并行处理复习题(Answer)全面

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The Review of Parallel Process

1.The Sieve of Primes (8—10)(筛选质数)

对于给定的一列数1,2,…,n,构造一个和这列数相对应的一个位向量,记为mark,则:

(1)对于单处理机来说,算法如下:如图

①CurrentPrime=2,Index=22,将该列数的位向量mark的所有元素置为0,即mark[i]=0;

②If Current2>n then 转向④

Else Do mark[Index] =1,Index=Index+CurrentPrime

Until Index>n

③找出向量mark中下一个值为零的元素,将其赋给CurrentPrime,转向②执行;

④所有mark值为零的位置所对应的元素即为质数,输出。

(2)对于共享存储器的系统来说,每个空闲的处理机都根据存储器中的CurrentPrime来求自己序列中的质数,同时更改存储器中共享的CurrentPrime的值,从而达到通信的目的,其他同上面的算法。(3)对于处理机私有存储器的系统来说,P1寻找每一个质数,并且向所有其他处理器广播,然后各个处理机再从它的子列中寻找质数,方法同上。

2.The Sequential(连续的,结果的)algorithm (semigroup(半群), prefix computation, routing, broadcasting, sorting) (20,21,23)

(1)(2)

(3)Packet Routing:一个处理机给另外一个处理机发送数据包;

(4)Broadcasting:一个处理机给其他所有处理机发送数据包;

(5)Sorting:处理机按照指定的顺序对数据进行重新排列。

3.Maximum-finding, Computing prefix sum on linear arrays (24,25)

(在线性组上计算最大值,并行前缀和)

(1)Maximum-finding:每个处理机都有一个初始值,目标是每个处理机都知道最大值是多少。每

个处理机将本身的值都存在own中,每个处理机都存储一个本地变量max-thus-far,记录迄今为止该处理机上所得到的最大值,其初始值是处理机本身的值。每一步中,每个处理机都向其左右邻居发送其数据,处理机接受到左右邻居的数据后,将其分别存储到left和right中,令max-thus-far=max(left,own,right)。最坏情况下,需要p-1个通讯步和p-1个值比较步即可完成。

(2)Computing prefix sum:

①每个处理机上只有一个值时,初始,只有最左边的处理机是活跃的,将其值向右边的邻居发送,其有邻居接受到数据后变为活跃的,计算两者的和(即为该元素以前的prefix sum)并向其又邻居发送结果、变为不活跃,直至最右边一个处理机计算出最后prefix sum。

②处理机上有多个值时,每个处理机先对自身数据求前缀和,然后再对和求diminished前缀和,最后再将Local prefixes(自身及自身的和)同前面的diminished前缀和求和,即为相应元素的前缀和。

4.Odd-even sort on linear array (27)(在线性数组上的奇偶排序)

当所有的关键值已经存储在各个处理机上,且一个处理机存一个数据时,可用Odd-even Sort。

以升序排列为例,在奇数步骤,标号为奇数的处理器同其右侧的处理器进行比较,如果大于于其右侧处理器的数据,则进行交换,否则不做处理;在偶数步骤,标号为偶数的处理器同其右侧的处理器进行比较,如果大于于其右侧处理器的数据,则进行交换,否则不做处理。这样处理的结果就是将数据按升序排列。

对这种排序,有如下性能度量指标:

最坏情况下,最大值在P0上,从而一直移动到最右边。

5.Finding the rank of each 1s in a list of 0s and 1s (29)(前缀和的应用)

利用求该序列的parallel prefix computation来实现。

每个1的并行前缀和就是他在该0-1序列中的序号。

6.Packet routing on a tree (30)

说明要路由的包的目的节点不在以self为根的子树上,所

以应该向上路由,由其父节点来路由它。

依赖于处理机节点的编号模式。以前序遍历为例:按前序遍历的顺序对二叉树的节点进行编号,因

此每个节点序号均小于其所有后代节点的序号,即根节点的序号是该子树中序号最小的。假定每个节点知道自己的序号(记为self ),其做子树的最大序号为maxl ,右子树的最大序号为maxr 。则将包(在节点self 上)从节点i 路由到节点dest 的算法为:

7.Find maximum value,computing prefix sum and shearsort on 2d mesh (33)

(1)Find maximum value :首先对每一行求最大值(参考第3题),从而每行都存储了该行的最大值;其次对每一列求最大值,从而每列都存储了该列的最大值。这样,所有的处理机都存储了这些元素的最大值。

