中国科学院大学王伟强教授2023年图像处理课程期末试题

简介：
本简介提供的是由中国科学院大学王伟强教授于2023年设计的图像处理课程期末考试题目概览，旨在评估学生在图像分析、处理技术及应用领域的掌握程度。 图像处理是一门涉及广泛技术的学科，包括图像获取、分析、理解和合成等多个方面。在这一领域内，国科大教授王伟强所开设的课程涵盖了许多核心概念，这些知识点对于学生掌握期末考试内容至关重要。 1. **高斯滤波器转换**：高斯滤波器分为两种类型——低通和高通。它们在频域中的表现有所不同：高斯高通滤波器（GHPF）允许高频成分通过，而高斯低通滤波器（GLPF）则让低频成分得以保留。从一种转换为另一种的方法是将传递函数的值减去1。 2. **维纳滤波公式**：这是一种用于图像复原的技术，在处理时需要考虑到退化和噪声对图像的影响。具体来说，该公式的各项分别代表了退化的频率表示、未退化图象功率谱以及其它相关参数之间的关系。 3. **颜色空间转换**：不同的任务使用不同类型的色彩模型来实现最佳效果。例如，RGB模式包含红绿蓝三个通道；HSI（或HSV）则将颜色分解成色调、饱和度和亮度信息，便于处理彩色图像中的特定属性。 4. **NTSC、CMY、CMYK及YCbCr颜色空间**：这些是用于电视信号传输、印刷品制作以及数字影像处理的标准色彩模型。它们分别适用于不同的应用场景，并提供了与人类视觉系统相匹配的色度和亮度表示方法。 5. **傅立叶卷积及相关性质**：在图像分析中，傅里叶变换被用来进行频域内的操作；而根据卷积定理，在空间领域执行的两个函数之间的卷积运算等同于它们各自的频率响应乘积。此外，还有关于点对点相乘与频率响应之间关系的重要结论。 6. **幂律变换**：也称为伽玛校正技术，可以用来增强图像对比度。通过调整特定参数（即伽马值），可有效改善亮部和暗部区域的可见性，使整体效果更加自然清晰。 7. **巴特沃斯低通滤波器应用**：此类平滑处理工具常用于减少噪声干扰；然而，在设定截止频率时需要谨慎考虑避免细节信息丢失或过度模糊化问题出现。 8. **完美重建滤波器理论**：这是指一组能够实现信号无损恢复的过滤装置，通常应用于小波变换和子带编码技术中。为了确保数据完整性，这些设备必须满足特定条件以防止任何不必要的信息损失。 9. **逆谐波均值滤波器特性**：该方法主要用于处理含有椒盐噪声（salt-and-pepper noise）的情形下恢复图像质量；通过计算像素邻域内的反向谐波平均值得到最终结果，并且特别适合于二进制或者接近黑白的噪音去除任务。 以上内容构成了学习图像处理学科的基础知识框架，对于理解和准备王伟强教授开设课程中的期末考试具有重要意义。同时，在实际应用中这些技术也是解决各种图像问题不可或缺的关键工具。