河南大学 2022～2023 学年度第一学期《数字图像处理》期末考试试卷#

一、单项选择题（本题共 10 题，每题 2 分，共 20 分）#

1. 图像与灰度直方图间的对应关系是（ ） A. 一一对应 B. 多对一 C. 一对多 D. 都不对

2. 下列算法中属于点处理的是（ ） A. 梯度锐化 B. 二值化 C. 傅立叶变换 D. 中值滤波

3. 维纳滤波器通常用于（ ） A. 锐化 B. 减小图像动态范围 C. 复原图像 D. 扩大图像动态范围

4. 在利用矢量形式的图像数据文件中（ ） A. 图像的分辨率与数据文件的大小成正比 B. 如果显示其中的图像会有方块效应 C. 图形由空间分布的像素的集合来表示 D. 不仅有数据还有命令

5. 高频增强滤波器由于相对削弱了低频成分，因而滤波所得的图像往往偏暗，对比度差，所以常常需要在滤波后进行（ ） A. 直方图均衡化 B. 低频加强 C. 图像均匀加亮 D. 中值滤波

6. 对于低通和高通巴特沃斯滤波器叙述不正确的是（ ） A. 均有相同的截止频率 B. 均能减弱振铃效应 C. 处理后的图像均比用理想低通和高通处理的要过渡光滑一些 D. 都可用于消除虚假轮廓

7. 一幅灰度图像的浅色背景上有一个深色的圆环，如果要将圆环变细，可使用（ ） A. 中值滤波器 B. 最大值滤波器 C. 最小值滤波器 D. 中点滤波器

8. 用变长编码代替定长编码可以减少表达图像所需的比特数，这种编码方法的原理是（ ） A. 对各个灰度级随机赋予不同的比特数 B. 对各个灰度级赋予相同的比特数 C. 对出现概率大的灰度级用较多的比特数表示，对出现概率小的灰度级用较少的比特数表示 D. 对出现概率较大的灰度级用较少的比特数表示，对出现概率小的灰度级用较多的比特数表示

9. 无失真编码定理确定的是（ ） A. 各个信源符号的码字长之和的最小值 B. 各个信源符号的码字长之和的最大值 C. 每个信源符号的最小平均码字长度 D. 每个信源符号的最大平均码字长度

10. 下列 Matlab 函数不属于图像的代数运算的是（ ） A. imadd B. imsubtract C. immultiply D. imrotate

---

二、判断题（本题共 10 题，每题 2 分，共 20 分）#

1. 灰度直方图能反映一幅图像各灰度级像素占图像的面积比。（ ）
2. 直方图均衡是一种点运算，图像的二值化则是一种局部运算。（ ）
3. 开运算是对原图先进行膨胀处理，后再进行腐蚀的处理。（ ）
4. 均值平滑滤波器可用于锐化图像边缘。（ ）
5. RGB 彩色空间的原点表现为黑色。（ ）
6. 一般来说，采样间距越大，图像数据量越多，反之亦然。（ ）
7. 图像锐化除了在空间域进行外，也可在频率域进行。（ ）
8. 低通滤波法是使高频成分受到抑制而让低频成分顺利通过，从而实现图像平滑。（ ）
9. 无损预测编码系统比有损预测编码系统多出量化器部分。（ ）
10. 在信源符号概率接近时，霍夫曼编码效率最高。（ ）

---

三、简答题（本题共 5 题，每题 6 分，共 30 分）#

1. 数字图像处理系统有哪几个模块组成？分别说明各模块的作用。
2. 简述灰度图像与彩色图像的区别。
3. 中值滤波器对椒盐噪声的滤波效果如何？试分析其中的原因。
4. 给出一维连续图像傅里叶变换的定义，并描述空间频率的概念。
5. 图像增强的目的是什么，它包含哪些内容？

---

四、计算题（共 2 题，每题 5 分，共 10 分）#

1. 存储一幅 1024*768 的二值图像和 RGB 真彩色图像各需要多少字节的存储空间？
2. 现有离散图像为： $f(x,y) = \begin{bmatrix} 0 & 2 & 1 \\ 1 & 0 & 2 \\ 4 & 0 & 3 \end{bmatrix}$ 请用离散傅里叶变换写出其频率域的图像。

---

五、综合题（本题共 2 题，共 20 分）#

1. 产生一副 256*256 的黑白图像 I，其中图像的空间坐标位置从(22，108)到(228，148)的区域都是白色的，求原始图像的傅里叶频谱 g，对此原始图像添加方差是 0.05 的椒盐噪声，将生成的图像 P 进行旋转 60°，采用双线性差值法，显示旋转图 K。 请根据程序中的注释语句在以下备选项中补充 Matlab 程序。（8 分）

   Matlab 程序如下：

   I = zeros (256, 256);
   (1) ______ % 产生黑白原始图像
   J = fft2 (I); F = abs (J);
   (2) ______ % 原始图像的傅里叶频谱 g
   (3) ______ % 原始图像添加椒盐噪声生成图像 P
   (4) ______ % 生成的噪声图像 P 旋转 60°，显示旋转图像

   备选项（在上面的横线上填上适当的备选项序号）： ① I(22:228,108:148)=1 ② I(22:228,108:148)=0 ③ g=fftshift(F) ④ g=fft(F) ⑤ P=imnoise(I,'gaussian',0.05) ⑥ P=imnoise(I,'speckle',0.05) ⑦ P=imnoise(I,'salt & pepper',0.05) ⑧ K=imrotate(P,60,'bilinear','crop') ⑨ K=imrotate(P,60,'bilinear') ⑩ K=imrotate(P,60,' nearest ', 'crop')

2. 图像 A 的灰度级为 8，请对该图像进行以下操作：（12 分）

   0 & 4 & 1 & 6 & 1 & 6 \\ 2 & 1 & 2 & 5 & 7 & 2 \\ 6 & 2 & 1 & 5 & 2 & 3 \\ 1 & 7 & 6 & 3 & 7 & 5 \\ 0 & 3 & 1 & 4 & 6 & 4 \\ 4 & 5 & 2 & 5 & 6 & 2 \end{bmatrix}$$ (1) 将图像 A 进行对角镜像，将结果记为 B。 (2) 对图像 B 进行哈夫曼编码，写出具体的编码过程。