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《数字图像处理》自考复习知识点

导论

一、填空题

1、图像指 对客观对象的一种相似性的、生动性的描述或写真，或者说图像是客观对象的一种表示，它包含了被描述对象的有关信息 。(P^1)

2、一个人获取的信息约 75% 来自视觉。(P^1)

3、图像根据人的视觉特性分为 可见图像 和 不可见图像 ，按照图像所含波段数分为 单波段图像、多波段图像 和 超波段图像 ，按照图像空间坐标和亮度的连续性分为 模拟图像 和 数字图像 。 (P^1)

4、数字图像指 一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数字(一般用整数)表示的图像 ，模拟图像指 空间坐标和亮度(或色彩)都是连续变化的图像 。(P^1)

5、图像处理指 一种对图像进行一系列的操作以达到预期的目的的技术 。(P^2)

6、图像处理分为 模拟图像处理 和 数字图像处理 。(P^2)

7、模拟图像处理指 利用光学、照相方法对模拟图像的处理 ，数字图像处理指 利用计算机对数字图像进行一系列操作，从而获得某种预期的结果的技术 。(P^2)

8、图像显示的两种形式为 暂时性显示的软拷贝形式 和 永久性显示的硬拷贝形式 。(P^5)

二、简答题

1、数字图像处理的三个层次及各层次的研究内容是什么？各层次之间的区别和联系？(P^2)

⑴、数字图像处理的三个层次：狭义图像处理、图像分析和图像理解。

⑵、狭义图像处理、图像分析和图像理解各层次的研究内容：

狭义图像处理是对输入图像进行某种变换得到输出图像，是一种图像到图像的过程；

图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，从而建立对图像目的的描述，图像分析是一个从图像到数值或符号的过程；

图像理解是在图像理解的基础上，基于人工智能和认知理论，研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系，对图像内容的含义加以理解以及对原来客观场景加以解译，从而指导和规划行动。

⑶、狭义图像处理、图像分析和图像理解各层次之间的区别和联系：

狭义图像处理是低层操作，它主要在图像像素级上进行处理，处理的数据量非常大；图像分析进入了中层，经分割和特征提取，把原来以像素构成的图像转变成比较简洁的非图像形式的描述；图像理解是高层操作，它是对描述中抽象出来的符号进行推理，其处理过程和方法与人类的思维推理有有许多类似之处。

随着抽象程度的提高，数据量逐渐减少。一方面，原始图像数据经过一系列的处理逐步转化为更有组织和用途的信息，在这个过程中，语义不断引入，操作对象发生变化，数据量得到了压缩；另一方面，高层操作对底层操作有指导作用，能提高低层操作的效率。

2、(可出填空和选择题，对照第三页的图1.2.1记忆)数字图像处理的三个层次。(P^3)

注意比较：抽象程度(高—低) 数据量(小—大)

语义(高层、中层、低层) 操作对象(符号、目标、像素)

3、数字图像处理主要与哪些学科有关？(P^3)

数字图像处理是一门综合性边缘学科，在数字图像处理这把大伞下汇聚了光学、电子学、数学、摄影技术、计算机技术等众多方面的学科知识。从研究范围来看，它与计算机图形学、模式识别、计算机视觉等学科既有联系又有区别。

4、一个数字图像处理系统由哪几个模块组成？试说明各模块的作用。(P^4)

数字图像处理系统的基本组成包括数字图像采集模块、数字图像显示模块、数字图像存储模块、数字图像通信模块以及数字图像处理和分析模块。

数字图像采集模块：为采集数字图像，所用设备由两个部件组成，一是对某一电磁波谱段(如X射线、紫外线、可见光、红外线等)敏感的物理器件，它能产生与所接受到的电磁能量成正比的(模拟)电信号；一是模/数转换部件，它能将上述(模拟)电信号转化为数字(离散)的形式。数字图像采集设备有：扫描仪、数码照相机、数码摄像机等。

数字图像显示模块：对狭义数字图像处理来说，其目的是提供一幅便于分析、解译和识别的图像；对图像分析而言，分析的结果可以借助计算机图像学技术转换为更直接的图像形式显示。数字图像显示设备有：显示器、投影仪、照相机、激光拷贝和打印机等。

数字图像存储模块：图像的数据量往往很大，因而需要大量的空间存储图像，用于图像处理和分析的数字存储器可分为3类：快速存储器、在线或联机存储器以及不经常使用的数据库(档案库)存储器。在海量图像存储备份系统中，还常采用磁盘阵列、磁带库、光盘塔或光盘库等存储设备。

数字图像通信模块：图像通信可分为近程和远程通信两种。近程图像通信主要指在不同设备间交换图像数据，现已有许多用于局域通信的软件和硬件以及各种标准协议。远程图像通信主要指在图像处理系统间传输图像，长距离图像通信遇到的首要问题是图像数据量大而传输通道通常比较窄。

数字图像处理和分析模块：现在的图像处理系统所用计算机向两个方向发展：一个方向是以