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數(shù)字圖像處理基本知識(shí)

新機(jī)器視覺 ? 來源:新機(jī)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?jǐn)?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(jì)算機(jī)或數(shù)字電路存儲(chǔ)和處理的圖像。

2、數(shù)字圖像處理包括內(nèi)容:

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

3、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)包括部分:

輸入(采集);存儲(chǔ);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(chǔ);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(guān)系,8bit的灰度分辨率。

6、圖像的數(shù)字化包括哪兩個(gè)過程?它們對(duì)數(shù)字化圖像質(zhì)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(diǎn),采樣頻率越高,還原的圖像越真實(shí)。

量化:量化是將采樣出來的像素點(diǎn)轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)量值,一幅數(shù)字圖像中不同灰度值得個(gè)數(shù)稱為灰度等級(jí),級(jí)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(guān)?

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(yīng)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(jí)像素出現(xiàn)的頻率之間的關(guān)系

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

從灰度直方圖中你可可以獲得:

- 暗圖像對(duì)應(yīng)的直方圖組成成分幾種在灰度值較小的左邊一側(cè)

-明亮的圖像的直方圖則傾向于灰度值較大的右邊一側(cè)

-對(duì)比度較低的圖像對(duì)應(yīng)的直方圖窄而集中于灰度級(jí)的中部

-對(duì)比度高的圖像對(duì)應(yīng)的直方圖分布范圍很寬而且分布均勻

9、什么是點(diǎn)處理?你所學(xué)算法中哪些屬于點(diǎn)處理?

在局部處理中,輸出值僅與像素灰度有關(guān)的處理稱為點(diǎn)處理。如:圖像對(duì)比圖增強(qiáng),圖像二值化。

10、什么是局部處理?你所學(xué)算法中哪些屬于局部處理?

在對(duì)輸入圖像進(jìn)行處理時(shí),計(jì)算某一輸出像素值由輸入圖像像素的小領(lǐng)域中的像素值確定,這種處理稱為局部處理。如:圖像的移動(dòng)平均平滑法,空間域銳化法。

圖像增強(qiáng)、空域、平滑去噪

11、圖像增強(qiáng)的目的是什么?

圖像增強(qiáng)的目的是要改善圖像的視覺效果,針對(duì)給定圖像的應(yīng)用場合,有目的的增強(qiáng)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(qiáng)某些感興趣的特征,擴(kuò)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(zhì)量、豐富信息量,將強(qiáng)圖像判讀和識(shí)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(zhì)量?

灰度直方圖定義為數(shù)字圖像中各灰度級(jí)與其出現(xiàn)的頻數(shù)間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系,它能描述該圖像的概貌,例如圖像的灰度范圍,每個(gè)灰度級(jí)出現(xiàn)的頻率,灰度級(jí)的分布,整幅圖像的平均明暗和對(duì)比度等

13、常用圖像增強(qiáng)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(duì)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(zhì)量

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15、“中值濾波”對(duì)圖像做哪種處理?是如何運(yùn)算的?

中值濾波是對(duì)一個(gè)滑動(dòng)窗口內(nèi)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(duì)脈沖干擾及椒鹽噪聲的抑制效果好,在抑制隨機(jī)噪聲的同時(shí)能有效保護(hù)邊緣少受模糊。

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

-點(diǎn)處理:輸出值僅與像素灰度有關(guān)的處理稱為點(diǎn)處理。(直方圖修正)

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

-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(guān)。(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(zhuǎn)、拼接)

圖像變換(傅立葉、余弦、沃爾什-哈達(dá)瑪、K-L變換、小波變換)

圖像頻域處理(增強(qiáng)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(jìn)行圖像變換?各種變換應(yīng)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(qiáng)對(duì)圖像信息的理解。

19、簡述空域?yàn)V波跟頻域?yàn)V波的不同

-空域法:直接對(duì)圖像的像素灰度進(jìn)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(qiáng)。

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

20、頻域進(jìn)行圖像增強(qiáng)、去噪、邊緣檢測分別用哪種濾波器

增強(qiáng)------------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(shí)別和處理

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原文標(biāo)題:數(shù)字圖像處理基本知識(shí)

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