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武汉工程大学 2022 年考研真题：846 数字图像处理

考试科目代码及名称846 数字图像处理

适用专业：081104 模式识别与智能系统 、081105 导航、制导与控制 、085408 光电信息工程 (专业学位)、085410 人工智能 (专业学位)、085411 大数据技术与工程(专业学位)

一、填空题（本大题共 10 空，每空 1 分，共 10 分）

1. 图像插值是实现图像____________、___________等处理时常用的方法。

2. 典型的图像增强技术包括_______________、_______________等。

3. 傅里叶变换是将图像从___________变换到___________进行处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理。

4. 图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解，建立____________，再采用某种滤波方法，恢复或重建原来的图像。

5. 图像的大部分能量集中在____________和____________中，____________部分的能量很弱，仅仅体现了图像的某些细节，比如噪声和边界等。

二、选择题（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分）

1. 数字图像的基本元素、以及该基本元素的两个属性分别是（ ）

A、单元格，灰度值，位置值

B、像素，网格值，颜色值

C、单元格，网格值，颜色值

D、像素，灰度值，位置值

2. 一幅二值图像的傅里叶变换频谱是（ ）。

A、二值图像

B、灰度图像

C、复数图像

D、彩色图像

3. 下列不属于常用的一阶边缘检测算子的是（ ）

A、Laplacian 算子

B、Roberts 算子

C、Sobel 算子

D、Prewitt 算子

4. 典型的数字图像处理系统的工作流程不包括（ ）

A、图像预处理

B、特征提取

C、图像识别

D、图像存储

5. 图像的形态学处理方法包括（ ）

A、图像增强

B、图像锐化

C、腐蚀

D、二值化

6. 字符识别的分类特征应该满足的条件是（ ）

A、同一类中各样本间的特征差距尽量小

B、对字符的平移、旋转和尺度变换敏感

C、类与类之间的特征差距尽量小

D、尽量选择高维度的特征

7. 下列算法中属于图像平滑处理的是（ ）

A、拉普拉斯增强

B、高通滤波

C、梯度锐化

D、均值滤波

8. 利用直方图取单阈值方法进行图像分割时（ ）

A、图像中应仅有一个目标

B、图像直方图应有两个峰

C、图像中目标和背景应一样大

D、图像中目标灰度应比背景大

9. 图像的分割基于灰度值的两个性质，分别是（ ）

A、不同区域间的不相似性；同一区域内的连续性；

B、不同区域间的连续性；同一区域内的不相似性；

C、不同区域间的不连续性；同一区域内的相似性；

D、不同区域间的相似性；同一区域内的不连续性；

10. 下列算法中属于模板处理的是（ ）

A、灰度线性变换

B、直方图均衡化

C、中值滤波

D、二值化

三、判断题（T/F）（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）

1. 图像锐化的目的是尽量减少或消除噪声的影响，改善图像质量。（ ）

2. 灰度图像的二值化可以减小数据存储的容量，降低后续处理的复杂度。 （ ）

3. 图像灰度方差说明了图像的对比度属性。（ ）

4. DoG是一种低通滤波器，通常用于线条检测。（ ）

5. 中值滤波可以克服线性滤波器所带来的图像细节模糊，而且对滤除脉冲干扰及图像扫描噪声最为有效。（ ）

四、简答题（本大题共 6 小题，每小题 10 分，共 60 分）

1. 简述利用多级滤波递归分割算法进行伪目标去除处理的适用条件。

2. 简述字符图像的投影匹配识别方法，并写出字符相似度的计算公式。

3. 简述路面裂缝检测中基于连通域标记的背景噪声去除算法的原理和步骤。

4. 请写出实现双线性插值算法的C++程序代码。

5. 路面裂缝在图像上主要表现出哪些特征？并提出适用于路面裂缝检测的新特征。

6. 简述钢坯端面字符中粘连字符出现的原因，并写出粘连字符的类型。

五、分析题（本大题共 4 小题，每小题 15 分，共 60 分）

1. 简述图像插值以及双线性插值法的原理，并推导出图像插值后图像中任一点的像素表达式。

请写出详细的推导过程（坐标及浮点距离如下图所示）。

2. 请简述灰度分段线性变换法的作用。并根据以下三段式线性变换示意图，写出分段式灰度线性变换的公式，以及各变换区间的工作原理。

3. 请简述OTSU分割算法的基本原理，并写出钢坯端面字符检测中基于多级滤波的OTSU递归分割算法的详细流程。

4. 详述钢坯端面字符识别过程中垂直字符（如图a、b所示）的判断方法和粘连字符（如图c所示）的多级切分方法（请写出详细步骤）。