数字图像考试资料

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1、数字图像处理考重点（个人版）第一章图像是当光辐射能量照在物体上，经过它的反射或透射，或由发光物体本身发出的光能量，在人的视觉器官中所重现出的物体的视觉信息。图形采用矢量结构，图像则采用栅格结构图像处理包括图像增强、模式识别、景物分析和计算机视觉模型等领域。按照图像亮度等级分类，可分为二值图像和灰度图像。按照图像的光谱特性分类，可分为彩色图像和黑白图像按照图像是否随时间变换分类，可分为静止图像与活动图像按照图像的存在形式分类，可分为实际图像（通常为二维分布，又可分为可见图像和不可见图像）和抽象图像按照图像所占空间和维数分类，可分为二维图像和三维图像视觉研究可分为视觉生理、视觉特性、视觉模型 3

2、个方面对图像进行一系列的操作，以达到预期目的的技术称作图像处理。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像处理。图像信号的数字处理是指将图像作为图像信号的数学处理技术，按照人们通常的习惯，也称为数字图像处理技术数字信号处理技术通常是只利用采集、滤波、检测、均匀、变换、调制、估计等处理，已得到符合人们需要的信号形式。图像的采样是将在空间上连续的图像转换成离散的采样点（即像素）集的操作，就是把一幅连续图像在空间上分割成 MN 个网格，每个网格对应为一个像素点，用一亮度值表示。把采样点上对应的亮度连续变化区间转换为单个特定数码的过程，称为量化，即采样点亮度的离散化采样值是决定 1 幅图像空间分辨率的主要参

3、数，基本上空间分辨率是图像中可辨别的最小细节。灰度级分辨率是指在灰度级别中可分辨的最小变化。数字图像在计算机中是以文件的形式存储的。常见的图像数据格式包括 BMP 格式、TIFF 格式、TGA 格式、GIF 格式、PCX 格式以及 JPEG 格式等。BMP 格式的主要特点如下（1） BMP 格式的图像文件以.bmp 作为文件扩展名。（2） 根据需要，使用者可选择图像数据是否采用压缩形式存放（3） 当使用者决定采用压缩格式存放 BMP 格式的图像时，使用游程编码 RLE4 压缩方式，可得到 16 色模式的图像；若采用 RLE8 压缩方式，则得到 256 色的图像。（4） 可以多种彩色模式保存图像

4、，如 16 色、256 色、24bit 真彩色。（5） 数据排列顺序与其他格式的图像文件不同，从图像左下角为起点存储图像，而不是以图像的左上角作为起点。（6） 调色板数据结构中，RGB 3 基色数据的排列顺序恰好与其他格式文件的顺序相反。数字图像信息的特点（1） 信息量大。（2） 数字图像占用的频带较宽。（3） 数字图像中各个像素之间相关性很大。（4） 数字图像处理系统受人的因素影响较大。数字图像处理研究的内容（1） 图像数字化（2） 图像变换（3） 图像增强（4） 图像复原（5） 图像分割（6） 图像描述和分析（7） 图像数据压缩（8） 图像分类（9） 图像重建图像通信系统可分为模拟系统和数

5、字系统 2 种。第二章 全 0 矩阵A=zeros(n): 生成 nn 的全 0 矩阵。A=zeros(m,n): 生成 mn 的全 0 矩阵。A=zeros(a1,a2,a3,): 生成 a1a2a3的全 0 矩阵。A=zeros(size(B): 生成与矩阵 B 大小相同的全 0 矩阵。 全 1 矩阵A=ones(n): 生成 nn 的全 1 矩阵。A=ones(m,n): 生成 mn 的全 1 矩阵。A=ones(m,n): 生成 mn 的全 1 矩阵。A=ones(a1,a2,a3,): 生成 a1a2a3的全 1 矩阵。A=onse(size(B): 生成与矩阵 B 大小相同的全 1

