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1、1. 试计算，一幅512512，256个灰度级的图需要多少bit来储存。存储1幅32 32,16个灰度级的图 需要 4,096 bit 存储1幅128 128,64个灰度级的图 需要 98,304 bit 存储1幅512 512,256个灰度级的图 需要 2,097,152 bit2. 波特率是一种常用的离散数据传播量度。当采用二进制时，它等于每秒所传播的比特数。现设每次先传播一种起始比特，再传播8个比特的信息，最后传播1个终结比特，计算如下两种状况时传播图象所需的时间；（1） 以9600波特传播一幅256256，256灰度级的图象。（2） 以38400波特传播一幅10241024，16777
2、216色的真彩色图象。解：(1) log2(256)=8256灰度图像每个像素是8比特256*256*8=524288bit524288/9600=54.6133s考虑到每传送8个信息比特，就要传送2个冗余比特传播时间为：54.6133*10/8=68.2667s(2) log2(16777216)=2416777216色的真彩色图像每个像素是24比特1024*1024*24=25165824bit传播时间为：25165824/38400=655.36s655.36*10/8=819.2s2.7 在串行通信中，常用波特率描述传播的速率，它被定义为每秒传播的数据比特数。串行通信中，数据传播的单位
3、是帧，也称字符。如果一帧数据由一种起始比特位、8 个信息比特位和一种结束比特位构成。根据以上概念，请问：（1）如果要运用一种波特率为56kbps（1k=1000）的信道来传播一幅大小为10241024、256级灰度的数字图像需要多长时间？（2）如果是用波特率为750kbps 的信道来传播上述图像，所需时间又是多少？（3）如果要传播的图像是512512的真彩色图像（颜色数目是32 bit），则分别在上面两种信道下传播，各需要多长时间？解答：1）传播的比特数为102410248(1+8+1)/8=10485760，则在波特率为56kbps 的信道上传播时，所需时间为10485760/56000=1
4、87.25 秒。（2）传播的比特数为102410248(1+8+1)/8=10485760，则在波特率为750kbps 的信道上传播时，所需时间为10485760/750000=13.98 秒。（3）传播的比特数为51251232(1+8+1)/8=10485760。在波特率为56kbps 的信道上传播时，所需时间为10485760/56000=187.25 秒；在波特率为750kbps 的信道上传播时，所需时间为10485760/750000=13.98 秒。2.10（1） 存储一幅1024768，256 个灰度级的图像需要多少bit？（2） 一幅512512 的32 bit 真彩图像的容量
5、为多少bit？解答：（1）一幅 1024768，256 个灰度级的图像的容量为：b=10247688 = 6291456 bit（2）一幅512512的32位真彩图像的容量为：b=51251232=8388608 bit3. 如下图所示图象子集:3 1 2 1(q)2 2 0 21 2 1 1(p) 1 0 1 2(1) 令V=0,1，计算p和q之间的D4，D8, Dm 距离。(2) 令V=1,2，计算p和q之间的D4，D8, Dm距离。解：(1) 当V=0,1时，p 和q 之间不存在4 邻接途径，由于不同步存在从p 到q 像素的4 毗邻像素和具有V 的值，状况如图(a)所示。p 不能达到q。
6、8 邻接最短途径如图(b)所示，其最短长度为4。m邻接途径如图(b)虚线箭头所示，最短长度为5。这两种最短长度途径在此例中均具有唯一性。(2) 当V=1, 2时，最短的4 邻接通路的一种状况如图(c)所示，其长度为6，另一种状况，其长度也为6；8 邻接通路的一种状况如图(d)实线箭头所示，其最短长度为4；m 邻接通路的一种状况如图(d)虚线箭头所示，其最短长度为6.注：两种邻接的关系：4邻接必8邻接，反之不一定成立。4邻域示意图 坐标关系坐标关系8邻示意图（b）8连通其中v=1（a）4连通4.已知一幅图象灰度为f(x,y)，现对其进行灰度线性变换，变换后的灰度为g(x,y)，试分析在如下各状况
