本课程为湘潭大学(XTU)数字图像处理期末复习资料汇总版,内容涵盖主要理论知识和经典例题解析,旨在帮助学生巩固学习成果、提升应试能力。
数字图像处理是计算机科学中的一个重要领域,涉及对图像数据的获取、分析、增强及解释。在XTU的期末考试中,学生需要掌握一系列关键概念和技术,包括矩阵操作、滤波器类型、噪声处理以及图像分割算法。
1. **创建空白矩阵**:
要生成一个10x10的空白矩阵,应使用`zeros((10, 10))`函数。选项B和D看似相似但不正确的是:B错误地忽略了维度需要在括号内表示,即正确的形式是`zeros((10, 10))`或对于Python而言推荐的形式为`numpy.zeros((10, 10))`。
2. **纹理**:
图像中的局部随机性与宏观规律性的特性被称为纹理。这种分析对图像识别、分类和内容理解至关重要,通常通过统计方法来研究。
3. **滤波器**:
高通滤波器允许高频信号通过并抑制低频成分,常用于边缘检测任务中。题目提及了巴特沃斯、指数及高斯三种类型的高通滤波器,它们具有不同的频率响应特性,并适用于不同种类的图像处理需求。
4. **噪声处理**:
均值滤波有效地减少高斯噪声的影响,通过计算邻域像素平均值得到平滑效果。中值滤波则用于去除椒盐噪声,它将每个像素替换为其邻域内像素值的中间值,特别适用于含有明显离散点状干扰的情况。
5. **图像数据化**:
该过程包括采样和量化两个主要步骤:采样是把连续图像信号转换为一系列离散样本;而量化则是将这些样本映射到有限数量的灰度级上。
6. **简答题**:
- 空域滤波直接在像素值上操作,例如均值或中值滤波器用于平滑和增强。
- 频率域滤波则是在频谱空间内应用以改变不同频率成分强度,如高通与低通。
7. **综合题**:
- 腐蚀与膨胀是形态学处理手段,可用于特征提取或者噪声消除。
- Prewitt及Sobel算子用于边缘检测:Prewitt对梯度变化敏感;而Sobel同时考虑水平和垂直方向的梯度信息,提供更精准定位。
这些知识点涵盖了数字图像处理的基础理论和技术。对于计算机科学专业的学生而言,理解并掌握上述内容至关重要,有助于提升自身在这一领域的研究与实践能力。