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1、1.1.在模拟图像数字化过程中，试说明采样不足和量化不足分别会产生什么样的效果？在模拟图像数字化过程中，试说明采样不足和量化不足分别会产生什么样的效果？答：采样是对图像空间坐标的离散化，它决定图像的空间分辨率，如果采样不足，会使图 像粒子变粗，产生方框效应；量化是对图像幅度坐标的离散化，它决定图像的幅度分辨率， 如果量化不足，会使图像中出现虚假轮廓。2.2. 一幅数字图像有一幅数字图像有 M M 行，行，N N 列，量化位数列，量化位数 k k 位，试分析该图像的数据量。位，试分析该图像的数据量。答：该图像的数据量为bit。MNk1.1. 根据晶状体聚焦中心和视网膜的距离与观测物体的距离比值，
2、可以大致计算出实际物体根据晶状体聚焦中心和视网膜的距离与观测物体的距离比值，可以大致计算出实际物体在视网膜上的像尺寸。试计算下图中物体的成像尺寸。在视网膜上的像尺寸。试计算下图中物体的成像尺寸。答：一个远在 100m 处，高 15m 的柱状物，在视网膜上的尺寸为。(15 17)/1002.55mm2.2. 请写出人眼视觉的形成过程。请写出人眼视觉的形成过程。答：人眼视觉过程包含光学过程，化学过程和神经处理过程。客观景物（发光体或者散射体）发出的光束，携带光能量进入左右眼睛并同时作用在视网膜上引起视感觉。光刺激在视网膜上经神经处理产生的神经冲动（电流脉冲）沿视神经纤维传到大脑皮层，产生视知觉。4
3、.4. 试将光从颜色、频率成分和发光方式进行分类。试将光从颜色、频率成分和发光方式进行分类。答： 按颜色可分为彩色光和非彩色光（颜色可分为无彩色和有彩色） 。非彩色光包括白色光、各种深浅不一的灰色光和黑色光。彩色光指除去黑白系列以外的各种颜色光。 按频率可分为单色光和复合光。单色光是指只含单一波长成分的色光或者所占波谱宽度小于 5nm 的色光；复合光是指包含有两种或两种以上波长成分的光。 按照频率和颜色综合考虑，可以分为谱色光和非谱色光。谱色光主要指波长在780380nm，颜色按红，橙，黄，绿，青，蓝，紫顺序排列的各种光；两个或者两个以上的单色光混合所得，但又不能作为谱色出现在光谱上的色光称为
4、非谱色光。白光是非谱色光。单色光一定是谱色光，非谱色光一定是复合光，而复合光可能是谱色光，比如黄色光红单色光绿单色光 按发光方式可分为直射光，反射光和透射光。发光体（光源）直接发出的光称为直射光；物体对光源发出的光，能够进行反射所形成的光称为反射光；能够进行透射所形成的光称为透射光。6.6. 试比较试比较 RGBRGB 模型和模型和 HSIHSI 模型，并写出二者之间的转换关系。模型，并写出二者之间的转换关系。答：建立颜色模型是为了正确的使用颜色，目前常用的颜色模型可以分两类：一类是面向诸如彩色显示器或打印机之类的硬设备的 RGB 模型，另一类是面向以彩色处理为目的的HSI 模型，如动画中的彩
5、色图形。RGBRGB 模型模型 这个模型基于笛卡儿坐标系统，3 个坐标轴分别为 R，G，B。依据 3 个坐标轴，可以画出单位归一化的 RGB 彩色立方体（图 8） 。其中，原点对应黑色，离原点最远的顶点对应白色。在这个模型中，从黑到白的灰度值分布在从原点到离原点最远顶点间的连线上，而立方体内其余各点对应不同的颜色，可用从原点到该点的矢量表示。HSIHSI 模型模型 该模型中，H 表示色调（hue） ，S 表示饱和度（Saturation） ，I 表示密度（Intensity，对应成像亮度和图像灰度） 。该模型有两个特点：一是密度分量与图像的彩色信息无关；二是色调和饱和度分量与人感受颜色的方式紧
