1、图像工程的三个层次。
图像处理、图像分析、图像理解
2、距离计算
3、描述数字图像的基本参数并说明其物理意义。 (分辨率、像素深度、图像大小)
图像的空间坐标的离散化叫做空间采样，灰度的离散化叫做灰度量化。
1：分辨率：是指区分图象细节的程度，通常表示一个像素所代表的实际象元的大小，假设1个M*N数组中等间距的采样来近似一幅连续的图像大小为Lx,Ly的f(x,y).，则分辨率为Lx/M，Ly/N
2：像素深度：在灰度离散的灰度量化过程中，每个离散的灰度级数为 G=2k ,k称为像素深度.
3：图像大小: 存储一副图象的大小所需要的位数b(单位bit), 则b=M*N*k.
4、说明数字图像的亮度函数 I=f（x, y, z, wavelength, t），说明可以表示的图像类型。
对于一般从客观景物的得到的图像是二维的，这种离散化了的图像可以用I=f(x,y)来表示某一具
体位置（像素）的某种性质的数值。因此我们可以根据图像内的不同位置的不同性质来利用图形。
客观世界的空间是三维的，因此我们可以利用I=f(x,y,z)来表示三维图像中的不同体素的不同性质的数值。
由于所观测的物体的某一位值得性质与电磁波的波长有关，所以可以用I=f（x, y, z, wavelength）来表示物体的某一位值的随电磁波波长而变化的某种性质的数值。而I=f（x, y, z, wavelength, t）反映了时间的变化带来的数值的变化。
5、简述数字图像处理系统的主要组成及其作用。
硬件组成：图像输入设备、输出设备、计算机和显示器。
存储方式：（1）位映射 – 每个象素存为一个数据。存储空间大，放大产生模糊；
（2）向量存储（矢量存储）-- 图像内容的轮廓
存储时计算量大、算法复杂。适合图表/工程制图等，显示慢。
软件：Photoshop, matlab, IDL, ….
采集：对某种电磁波敏感的物理器件。电磁波能-----电信号、数字化器
常用的器件：显微密度计micro-densitometers、析象管 image dissector、视像管光敏感的固态CCD、NTSC  30 frames/sec  PAL25frame/sec、CCD  512-4096 线阵列
存储：内存、帧缓存、磁盘、MO、光盘
显示：电视显示器（液晶、CRT、等离子体、投影仪等）、打印机
【主要组成：采集，存储，计算，显示和输出等几部分；
作用：采集主要是采集数字图像；图像包含大量的信息，所以存储图像需要大量的空间，而存储器是必不可少的；计算一般是对算法的形式描述，而大多数的算法可以用软件实现；显示和输出是将处理的结果给人看的，对图像处理和分析系统来说非常的重要。】
6、图像的基本类型
二值图像：通常二值0，1组成。文字、掩模、OCR扫描
灰度图像：通常取值范围[0-255]，灰度图像，通常黑白图像
索引图像：单字节图像+map矩阵rgb
RGB图像：与索引图像一样可以表示彩。但红绿蓝三分别用矩阵表示
7、半调输出技术和抖动技术
半调输出的原理是利用人眼的集成特性，在每个像素位置打印一个其尺寸反比于该像素灰度的黑圆点，即在亮的图像区域打印的点小，而在暗的图像区域打印的点大。当点足够小，观察距离足够远时，人眼就不容易分开各个小点，而得到比较连续平滑的灰度图像。
抖动技术通过调节或变动图像的幅度值来改善量化过粗图像的显示质量。
8、数字图像处理的相关学科及其关系。
图象处理是一门系统的研究各种图像理论，技术和应用的交叉学科从研究的方法看，包括数学、物理学、生理学、电子学、计算机学等许多学科可以相互借鉴。从研究范围看与模式识别、计算机图形学等多个学科相互交叉。他的发展与遥感、医学、通信、自动化等许多领域
不可分割。
9、图像文件存储格式。
BMP、GIF、TIFF、JPEG、PCX、PSD、PCD
10、视觉有关的概念。
马赫带效应和同时对比度都可以表明人所感觉到的亮度但是二者并不是强度的简单函数。
1：马赫带效应基于视觉系统有趋向于过高或过低估计不同亮度区域边界值的现象：当我们看一幅由9个不同灰度条带构个成的亮度分布图时，尽管各条带内部的亮度是常数，但我们实际上可以观察到带有强烈边缘效应的模式（在条带的边界区域），该种现象称为马赫（Ma
ch）带效应。
2：同时对比度是基于人眼对某个区域感觉到的亮度并不仅仅依赖于它的强度。即同一个亮度的区域在不同的背景下人眼感觉到的亮度是不一样的，在暗的背景时看起来亮些，在亮的背景时看起来暗些。
3：韦伯比
4：三基：红（R）700nm、绿（G）546.1nm、蓝（B）435.8nm
5:三补：蓝绿（C,即绿加蓝） 品红（M即红加蓝） 黄（Y，即红加绿）
6：颜基本特向量：辉度（亮度），调，饱和度
【1：辉度与物体的反射率成正比，如果无彩就只有辉度一个维量的变化。对彩光来说，颜中掺入白越多就越明亮，掺入黑越多辉度就越小。它反映了物体的亮度。（强度）
2：调是与混合光谱中主要光波长想联系的。（基）
3：饱和度与一定调的纯度有关，纯光谱是完全饱和的，随着白光的加入饱和度逐渐减少。（纯度）
调和饱和度合起来成为度。颜可用亮度和度共同表示。因此调和饱和度反映了物体的彩信息。】
7:度图：任何可见的颜在度图中占有确定位置，度图边界代表纯，颜纯度称饱和度，度图中线、三角形，可见颜与不可见颜。
11、简述图像成像模型（反射）
f(x,y)表示图象在空间特定坐标点(x,y)位置的亮度：0<f(x,y)<∝，图象的照度成分和反射成分为i(x,y)和r(x,y)，则f(x,y)= i(x,y) r(x,y)。其中：0< i(x,y) <∝,为入射部分，代表了背景信息；0< r(x,y)<1，为反射率，反映了物体的信息。
上述式子说明入射量总是大于零,即只考虑有入射的情况,但也不是无穷大,物理上应可以实现；而反射率总是在0和1之间。两式给出的都是理论界限。
12、度图及其主要物理意义，RGB、HIS模型及其含义。
度图及其主要物理意义
（1）在度图中每一点对应一种可见的颜，任何一种可见的颜都在度图中占有一定的位置；
（2）在度图边界的点代表纯的颜，移向中心代表混合的白增加而纯度减少；
（3）度图中连接任两点的直线上的各点都可以用两个端点的颜的相加组合得到。
RGB、模型及其含义
原点代表黑，离原点越远的顶尖代表对应的白，从黑到白灰度值分布在从原点到离原点最远的连线上，而立方体内的其余各点代表了不同的颜，可以用原点到该点的矢量表示。
HIS模型及其含义
其一，I分量与图形的彩信息无关，其二，H和S分量与人的感受颜的方式紧密联系在一起。对应于任一点P，其H的值对应指向该点的矢量与R轴的夹角；S与指向该点的矢量的长
度成正比，越长约饱和，I的值跟通过三角形的中心并垂直于三角形平面的直线来测量，从纸面出来越多越白，进入纸面越多越黑。
13、采样与量化
取样：图像空间坐标的数字化
量化：图像函数值（灰度值）的数字化
图像采样：空间坐标(x,y)的数字化被称为图像采样确定水平和垂直方向上的像素个数N、M
直方图均衡化的基本原理
图像的量化：函数取值的数字化被称为图像的量化，如量化到256个灰度级
13、采样周期长短对采样结果有什么影响？要求采样信号完全恢复原始信号，对采样和信号有什么要求？
    根据在空间的采样的间隔为dx，则在频域的周期是1/dx。所以：采样周期过大，信息可能漏掉，从而忽落细节；采样周期过小，造成不必要的大量的信息；
    对于一个有限带宽 (w)的函数，只要使选择采样的间隔dx满足dx<=1/(2w)，就可以完全恢复原始信号，或者是采样信号频率是原始的信号频率的2倍以上即可以完全重建图像。
14、图像经采样量化后出现马赛克和假轮廓说明什么原因？如何处理才能改善图像质量？
图象采样量化后出现马赛克是因为马赛克处图象采样量太小，即空间分辨率太小了，以至于图象在马赛克处无法分辨细节。解决的办法是加大马赛克处的采样量从而增大此处的空间分辨率，突出细节。
虚假轮廓现象是由于在数字图象的灰度平滑区使用的灰度级数不够造成的，增大灰度平滑区的灰度级数就可改善图象的质量，消除虚假轮廓。
15、傅里叶变换
16、计算df(x)/dx 和 df(x,y)/dx + df(x,y)/dy的付里叶变换，并运用传递函数概念说明上述运算相当于高通滤波。
17、离散余弦变换、沃尔什变换、霍特林变换
18、简述KL变换及其主要作用。
KL变换是霍特林变换在连续域的对应变换。霍特林变换是一种基于图象统计特征的图象变换，它可直接用于对数字图象进行变换。
                       