(2)computing prefix sum :假定处理机按行主序排列。①在每行中computing prefix sum ;②在最右边一列computing diminished prefix sum ;③将最右边的结果值在相应行中向左广播,并且与先前求出的该位置处的row prefix sum 求和。

(3) shearsort :该算法在r 行的2D mesh 上需要??1log 2+r 阶段。

除了最后一个阶段的所有阶段,先是所有行都独立地进行蛇形排序,即偶数行从左到右排序,奇数行从右到左排序,然后所有列都分别从上到下排序。最后一个阶段只将每行从左到右排序,或者所有行再进行一次蛇形排序,得到结果即为以行序为主的排序序列。

8.SIMD vs. MIMD Architecture (45-52)(答案来自百度百科)

(1)SIMD :单指令多数据流(Single Instruction Multiple Data )能够复制多个操作数,并把它们打包在大型寄存器的一组指令集以,异步方式,在同一时间内执行同一条指令。

SIMD在性能上的优势:以加法指令为例,单指令单数据(SISD)的CPU对加法指令译码后,执行部件先访问内存,取得第一个操作数;之后再一次访问内存,取得第二个操作数;随后才能进行求和运算。而在SIMD型的CPU中,指令译码后几个执行部件同时访问内存,一次性获得所有操作数进行运算。这个特点使SIMD特别适合于多媒体应用等数据密集型运算。

(2)MIMD:多指令流多数据流(Multiple Instruction Multiple Data),它使用多个控制器来异步地控制多个处理器,从而实现空间上的并行性。传统的顺序执行的计算机在同一时刻只能执行一条指令(即只有一个控制流)、处理一个数据(即只有一个数据流),因此被称为单指令流单数据流计算机。而对于大多数并行计算机而言,多个处理单元都是根据不同的控制流程执行不同的操作,处理不同的数据,因此,它们被称作是多指令流多数据流计算机,即MIMD计算机。

9.PRAM cycle (53)

一个PRAM cycle 包含以下三个阶段:

①各个处理器访问存储器,通常不同处理器对应存储器的不同地址;

②各个处理器执行计算步骤;

③各个处理器将运算结果保存到存储器中。

在实际应用中,存储器被分成不同的模块,并且对一个模块的同时访问是不允许的。

处理机i在一个cycle内可以完成以下3个工作:①在共享存储器si处取出操作指令;②在本地寄存器中对数据执行计算操作;③将结果存在共享内存的地址di处。

10.PRAM submodel (61-62)

根据是否允许同时读写一个地址,PRAM模型被定义为四种子模型:①EREW,排他读,排他写;

②ERCW,排他读,同时写;③CREW,同时读,排他写;④CRCW,同时读,同时写。其中,EREW 是最现实的一种子模型。各个子模型根据其计算能力有如下排序:EREW< CREW< CRCW EREW < CREW < CRCW-D < CRCW-C < CRCW-R < CRCW-P

11.Data broadcasting in EREW PRAM (63-65)

(1)EREW广播的最简单形式是定义一个长度为p(处理机的个数)的广播向量B,然后令每个处理机访问相应的元素B[i]来得到属于它自己的复制值。初始时,处理机i将其值写入B[0],再按下面的算法将其值写入B的所有元素中,最后由各个处理机来读出相应的值即可。

(2)上述算法中有很多无效的数据传输,因此可以改进为如下的one-to-all广播算法,只使有数据

的处理机通信,从而减少通信次数。

(3)all-to-all广播:令处理机j将其值写入B[j],从而在一个存储器访问步中,所有要广播的值都写入广播向量B。接着在p-1存储器访问步中每个处理机读入其他p-1个值。为了保证排他读,处理机j 从B[j+1]开始读入数据,读到B[p-1]后返回读B[0]。

(4)用all-to-all广播来进行排序的方法:对长度为p(p为处理机的个数)的向量S排序,令处理机j计算数据S[j]的大小序号R[j],然后将S[j]存到S[R[j]]。R[j]定义为比S[j]小的数据元素的个数,它由各个处理机来检查所有其他元素中比S[j]小的元素个数得到。

12.Semigroup computation in CRCW EREW PRAM (66)

EREW PRAM模型上的semigroup计算,除了最后的一步广播外,与所有的其他PRAM模型都是一样的。在该算法中,某一内存地址处的数u:v表示该地址存储了X[u]到X[v]的所有输入值的半群计算结果。初始时,S[i]存储了输入X[i],记为i:i。第一步,将邻接的元素做semigroup计算,从而除了S[0]以外,其他地址都存储了(i-1):i;第二步,s=2,计算结果进行存储….如此依次进行,最后结果在S[p-1]得到,再广播即可。

