第一章：習(xí)題與思考題參考答案1-1什么是數(shù)字圖像?數(shù)字圖像處理有哪些特點(diǎn)?數(shù)字圖像是將連續(xù)的模擬圖像經(jīng)過離散化處理后變成計(jì)算機(jī)能夠辨識(shí)的點(diǎn)陣圖像。數(shù)字圖像處理具有以下特點(diǎn)：（1）處理精度高，再現(xiàn)性好。（2）易于控制處理效果。（3）處理的多樣性。（4）數(shù)字圖像中各個(gè)像素間的相關(guān)性大，壓縮的潛力很大圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)受主觀因素的影響。（8）圖像處理技術(shù)綜合性強(qiáng)。1-2數(shù)字圖像處理的目的及主要內(nèi)容。一般而言，對(duì)圖像進(jìn)行處理主要有以下三個(gè)方面的目的對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行變換、編碼和壓縮，以便于圖像的存儲(chǔ)和傳輸。數(shù)字圖像處理的主要研究?jī)?nèi)容：根據(jù)其主要的處理流程與處理目標(biāo)大致可以分為圖像信息的描述、圖像信息的處理、圖像信息的分析、圖像信息的編碼以及圖像信息的顯示等幾個(gè)方面。如：圖像數(shù)字化、圖像增強(qiáng)、圖像幾何變換、圖像復(fù)原、圖像重建、圖像隱藏、圖像正交變換、圖像編碼、圖像分析等。1-3數(shù)字圖像處理的主要應(yīng)用圖像處理技術(shù)廣泛用于眾多的科學(xué)與工程領(lǐng)域，主要有：（1）生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用（2）工業(yè)應(yīng)用（3）遙感航天中的應(yīng)用（4）軍事、公安領(lǐng)域中的應(yīng)用（5）其他應(yīng)用，例如：圖像的遠(yuǎn)距離通信；多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用；服裝試穿顯示；辦公自動(dòng)化、現(xiàn)場(chǎng)視頻管理1-4在理想情況下獲得一幅數(shù)字圖像時(shí)，采樣和量化間隔越小，圖像的畫面效果越好，當(dāng)一幅圖像的數(shù)據(jù)量被限定在一個(gè)范圍內(nèi)時(shí)，如何考慮圖像的采樣和量化使得圖像的質(zhì)量盡可能好。
一般，當(dāng)限定數(shù)字圖像的大小時(shí),為了得到質(zhì)量較好的圖像可采用如下原則：（1）對(duì)緩變的圖像，應(yīng)該細(xì)量化，粗采樣，以避免假輪廓。（2）對(duì)細(xì)節(jié)豐富的圖像，應(yīng)細(xì)采樣，粗量化，以避免模糊（混疊）。1-5想想在你的工作和生活中，遇見過哪些數(shù)字化設(shè)備?它們的主要用途是什圖像采集卡通常圖像采集卡安裝于計(jì)算機(jī)主板擴(kuò)展槽中，通過主機(jī)發(fā)出指令圖中隱藏的圖像答案，將某一幀圖像靜止在存儲(chǔ)通道中，即采集或捕獲一幀圖像，然后可對(duì)圖像進(jìn)行處理或存盤。掃描儀掃描儀主要用于對(duì)照片、平板畫和幻燈片作數(shù)字化處理。數(shù)碼照相機(jī)數(shù)碼照相機(jī)是利用光電傳感器（CCD或CMOS）的圖像感應(yīng)功能，將物體反射的光轉(zhuǎn)換為數(shù)碼信號(hào)，經(jīng)壓縮后儲(chǔ)存于內(nèi)建的存儲(chǔ)器上。數(shù)碼攝像機(jī)數(shù)碼攝像機(jī)進(jìn)行工作的基本原理簡(jiǎn)單的說就是光-電-數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)變與傳輸。即通過感光元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流，再將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，由專門的芯片進(jìn)行處理和過濾后得到的信息還原出來就是我們看到的動(dòng)態(tài)畫面了。1-6常見的圖像文件格式有哪些?它們各有何特點(diǎn)。常見的圖像文件格式主要有BMP、GIF、TIFF、JPEG等類型BMP圖像文件格式又稱位圖文件(,簡(jiǎn)稱BMP)，是一種與設(shè)備無關(guān)的圖像文件格式。