6、 矩阵。 单位矩阵A=eye(n): 生成 nn 的单位矩阵。A=eye(m,n): 生成 mn 的单位矩阵。 A=eye(m,n): 生成 mn 的单位矩阵。A=eye(size(B): 生成与矩阵 B 大小相同的单位矩阵。在缺省的情况下，Matlab 将图像中的数据存储为双精度类型（double） ，即 64bit浮点数。图像处理工具箱支持 4 种图像类型，它们是：真彩色图像（RGB images） 索引色图像（index images） 灰度图像（intensity images） 二值图像（binary images）真彩色图像用 R、G、B 3 个分量表示 1 个像素的颜色Matla

7、b 中的索引色图像包含 2 个结构，一个是调色板；另外一个是图像数据矩阵。调色板是一个有 3 列和若干行的色彩映像矩阵，矩阵的每行都代表一种色彩，通过 3个分别代表红、绿、蓝颜色强度的双精度数，形成一种特定的颜色。1. dither 函数功能：图像抖动。2. gray2ind 函数功能：将灰度图像转换成索引图像3. grayslice 函数功能：通过设定阈值将灰度图像转换成索引色图像。4. imb2bw 函数功能：将灰度图像、索引色图像和真彩色图像转化成二值图像。5. ind2gray 函数功能：将索引图像转换成灰度图像。6. ind2rgb 函数功能：将索引色图像转换成真彩色图像。7. ma

8、t2gray 函数功能：将一个数据矩阵转换成一幅灰度图像。8. rgb2gray 函数功能：将一幅真彩色图像转换成灰度图像。9. rgb2ind 函数功能：将真彩色图像转换成索引色图像。索引图像包括一个数据矩阵 X，一个颜色映像矩阵 map。其中 map 是一个 m3 的数据矩阵如果调色板包含的颜色数目多于图像颜色数目，那么额外的颜色都将被忽略；如果调色板包含的颜色数目少于图像颜色数目，则超出调色板颜色范围的图像像素都将被设置为调色板中的最后一个颜色。显示一幅索引图像时，imshow 函数将设置以下句柄图形属性控制颜色显示方式。第三章数字图像处理的方法分为两类：空间域处理法（或者称为空域法）和

9、频域法（或者称为变换域法） 。正交变换可分为 3 大类型，即正弦型变换、方波型变换和基于特征向量的变换。正弦型变换主要包括傅里叶变换、余弦变换和正弦变换；方波型变换主要包括哈达玛（Hadamarn）变换、沃尔什（Walsh）变换、斜变换和 Haar 变换；基于特征向量的变换主要包括 Hotelling 变换、KL 变换和 SVD 变换。傅里叶变换主要分为连续傅里叶变换和离散傅里叶变换，在傅立叶级数展开式中，如果被展开的函数是实偶函数，那么其傅立叶级数中只包含余弦项，再将其离散化可导出余弦变换，因此称之为离散余弦变换。 图像增强的方法是通过锐化、平滑、去噪、对比度拉伸等手段对图像附加一些信息或变

10、换数据，使图像与“视觉”响应特性匹配，以用来突出图像中的某些目标特征而抑制另一些特征，或简化数据提取。imhist 函数功能：计算和显示图像的色彩直方图。imadjust 函数功能：通过直方图变换调整对比度。histeq 函数功能：直方图均衡化。图像在摄取、传输、储存和处理过程中，不可避免地要引起某些失真而使图像退化。图像退化的典型表现为图像模糊、失真、有噪声等图像复原的一般过程为分析退化原因建立退化模型反向推演 恢复图像图像复原和图像增强二者的目的都是为了改善图像的质量。但图像增强不考虑图像是如何退化的，只通过试探各种技术增强图像的视觉效果。数据压缩是指以最少的数码表示信源所发出的信号，减少

11、容纳给定消息集合或数据采样集合的信号空间图像编码的国际标准主要是国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU）制定的。其主要目的包括： 提供高效的压缩编码算法； 提供统一的压缩数据流格式。图像压缩编码系统的组成框图图像数据压缩过程有 3 个基本环节：变换、量化和编码图像编码分为空间域编码和变换域编码 2 大类。比特面编码是一种非常简单的编码方法，它把灰度图像的编码转换为对各比特面的二值编码JPEG2000 主要特点（1） 良好的低比特率压缩性能（2） 连续色调和二值图像压缩（3） 同时支持无损和有损压缩（4） 按像素精度和图像分辨率的渐近传输（5） 感兴趣区域编码（6） 良好的抗误码性（7）