                       
                       
矩阵Cx是一个实对称矩阵，所以总可以到它的一组N个正交特征值。特征值从大到小排列，有特征矢量组成变换矩阵A
               
可以证明：    my=0
变换后的协方差矩阵：Cy=ACxAT
                     
KL变换主要用于去相关和图象压缩。
19、简述灰度级映射变换增强原理和图像频域增强的原理。
灰度级映射变换增强是一种图象域或者说是图象空间域的图象增强方法，具体细化它属于空域点处理的方法。它对图象的每次处理是对单个像素进行的。如以s和t分别代表点处理前后像素的灰度值，则这种增强方法可表示为：t = EH（s）
图象频域增强是一种相对于空间域的图象增强方法，它是将原定义在图象空间的图象以某种形式转换到频域空间，并利用在频域空间的特有性质方便地进行一定的加工，最后再转换回图象空间以得到所需的效果。如以f（x，y）和g（x ，y）分别代表增强前后的图象，T代表
从空间域到频域的操作，T-1代表从频域到空间域的操作，则这种增强方法可以表示为：g（x ，y）= T-1{EH[T[f（x，y）]]}
20、图像加减运算的作用。
图像加法可用于图像平均以减少和去除图像采集中混入的噪声；图像减法可把两图的差异显示出来，在运动检测中很有用，图像减法常用在医学图像处理中以消除背景，是医学成像中的基本工具之一。
21、用高频增强和直方图均衡化可以达到使边缘锐化的反差增强的效果，改变两种技术的先后次序对增强效果有什么影响？为什么？

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