1、數字影象：

數字影象，又稱為數碼影象或數點陣圖像，是二維影象用有限數字數值畫素的表示。數字影象是由模擬影象數字化得到的、以畫素為基本元素的、可以用數字計算機或數位電路儲存和處理的影象。

2、數字影象處理包括內容：

影象數字化；影象變換；影象增強；影象恢復；影象壓縮編碼；影象分割；影象分析與描述；影象的識別分類。

3、數字影象處理系統包括部分：

輸入（採集）；儲存；輸出（顯示）；通訊；影象處理與分析。

4、從“模擬影象”到“數字影象”要經過的步驟有：

影象資訊的獲取；影象資訊的儲存；影象資訊處理；影象資訊的傳輸；影象資訊的輸出和顯示。

5、數字影象1600x1200什麼意思？灰度一般取值範圍0~255，其含義是什麼？

數字影象1600x1200表示空間解析度為1600x1200畫素；灰度範圍0~255指示影象的256階灰階，就是通過不同程度的灰色來來表示影象的明暗關係，8bit的灰度解析度。 

6、影象的數字化包括哪兩個過程？它們對數字化影象質量有何影響？

取樣；量化  

取樣是將空間上連續的影象變換成離散的點，取樣頻率越高，還原的影象越真實。量化是將取樣出來的畫素點轉換成離散的數量值，一幅數字影象中不同灰度值得個數稱為灰度等級，級數越大，影象越是清晰。

7、數字化影象的資料量與哪些因素有關？

影象解析度；取樣率；取樣值

8、什麼是灰度直方圖？它有哪些應用？從灰度直方圖中你可可以獲得哪些資訊？

灰度直方圖反映的是一幅影象中各灰度級畫素出現的頻率之間的關係

它可以用於：判斷影象量化是否恰當；確定影象二值化的閾值；計算影象中物體的面積；計算影象資訊量。

從灰度直方圖中你可可以獲得：

暗影象對應的直方圖組成成分幾種在灰度值較小的左邊一側  

明亮的影象的直方圖則傾向於灰度值較大的右邊一側 

對比度較低的影象對應的直方圖窄而集中於灰度級的中部 

對比度高的影象對應的直方圖分佈範圍很寬而且分佈均勻

9、什麼是點處理？你所學演算法中哪些屬於點處理？

在區域性處理中，輸出值僅與畫素灰度有關的處理稱為點處理。如：影象對比圖增強，圖像二值化。

10、什麼是區域性處理？你所學演算法中哪些屬於區域性處理？

在對輸入影象進行處理時，計算某一輸出畫素值由輸入影象畫素的小領域中的畫素值確

------------影象增強-----------------空域------------------平滑去噪-----------------

11、影象增強的目的是什麼？

影象增強的目的是要改善影象的視覺效果，針對給定影象的應用場合，有目的的增強圖像的整體或區域性特性，將原來不清晰的影象變得清晰或增強某些感興趣的特徵，擴大圖像中不同物體的特徵之間的差別，抑制不感興趣的特徵，使之改善影象質量、豐富資訊量，將強影象判讀和識別效果，滿足某些特徵分析的需求。

12、什麼是灰度影象的直方圖？簡述用它可以簡單判斷影象質量？ 

灰度直方圖定義為數字影象中各灰度級與其出現的頻數間的統計關係，它能描述該影象的概貌，例如影象的灰度範圍，每個灰度級出現的頻率，灰度級的分佈，整幅影象的平均明暗和對比度等

13、常用影象增強方法有哪些？

影象的線性變換；影象的非線性變化；影象的直方圖均衡化和規定化。

14、“平均模板”對影象做哪種處理？寫出 3x3和5x5“平均模板”？

抑制噪聲，改善影象質量

15、“中值濾波”對影象做哪種處理？是如何運算的？

中值濾波是對一個滑動視窗內的諸畫素灰度值排序，用其中值代替視窗中心畫素的灰度
值的濾波方法，它是一種非線性的平滑法，對脈衝干擾及椒鹽噪聲的抑制效果好，在抑
制隨機噪聲的同時能有效保護邊緣少受模糊。

