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數(shù)字圖像處理基本知識

新機器視覺 ? 來源:新機器視覺 ? 2023-10-29 11:31 ? 次閱讀
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1、數(shù)字圖像:

數(shù)字圖像,又稱為數(shù)碼圖像或數(shù)位圖像,是二維圖像用有限數(shù)字數(shù)值像素的表示。數(shù)字圖像是由模擬圖像數(shù)字化得到的、以像素為基本元素的、可以用數(shù)字計算機或數(shù)字電路存儲和處理的圖像。

2、數(shù)字圖像處理包括內容:

圖像數(shù)字化;圖像變換;圖像增強;圖像恢復;圖像壓縮編碼;圖像分割;圖像分析與描述;圖像的識別分類。

3、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)包括部分:

輸入(采集);存儲;輸出(顯示);通信;圖像處理與分析。

4、從“模擬圖像”到“數(shù)字圖像”要經(jīng)過的步驟有:

圖像信息的獲取;圖像信息的存儲;圖像信息處理;圖像信息的傳輸;圖像信息的輸出和顯示。

5、數(shù)字圖像1600x1200什么意思?灰度一般取值范圍0~255,其含義是什么?

數(shù)字圖像1600x1200表示空間分辨率為1600x1200像素;灰度范圍0~255指示圖像的256階灰階,就是通過不同程度的灰色來來表示圖像的明暗關系,8bit的灰度分辨率。

6、圖像的數(shù)字化包括哪兩個過程?它們對數(shù)字化圖像質量有何影響?

采樣:采樣是將空間上連續(xù)的圖像變換成離散的點,采樣頻率越高,還原的圖像越真實。

量化:量化是將采樣出來的像素點轉換成離散的數(shù)量值,一幅數(shù)字圖像中不同灰度值得個數(shù)稱為灰度等級,級數(shù)越大,圖像越是清晰。

7、數(shù)字化圖像的數(shù)據(jù)量與哪些因素有關?

圖像分辨率;采樣率;采樣值。

8、什么是灰度直方圖?它有哪些應用?從灰度直方圖中你可可以獲得哪些信息?

灰度直方圖反映的是一幅圖像中各灰度級像素出現(xiàn)的頻率之間的關系

它可以用于:判斷圖像量化是否恰當;確定圖像二值化的閾值;計算圖像中物體的面積;計算圖像信息量。

從灰度直方圖中你可可以獲得:

- 暗圖像對應的直方圖組成成分幾種在灰度值較小的左邊一側

-明亮的圖像的直方圖則傾向于灰度值較大的右邊一側

-對比度較低的圖像對應的直方圖窄而集中于灰度級的中部

-對比度高的圖像對應的直方圖分布范圍很寬而且分布均勻

9、什么是點處理?你所學算法中哪些屬于點處理?

在局部處理中,輸出值僅與像素灰度有關的處理稱為點處理。如:圖像對比圖增強,圖像二值化。

10、什么是局部處理?你所學算法中哪些屬于局部處理?

在對輸入圖像進行處理時,計算某一輸出像素值由輸入圖像像素的小領域中的像素值確定,這種處理稱為局部處理。如:圖像的移動平均平滑法,空間域銳化法。

圖像增強、空域、平滑去噪

11、圖像增強的目的是什么?

圖像增強的目的是要改善圖像的視覺效果,針對給定圖像的應用場合,有目的的增強圖像的整體或局部特性,將原來不清晰的圖像變得清晰或增強某些感興趣的特征,擴大圖像中不同物體的特征之間的差別,抑制不感興趣的特征,使之改善圖像質量、豐富信息量,將強圖像判讀和識別效果,滿足某些特征分析的需求。

12、什么是灰度圖像的直方圖?簡述用它可以簡單判斷圖像質量?

灰度直方圖定義為數(shù)字圖像中各灰度級與其出現(xiàn)的頻數(shù)間的統(tǒng)計關系,它能描述該圖像的概貌,例如圖像的灰度范圍,每個灰度級出現(xiàn)的頻率,灰度級的分布,整幅圖像的平均明暗和對比度等

13、常用圖像增強方法有哪些?

圖像的線性變換;圖像的非線性變化;圖像的直方圖均衡化和規(guī)定化。

14、“平均模板”對圖像做哪種處理?寫出 3x3和5x5“平均模板”?

抑制噪聲,改善圖像質量

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15、“中值濾波”對圖像做哪種處理?是如何運算的?

中值濾波是對一個滑動窗口內的諸像素灰度值排序,用其中值代替窗口中心像素的灰度值的濾波方法,它是一種非線性的平滑法,對脈沖干擾及椒鹽噪聲的抑制效果好,在抑制隨機噪聲的同時能有效保護邊緣少受模糊。

16、什么叫點處理、局部處理、全局處理?3x3平均模板、直方圖修正、灰度反轉各屬于哪種處理?

-點處理:輸出值僅與像素灰度有關的處理稱為點處理。(直方圖修正)

-局部處理:計算某一輸出像素值由輸入圖像像素的小領域中的像素值確定,這種處理稱為局部處理。(灰度反轉)

-全局處理:圖像某一像素灰度的變化與圖像全部像素灰度值有關。(3x3平均模板)

圖像變換、頻域處理、頻域

17、常用圖像變換算法

圖像的幾何變換(圖像畸變校正、圖像縮放:雙線性插值、旋轉、拼接)

圖像變換(傅立葉、余弦、沃爾什-哈達瑪、K-L變換、小波變換)

圖像頻域處理(增強算法:高頻率提升、同態(tài)濾波;平滑去噪:低通濾波)

18、為什么要進行圖像變換?各種變換應用在圖像什么處理上?

圖像變換在數(shù)字圖像處理與分析中起著很重要的作用,是一種常用的、有效的分析手段。圖像變換的目的在于:使圖像處理問題化;有利于圖像特征提取;有助于從概念上增強對圖像信息的理解。

19、簡述空域濾波跟頻域濾波的不同

-空域法:直接對圖像的像素灰度進行操作。常用算法:圖像的灰度變換;直方圖修正(均衡化、規(guī)定化);平滑和銳化處理;彩色增強。

-頻域法:在圖像的變換域中,對圖像的變換值進行操作,然后經(jīng)逆變換獲得所需要的增強結果。常用算法:低通濾波;高頻提升濾波;同態(tài)濾波。

20、頻域進行圖像增強、去噪、邊緣檢測分別用哪種濾波器

增強------------同態(tài)濾波器

去噪------------低通濾波器

邊緣檢測------------高通濾波器

21、頻域處理圖像的步驟:

a. 清除噪聲,改善圖像的視覺效果

b. 突出邊緣有利于識別和處理

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