6、密相连。这些特点使得 HSI 模型非常适合于借助人的视觉系统来感知彩色特性的图像处理算法。二者之间的模型转换二者之间的模型转换 从从 RGBRGB 转换到转换到 HSIHSI )(31BGRI),min(31BGRBGRS 2/12)()(2/)()(arccosBGBRGRBRGRH由上式直接算出的 H 值在 0o180o之间，对应的情况，当时，应采用BG BG 将其转到 180o360o之间。需要注意，当饱和度 S0 时（白色） ，色调 HHH 360没有意义，而当强度 I0 时，饱和度 S 没有意义。 从从 HSIHSI 转换到转换到 RGBRGB若设 S，I 的值在0，1之间，R，G，
7、B 的值也在0，1之间，则从 HSI 到 RGB 的转换公式为：（1）当 H 在0 o，120 o之间时：，)1 (SIB)60cos(cos1 0HHSIR)(3RBIG（2）当 H 在120 o，240 o之间时：，)1 (SIR)180cos()120cos(1 00HHSIG)(3RGIB（3）当 H 在240 o，360 o之间时：，)1 (SIG)300cos()240cos(1 00HHSIB)(3BGIR2.2. 120 胶卷有什么局限？120 胶卷的局限性在于拍摄张数少。一个标准 120 胶卷拍摄 6cm6cm 幅面只有 12 张。为解决这个问题，胶片制造商另生产出一种称做
8、220 胶片的不同规格产品。其材质、宽度与120 卷相同。不同之处是 120 胶卷的防光背纸是从引头、胶片片身到尾稍完全与胶片贴紧卷绕在一起，而 220 胶卷的防光纸则分引头和尾稍两段，分别与胶片的头尾贴接。由于少用了防光背纸，220 胶卷就可在同规格的轴芯上卷绕长得多的片子。结果是 220 胶卷可摄画面数为 120 胶卷的两倍。如果你用 6cm6cm 幅面的照相机，你可以摄得的底片不是 12幅而是 24 幅。3.3.色散现象色散现象：光学玻璃的折射率随通过光波的波长变化而变，它对短波长的光的折射率比 长波长的折射率更大。当白光通过三棱境时，我们可以观察到彩虹光谱。由对波长的折射 率不同而引起
9、的彩虹光谱称之为色散现象。 4.4.如何区别不同类型胶片？性能有什么不同？如何区别不同类型胶片？性能有什么不同？ 答：不同胶片的性能区别主要在如下三项指标：1.感光度（胶片速度） ，2.颗粒度，3.反差。 黑白胶片和彩色胶片不同品种的区别都在于这三个主要特性指标。 感光度感光度 感光度指感光体对光线感受的能力，不同胶片各有其不同的感光度。有的胶片对光非 常敏感，一点儿光线就可以使乳剂中的大量卤化银晶体感光，这类胶片称为高速度胶片高速度胶片； 有些胶片光敏性弱，需要较大的光量才能使乳剂中的卤化银晶体产生感光作用，这类胶片 称为慢速度胶片慢速度胶片。胶片速度愈高，对光愈敏感，也就是说，在胶片上记录
10、影像所需要的光 量愈小。今天我们采用的感光度计算是按 ISO 制执行的，即 ISO50、ISO100、ISO200、ISO400、ISO800、ISO1600 等，标明的 ISO 数据愈高，胶片的速 度愈快，感光度就越强。在每两个相邻的感光度号数之间，差异的感光能力是两倍。照相 机通过胶卷暗盒上的 DX 编码来感知胶片的感光指数和长度。一般情况下，选取最高速度 （ISO 值大）的胶片。请看下图的效果： 从上图中的局部放大画面，可以看到提高感光度之后，对画面产生的负面影响就是拍拍 摄出来的图片粒子粗糙，画面的噪声也会增多摄出来的图片粒子粗糙，画面的噪声也会增多。 颗粒度颗粒度 胶片曝光可以使感光
11、乳剂中的卤化银晶体起变化，并聚结起来，形成微细的斑驳团块 颗粒，由颗粒组成影像。一般来讲，胶片的速度愈高，则颗粒愈粗。这一点，从上图可 以明显看出。 反差反差 反差可以理解为胶片上影调的梯级，从纯黑到深灰到浅灰，再到纯白（全透明） ，分 成许多梯级。有的胶片表现为只有几个大梯级，这样，其逐级之间的差别很明显，这种胶 片就叫做高反差胶片高反差胶片；有的胶片分成很多狭小的梯级，其级差极为微小，这种胶片称作低低 反差胶片反差胶片。问题：彩色胶片如何识别颜色？ 方法：在彩色胶片涂三层感色涂层，从上往下依次是感蓝层、感绿层、感红层，每个涂层 里是卤化银和成色剂的混合体，成色剂不是光敏物质，具体感光由卤化