BMP文件格式是一種位映射的存儲(chǔ)形式。GIF圖像文件格式支持2—16M種顏色、單個(gè)文件的多重圖像、按行掃描的快速解碼、有效地壓縮以及硬件無關(guān)性。以數(shù)據(jù)塊(Block)為單位來存儲(chǔ)圖像的相關(guān)信息，采用LZW壓縮算法來存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)．定義了允許用戶為圖像設(shè)置背景的透明屬性，并且可在一個(gè)文件中存放多幅彩色圖形／圖像。TIFF圖像文件格式是基于標(biāo)志域的圖像文件格式，有關(guān)圖像的所有信息都存儲(chǔ)在標(biāo)志域中，是一種極其靈活易變的格式，它可以支持多種壓縮方法，特殊的圖像控制函數(shù)以及許多其他的特性，文件—般比較大。JPEG圖像文件格式是用于連續(xù)色調(diào)靜態(tài)圖像壓縮的一種標(biāo)準(zhǔn)。其主要方法是采用預(yù)測(cè)編碼(DPCM)、離散余弦變換(DCT)以及熵編碼，以去除冗余的圖像和彩色數(shù)據(jù)，屬于有損壓縮方式，其質(zhì)量損失非常小，基本上無法看出。JPEG用對(duì)稱的壓縮算法，即在同一系統(tǒng)環(huán)境下壓縮和解壓縮所用的時(shí)間相同。1-7簡(jiǎn)述真彩色圖像和索引圖像的主要區(qū)別。“真彩色”是RGB顏色的另一種流行的叫法，真彩色圖像又稱為24位彩色圖像，在真彩色圖像中，每一個(gè)像素由紅、綠和藍(lán)三個(gè)字節(jié)組成，每個(gè)字節(jié)為8bit，表示0到255之間的不同的亮度值，這三個(gè)字節(jié)組合，可以產(chǎn)生1670種不同的顏色。
索引顏色通常也稱為映射顏色，在這種模式下，顏色都是預(yù)先定義的，并且可供選用的一組顏色也很有限，索引顏色的圖像最多只能顯示256種顏色。一幅索引顏色圖像在圖像文件里定義，當(dāng)打開該文件時(shí)，構(gòu)成該圖像具體顏色的索引值就被讀入程序里，然后根據(jù)索引值找到最終的顏色。1-8圖像量化時(shí)，如果量化級(jí)比較小時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？為什么？量化級(jí)數(shù)越多，圖像質(zhì)量越好，當(dāng)量化級(jí)數(shù)越少時(shí)，圖像質(zhì)量越差，量化級(jí)數(shù)最小的極端情況就是二值圖像，圖像出現(xiàn)假輪廓。因?yàn)閳D像的量化等級(jí)反映了采樣的質(zhì)量，數(shù)字圖像的亮化級(jí)數(shù)隨圖像的內(nèi)容及處理的目的差別而不同，低的量化級(jí)數(shù)只滿足于處理簡(jiǎn)單的線條而對(duì)于圖像，若線條不明顯時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生偽輪廓。人眼對(duì)灰度誤差有一個(gè)敏感度閾值，當(dāng)灰度誤差大于門限值時(shí)，即量化誤差大于視覺閾值時(shí)，人眼看到的圖像會(huì)出現(xiàn)偽輪廓。1-9簡(jiǎn)述用處理數(shù)字圖像的過程。的打開（2）圖像輸入到計(jì)算機(jī)（3）更改目錄（4）打開編輯窗口,編寫程序（5）保存并運(yùn)行（6）保存運(yùn)行結(jié)果1-10簡(jiǎn)述如何保存運(yùn)行得到的圖片。若想將運(yùn)行結(jié)果保存成圖片的格式，在程序中加入圖像I/O文件中的圖像寫入圖形文件中的函數(shù)，即(A,,fmt)圖中隱藏的圖像答案，如若想讓圖像I保存在D盤TAB文件夾中，文件名為123，文件格式為BMP，可用如下語(yǔ)句即可：（I，‘D:\TAB\123.BMP’）；同時(shí)也可以采用菜單保存的方法，點(diǎn)擊File/save