16、什麼叫點處理、區域性處理、全域性處理？3x3平均模板、直方圖修正、灰度反轉各屬於哪種處理？

區域性處理：計算某一輸出畫素值由輸入影象畫素的小領域中的畫素值確定，這種處理稱為區域性處理。（灰度反轉）

全域性處理：影象某一畫素灰度的變化與影象全部畫素灰度值有關。（3x3平均模板）

-------------影象變換----------頻域處理---------------頻域--------------

17、常用影象變換演算法：

影象的幾何變換（影象畸變校正、影象縮放：雙線性插值、旋轉、拼接）

影象變換（傅立葉、餘弦、沃爾什－哈達瑪、K-L變換、小波變換）

影象頻域處理（增強演算法：高頻率提升、同態濾波；平滑去噪：低通濾波）

18、為什麼要進行影象變換？各種變換應用在影象什麼處理上？

影象變換在數字影象處理與分析中起著很重要的作用，是一種常用的、有效的分析手段。影象變換的目的在於：使影象處理問題化；有利於影象特徵提取；有助於從概念上增強對影象資訊的理解。

19、簡述空域濾波跟頻域濾波的不同

 空域法：直接對影象的畫素灰度進行操作。常用演算法：影象的灰度變換；直方圖修正（均衡化、規定化）；平滑和銳化處理；彩色增強。

頻域法：在影象的變換域中，對影象的變換值進行操作，然後經逆變換獲得所需要的增強結果。常用演算法：低通濾波；高頻提升濾波；同態濾波。

20、頻域進行影象增強、去噪、邊緣檢測分別用哪種濾波器？

增強------------同態濾波器

去噪------------低通濾波器

邊緣檢測------高通濾波器

21、頻域處理影象的步驟：

a.清除噪聲，改善影象的視覺效果     

b.突出邊緣有利於識別和處理

------------------------- 影象復原--------------------------------------------

常用影象變換演算法：

（1） 逆濾波；  （2）維納濾波（Wiener Filter）； （3）盲卷積

22、什麼叫影象復原？與影象增強有什麼區別？

影象在形成、傳輸和記錄中，由於成像系統、傳輸介質和裝置的不完善，導致影象質量下降，這一現象稱為影象退化。

影象復原和影象增強是有區別的，雖然二者的目的都是為了改善影象的質量，但影象增強不考慮影象是如何退化的，只通過試探各種技術來來增強影象的視覺效果。因此，影象增強可以不顧增強後的影象是否失真，只要看著舒服就行。而影象復原則完全不同，需知道影象退化的機制和過程等先驗知識，據此找出一種相應的逆過程解算方法，從而得到復原的影象。如果影象已退化，應先做復原處理，再做增強處理。

23、說出幾種影象退化：

影象模糊、失真、有噪聲等

24、什麼是維納濾波器？

是一種以最小平方為最優準則的線性濾波器，在一定的約束條件下，其輸出與給定函式的差的平方達到最小，通過數學運算最終可變為可變為一個拖布列茲方程的求解問題，是利用平穩隨機過程的相關特性和頻譜特性混有噪聲的訊號進行濾波。

25、說出幾種常用的影象復原方法？

代數恢復方法：無約束復原；約束最小二乘法  

頻域恢復方法：逆濾波恢復法；去除由均勻運動引起的模糊；維納濾波復原法

---------------------------------影象壓縮編碼----------------------

常用影象變換演算法：

（1）哈夫曼編碼；（2）算術編碼；（3）預測編碼；（4）變換編碼 

26、影象為什麼可以壓縮？（即數字影象中存在哪幾種冗餘？） 

影象資料之所以可以被壓縮，是因為資料中存在著冗餘。  在影象壓縮中，有三種基本的資料冗餘：編碼冗餘；畫素間冗餘；視覺冗餘。

27、什麼是有損和無失真壓縮？

無失真壓縮：是對檔案本身的壓縮，和其它資料檔案的壓縮一樣，是對檔案的資料儲存方式進行優化，採用某種演算法表示重複的資料資訊，檔案可以完全還原，不影響檔案內容，對於數字影象而言，也不會使影象細節有任何損失。  