12、银进行（与黑白胶 片一样） ，成色剂只是在显影时，精确地按照卤化银转变为金属银的相等比例的转化量转变 为发色的染料。 因为彩色负片在胶片上成负像，所以在所有各种彩色胶片中，其感光涂层与所含染料 采用补色原理，即：感蓝层-黄染料，感绿层-品红染料，感红层-青染料。补色又补 色，负负得正，最终得到的是还原成为原始色彩的彩色照片。 彩色反转胶片是另一种彩色胶片。这是用以制做幻灯片或透明正片的胶片。冲洗操作过程 不同：1. 显影时，各乳剂层中的已感光卤化银形成黑色金属银负像。这与彩色负片情况相 同。但在这个步骤，涂层中所含的成色剂静止未动，这是两种彩色片的区别之一这是两种彩色片的区别之一。 在第二步中
13、要求显现正像。为此就要把第一步操做中未转化为金属银晶体全部激活。 因为未感光晶体所能体现的正好是已感光并已转化为金属银影像的反转影像。由于已感光 卤化银形成负像。换言之，即成正像。 5.什么是场曲像散畸变彗差场曲像散畸变彗差场曲场曲指像平面不是平面而是一个曲面的情况。 像散像散指的是通过出射光瞳 x 轴线上的光线并不和通过出射光瞳的 y 轴线上的光线聚焦在 同一点上。 畸变畸变是使物平面上的直线成像后在像平面上成曲线。 彗差彗差指物平面上的同一点发出的穿过孔径两侧的两条光线并不会聚在像平面上的同一点。第六章第六章 1.X射线有哪些性质？ 答：X射线的本质是电磁辐射，除具有电磁波的共同属性外，其
14、能量大，波长短，它还 有以下特性：（1）在各向同性的均匀的介质中是直线传播，是不可见的电磁波。 （2） X射线不带电，因此它不受外界磁场、电场的影响。 （3）具有贯穿本领。 （4）具有荧光 作用。 （5）具有电离作用。 （6）它还具有化学作用和生物作用。 1. X射线摄影和X射线透视的基本原理是什么？它们有哪些特点？ 答：由于人体各组织、器官在密度、厚度等方面存在差异，对投照在其上的X射线的衰减各 不相同，因而X射线的透射也不相同。当从人体不同部位透射出的X射线与荧光屏相遇时， 由于X射线的荧光作用，可在荧光屏上形成由明暗不同的点（像点）构成的影像。这就是普 通X射线透视的基本原理。 普通X射
15、线透视（X射线管荧光屏系统）具有方便、简单、费 用低廉等优点，但也有以下局限和不足之处： （1）普通X射线透视检查与其它检查方法相 比，被检者和医生受到X射线的辐射剂量大； （2）普通X射透视检查不能留下客观记录； （3）普通X透视影像的亮度有限，人的视觉灵敏度低，再加上荧光物质的颗粒较大，较细 微的解剖结构影像变得模糊不清，甚至观察不到。对早期比较小的病变，结构复杂的部位， 如头颅、骨盆、腹部等，都不容易观察清楚。 用胶片代替荧光屏，透过人体的X射线就作用在胶片上，由于X射线的光化学作用，使 胶片感光。因各组织器官的密度、厚度不同，对X射线的衰减不同，对胶片的感光程度也就 不同，于是形成X射
16、线影像，这就是普通X射线摄影的基本原理。X射线胶片的感光度较高， 需要的X射线剂量较X射线透视减少很多。胶片的感光颗粒较小，所以X射线摄影比X射线透 视能显示更细微的病变。胶片可以长时间保存，并可走出暗室，在日光下读片。已曝光的 胶片还需进行显影、定影处理后，才可获得人眼能观察的影像。另外，两种影像的黑白正 好相反。 2. 什么是特殊X射线摄影？试述软X线摄影、高千伏X线摄影、体层摄影的基本原理。 答：在普通X射线摄影的基础上，通过利用X射线的某种特殊装置和方法，使人体的某一器 官或组织，显示出一般X射线摄影所不能显示的影像，即为特殊X射线摄影。软X射线摄影的 基本原理是利用人体各种组织对不同质地软X射线的吸收有显著差别，使密度相差不大的脂 肪、肌肉和腺体等软组织在感光胶片上形成对比度高的影像。高千伏X射线摄影的基本原理 是利用管电压达
