*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区域的白或 灰细节。
*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+ ?)?
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。 *伪彩增强和假彩增强有何异同点。
答:伪彩增强是对一幅灰度图像经过三种变换得到三幅图像,进行 彩合成得到一幅彩图像; 假彩增强则是对一幅彩图像进行处 理得到与原图象不同的彩图像;主要差异在于处理对象不同。相同 点是利用人眼对彩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+ 直方图均衡化的基本原理拉普拉斯图像
*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。
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