7、下的变换成果 。解答例题： g(x, y)=kf(x, y)+d 1）当k=1时，常用于调节图像亮度，就是让图像的各像素值都增长或者减少一定量。这种状况下通过变化d的值达到增 加或者减少图像亮度的目的。可以看 到，当d0时图像亮度增长，反之则减少。2）当k1时，此时可用 于增长图像的对比度。图像的像素值在变换后所有增大，整体显示效果被增强3）当0k1 时刚刚相反，图像的对比度和整体效果都被削弱。从k越小，图像的灰度分布越窄，图像看起来也就越偏灰色。4）当k0时，源图像较亮的区域变暗，而较暗的区域会变亮。此时可以使函数中的k=-1，d=255让图像实现反色效果。5设给定如下平移变换矩阵T和尺度变
8、换矩阵S，分别计算对空间点（1，2，3）先平移变换后尺度变换和先尺度变换后平移变换所得到的成果。T = S=解：（1）先平移变换后尺度变换： （2） 先尺度变换后平移变换所得到：注：对平移变换和尺度变换的互相顺序进行互换得到的成果是不同的，它们之间的顺序一般是不可互换的。矩阵乘法不满足互换律。3-6 设给定如下平移变换矩阵T和尺度变换矩阵S，分别写出算式对空间点(4,5,6)先平移变换再尺度变换最后反平移变换和先尺度变换再平移变换最后反尺度变换得到的成果。解：（1）（2）6. 已知图像xy平面1个点成像在（a, b）处，现要将其移到（c, d）处，试分别写出如下变换进行移动所需的变换矩阵。（1
9、）只用平移变换（2）只用尺度变换 注：（3）只用旋转变换。解：（1）因此（2）因此（3）因此代入所求值即可7. 一帧88，8级灰度的图象，其各象素点的灰度分布如下图（a）所示，对其进行直方图均衡解决，将其成果填入表（b）中，并分别画出解决前和解决后的图象的直方图。4 4 4 4 4 4 4 04 5 5 5 5 5 4 04 5 6 6 6 5 4 04 5 6 7 6 5 4 04 5 6 6 6 5 4 04 5 5 5 5 5 4 04 4 4 4 4 4 4 04 4 4 4 4 4 4 0 （a）1已知rj,(j=0,1,2,7)012345672记录nj8 000311681 3计
10、算pr(rj)=nj/n n=640.1250000.4843750.25 0.1250.015625 4计算c(r)=pr(rj) (k=0,1,2,3,7)8/6439/6455/6463/6415映射得gi=INT7c(r)+0.56记录ni (i=0,1,2,3,7)7计算pg(gi)=ni/n0008用映射相应关系(rjgi)修正原始数据 （b）1已知rj,(j=0,1,2,7)012345672记录nj 8 0 0 0 31 16 8 13计算pr(rj)=nj/n n=640.1250.0000.0000.0000.4840.250.1250.0164计算c(r)=pr(rj)
11、(k=0,1,2,3,7)0.1250.1250.1250.1250.6190.8590.98415映射得gi=INT7c(r)+0.5111146776记录ni (i=0,1,2,3,7)80003116997计算pg(gi)=ni/n0.1250000.4840.250.1410.1418用映射相应关系(rjgi) 修正原始数据0144566777 例题：8. 图像噪声的类型有哪些，如何进行消除？噪声可以分为两类：加性噪声和乘性噪声。光照变化就是乘性噪声的例子。乘性噪声用同态滤波法消除；加性噪声体现为脉冲噪声和高斯噪声。脉冲噪声又被称为椒盐噪声。脉冲噪声可以用中值滤波法消除，高斯噪声可以用
12、平滑法消除。9. 用sobel 算子对一幅图像进行边沿检测，PH, PV分别为sobel算子的水平和垂直模板，如下图(a)所示，图（b）是该幅图象的一部分，其中所标为某些象素的灰度值。是求图(b)中灰度为22的象素点相应的水平方向和垂直方向的边沿检测成果。15251820222132535 （a） （b）10给定2个象素p,q, 坐标分别为(x,y), (s,t) , 点p和q之间的欧氏距离为_, p和q之间的城区距离为_, p和q之间的棋盘距离为_.11如下图（a）是一幅图象的一部分，其中所标为某些象素的灰度值。现设有33的模板如图（b）所示，模板内所标为模板系数。如将k0所在位置与图中灰度值为s0的象素重叠，图（c）中模板的输出响应r为：y yr S4S3S2S5S0S1S6S7S8k4k3k2k5k0k1k6k7k8 0 x 0 x （a） （b） （c）r = k0s0+k1s1+k2s2+k3s3+k4s4+k5s5+k6s6+k7s7+k8s812如下图a是检测图像中水平、垂直、倾斜45o和135o直线的模板，图b是一幅图像的一部分，试求各模板对该图像的检测成果。-1-1-1222-1-1-1-1-12-12-12-1-12-1-1-1