12、 开放的框架结构生物识别技术（Biometric Identification Technology）是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术常见的生物识别技术主要有指纹、脸形、虹膜、视网膜、手写体、声音、掌纹、手形和脸部热谱图 9 种其 他 编 码变 换 编 码预 测 编 码有 损 压 缩 算 术 编 码行 程 编 码霍 夫 曼 编 码无 损 压 缩图 像 压 缩 技 术数字图像处理考重点（个人版）第一章图像是当光辐射能量照在物体上，经过它的反射或透射，或由发光物体本身发出的光能量，在人的视觉器官中所重现出的物体的视觉信息。图形采用矢量结构，图像则采用栅格结构图像处理包括图像增强、模式识别、

13、景物分析和计算机视觉模型等领域。按照图像亮度等级分类，可分为二值图像和灰度图像。按照图像的光谱特性分类，可分为彩色图像和黑白图像按照图像是否随时间变换分类，可分为静止图像与活动图像按照图像的存在形式分类，可分为实际图像（通常为二维分布，又可分为可见图像和不可见图像）和抽象图像按照图像所占空间和维数分类，可分为二维图像和三维图像视觉研究可分为视觉生理、视觉特性、视觉模型 3 个方面对图像进行一系列的操作，以达到预期目的的技术称作图像处理。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像处理。图像信号的数字处理是指将图像作为图像信号的数学处理技术，按照人们通常的习惯，也称为数字图像处理技术数字信号处理技术通常

14、是只利用采集、滤波、检测、均匀、变换、调制、估计等处理，已得到符合人们需要的信号形式。图像的采样是将在空间上连续的图像转换成离散的采样点（即像素）集的操作，就是把一幅连续图像在空间上分割成 MN 个网格，每个网格对应为一个像素点，用一亮度值表示。把采样点上对应的亮度连续变化区间转换为单个特定数码的过程，称为量化，即采样点亮度的离散化采样值是决定 1 幅图像空间分辨率的主要参数，基本上空间分辨率是图像中可辨别的最小细节。灰度级分辨率是指在灰度级别中可分辨的最小变化。数字图像在计算机中是以文件的形式存储的。常见的图像数据格式包括 BMP 格式、TIFF 格式、TGA 格式、GIF 格式、PCX 格

15、式以及 JPEG 格式等。BMP 格式的主要特点如下（1） BMP 格式的图像文件以.bmp 作为文件扩展名。（2） 根据需要，使用者可选择图像数据是否采用压缩形式存放（3） 当使用者决定采用压缩格式存放 BMP 格式的图像时，使用游程编码 RLE4 压缩方式，可得到 16 色模式的图像；若采用 RLE8 压缩方式，则得到 256 色的图像。（4） 可以多种彩色模式保存图像，如 16 色、256 色、24bit 真彩色。（5） 数据排列顺序与其他格式的图像文件不同，从图像左下角为起点存储图像，而不是以图像的左上角作为起点。（6） 调色板数据结构中，RGB 3 基色数据的排列顺序恰好与其他格式文件的顺序相反。数字图像信息的特点（1） 信息量大。（2） 数字图像占用的频带较宽。（3） 数字图像中各个像素之间相关性很大。（4） 数字图像处理系统受人的因素影响较大。数字图像处理研究的内容（1） 图像数字化（2） 图像变换（3） 图像增强（4） 图像复原（5） 图像分割（6） 图像描述和分析（7） 图像数据压缩（8） 图像分类（9） 图像重建图像通信系统可分为模拟系统和数字系统 2 种。第二章 全 0 矩阵A=zeros(n): 生成 nn 的全 0 矩阵。A=zeros(m,n): 生成 mn 的全 0 矩阵。A=zeros(a1,a2,a3,)