以，使图像更清晰，达到图像增强的目的。

获得的信息：灰度范围,灰度级的分布,整幅图像的平均亮度。但不能反映图像像素

的位置。

8。图像处理按功能分有哪几种形式？

答：按图像处理的输出形式，图像处理的基本功能可分为三种形式：(1）单幅图像

-—单幅图像;(2）多幅图像—-〉单幅图像；（3)单（或多）幅图像——数字或

符号等.

12。图像特性包括哪些类型？

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图像特征是图像分析的重要依据,它可以是视觉能分辨的自然特征,也可以是人为

定义的某些特性或参数，即人工特征.数字图像的像素亮度、边缘轮廓等属自然特

性；图像经过变换得到的频谱和灰度直方图等属人工特征.

1、自然特征

图像是空间景物反射或者辐射的光谱能量的记录，因而具有光谱特征、几何特征和

时相特征。

(1）光谱特征

同一景物对不同波长的电磁波具有不同的反射率，不同景物对同一波长也可能具有

不同的反射率。

(2）几何特征

几何特征主要表现为图像的空间分辨率、图像纹理结构及图像变形等几个方面.

（3）时相特征

时相特征主要反映在不同时间获取同一目标的各图像之间存在的差异，是对目标进

行监测、跟踪的主要依据

2、人工特征

图像的人工特征很多，主要包括以下几种：

（1）直方图特征

（2）灰度边缘特征

图像灰度在某个方向上的局部范围内表现出不连续性,这种灰度明显变化点的集合

称为边缘。灰度边缘特征反映了图像中目标或对象所占的面积大小和形状。

（3）角点与线特征

角点是图像的一种重要局部特征，它决定了图像中目标的形状。所以在图像匹配、

目标描述与识别以及运动估计、目标跟踪等领域，角点提取具有十分重要的意义。

（4）纹理特征

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纹理是指某种结构在比它更大的范围内大致呈现重复排列，这种结构称为纹理基

元。

图像的特征有很多，但在实际的图像分析与应用中，重视何种特征主要依赖于对象

和处理的目的。按描述特征的范围大小可分为：点特征、局部特征、区域特征、整

体特征.

13。简述噪声的概念及其分类

所谓噪声，就是妨碍人的视觉器官或系统传感器对所接受图像信息进行理解或分析

的各种因素。一般噪声是不可预测的随机信号，它只能用概率统计的方法去认识。

由于噪声影响图像的输入、采集、处理的各个环节以及输出结果的全过程,尤其是

图像输入、才集中的噪声必然影响处理全过程以至最终结果。因此抑制噪声已成为

图像处理中极重要的问题。

图像噪声的分类：图像噪声按其产生的原因可分为外部噪声和内部噪声.外部噪声

是指图像处理系统外部产生的噪声，如天体放电干扰、电磁波从电源线窜入系统等

产生的噪声。

内部噪声是指系统内部产生的，一般有如下四种形式:

(1）由光和电的基本性质引起的，如电流可看做电