有失真壓縮：是對影象本身的改變，在儲存影象時保留了較多的亮度資訊，而將色相和色純度的資訊和周圍的畫素進行合併，合併的比例不同，壓縮的比例也不同，由於資訊量減少了，所以壓縮比可以很高，影象質量也會相應的下降。

28、霍夫曼編碼演算法的基本思想是什麼？ 

是根據源資料符號發生的概率進行編碼的。在源資料中出現概率越大的符號，分配的碼字越短；出現概率越小的訊號，其碼長越長，從而達到用盡可能少的碼錶示源資料。

29、損和有損預測編碼演算法不同之處？各在哪個環節對資料實現了壓縮？

無損（亦稱無失真、無誤差、資訊保持）編碼中刪除的僅僅是影象資料中冗餘的資料，經解碼重建的影象和原始影象沒有任何失真。  

有損（亦稱有誤差、有失真）編碼是指解碼重建的影象與原影象相比有失真，不能精確的復原，但視覺效果上基本相同，是實現高壓縮比的編碼方式。

30、簡述統計編碼、算術編碼、預測編碼、變換編碼演算法的基本原理

統計編碼：根據信源的概率分佈可變長碼，使平均碼長非常接近於熵。 

算數編碼：利用編碼符號的聯合概率，用一個單獨的浮點數來代替一串輸入符號。 

預測編碼：不是直接對訊號編碼，而是對影象預測誤差編碼。實質上是對新的資訊進行編碼，以消除相鄰畫素之間的相關性和冗餘性。  

變換編碼演算法：是通過正交變換把影象從空間域轉化為能量比較集中的變換域係數，然後對變換系數經行編碼，從而達到壓縮資料的目的。

--------------------------影象邊緣檢測、分割---------------------------

影象處理常用演算法：

（1）邊緣檢測：Canny 運算元、Laplacian運算元、Sobel 運算元 

（2）Hough變換檢測直線和圓演算法  

（3）影象分割：閾值分割算（也叫二值化）、區域分割演算法 ：區域生長法、分裂合併法、空間聚類法。

31、說出幾個常用的邊緣檢測運算元：

Canny 運算元、Laplacian運算元、Sobel 運算元

32、分別說出下面四種模板分別實現平滑去噪（低通濾波器）、影象銳化（梯度法）、邊緣檢測（高通濾波器）哪種處理？

附加：

1、灰度影象跟彩色影象：

灰度影象：是一個二維的灰度（亮度）函式f(x,y)

彩色影象：由三個二維灰度函式f(x,y)組成。三個是RGB或者HSV

2、影象處理：

從影象到影象：從影象到經過加工的另一影象

一個決策：將一幅影象轉化為一種非影象的表示

3、相鄰畫素：

四鄰域：

對角領域：

八領域：

4、畫素的連線、鄰接、與連通

鄰接adjacency：僅考慮畫素間的空間關係 

由畫素間的度量關係知：

四領域也可以定義為：

八領域也可以定義為：

連線connectivity：

空間關係：滿足鄰接

灰度關係：灰度值是否滿足某個特定的相似準則，用V來表示這個準則。

4-連線：2個畫素p和r在V中取值且r在p的4鄰域中

8-連線：2個畫素p和r在V中取值且r在p的8鄰域中

m-連線（混合連線）：2個畫素 p 和 r 在V 中取值，且滿足下面條件之一即可

1、r在p的4領域中。
2、r在p的對角領域中且p的4領域與r的4鄰域的交集是空集。如下圖所示：eg:彩色影象中左邊是m-連線，右邊不是。

5、畫素間的距離

3個畫素p，q，r，分別具有座標(x, y)，(s, t)，(u, v)，度量函式記為D。

畫素間距離的性質：

1>D(p,q)>=0 兩個畫素之間的距離總是正的

2>D(p,q)=D(q,p) 距離與起終點的選擇無關

3>D(p,R)<=D(p,q)+D(q,r) 最短距離是沿直線的

距離度量函式：

1>歐氏距離：距離p小於或者等於某一值是：以p為原點的圓

2>城市街區距離：距離小於或者等於某一值是以p為中心的菱形

3>棋盤距離：距離p小於或者等於某一值是以p為中心的正方形