13.Parallel Prefix computation (68,69)

(1)可以利用EREW PRAM模型上Semigroup方法来进行Parallel Prefix Computation,如下图,所

有部分prefix在S的前面各个元素中得到,阴影表示每步中前缀和是成对得到的。

(2)利用分治法求前缀和:将问题看做两个子问题,分别计算奇数序号和偶数序号的结果。①先将输入序列中两个连续的元素(x0和x1,x2和x3)求和,得到一个长为原序列一半的序列;②该序列求前缀和得到所有奇数序号的元素的前缀和;③再将每个偶数序号的元素和刚刚得到的它前面的那个奇数序号元素的前缀和求和即得到该偶数序号元素的前缀和。

时间复杂性为。

(3)利用另一种分治法求前缀和:将输入序列看做两个子序列,偶数序号的子列和奇数序号的子列。在两个子列上单独进行前缀和运算,从而得到两部分前缀和。在再将两部分前缀和中相邻的元素求和就得到了该位置元素的前缀和。

时间复杂性为

14.Matrix multiplication in PRAM (72,73)

(1)对有m2个处理机的PRAM模型,每个处

理机计算结果矩阵的一个元素,即第(i,j)个处理机

计算C中的第(i,j)个元素。用m2个处理机的

PRAM矩阵乘的算法(在CREW模型上):

(2)对于有m2个处理机的PRAM模型,每

个处理机计算结果矩阵的一个行元素,即第i个处

理机计算C的第i行,其算法为:

15.Sequential Rank-based selection(77-79)

在n个元素中找第k个大或第k个小的元素。把n个数分为n/q段(q为常量),在每一小段中取其中间数,共有n/q个,再取这n/q个中间数的中间数(记为m),则将原序列分为3段。

例子:Examples for sequential selection from an input list of size n = 25 using q = 5

←???????????n/q sublists of q elements ???????????→

S 6 4 5 6 7 1 5 3 8 2 1 0 3 4 5 6 2 1 7 1 4 5 4 9 5

--------- --------- --------- --------- ---------

T 6 3 3 2 5

m 3

1 2 1 0 2 1 1 3 3 6 4 5 6 7 5 8 4 5 6 7 4 5 4 9 5

------------- --- -------------------------------

L E G

| L | = 7 | E | = 2 | G | = 16

To find the 5th smallest element in S, select the 5th smallestelement in L

S 1 2 1 0 2 1 1

--------- ---

T 1 1

m 1

0 1 1 1 1 2 2

- ------- ---

L E G Answer: 1

The 9th smallest element of S is 3

The 13th smallest element of S is found by selecting the 4th

smallest element in G

S 6 4 5 6 7 5 8 4 5 6 7 4 5 4 9 5

--------- --------- --------- -

T 6 5 5 5

m 5

4 4 4 4

5 5 5 5 5

6 6

7

8 6 7 9

------- --------- -------------

L E G Answer: 4

16.A parallel select algorithm and a selection-based sorting algorithm (80-82) Example:

S: 6 4 5 6 7 1 5 3 8 2 1 0 3 4 5 6 2 1 7 0 4 5 4 9 5

Threshold values:

m0 = –∞

n/k = 25/4 ≈ 6 m1 = PRAMselect(S, 6, 5) = 2

2n/k = 50/4 ≈13 m2 = PRAMselect(S, 13, 5) = 4

3n/k = 75/4 ≈19 m3 = PRAMselect(S, 19, 5) = 6

m4 = +∞

T: - - - - - 2|- - - - - - 4|- - - - - 6|- - - - - -

T: 0 0 1 1 1 2|2 3 3 4 4 4 4|5 5 5 5 5 6|6 6 7 7 8 9

17.Parallel radix sort (84)(进行基数排序)

(1)从LSB开始,轮流检查k位关键字。第i步,检查第i位()。关键字是0的所有记录

都移到开头,是1的都移到序列的末尾,而与该位置具有相同值的记录的相对位置保持不变。

(2)每个记录的新位置可以由两个前缀和来得到。第0位的反的diminished prefix sum是第0位是0的记录的位置,而第0位正常的prefix sum 用来计算第0位是1的每个记录相对于所输入的原始序列的最后一条记录的位置。

18.Some low-cast sorting network (94)

Sorting network的评价参数:①Cost:设计中用到的2-sorter的总个数;②Delay:关键路径上,从输入到输出所用到的2-sorter的个数。

19.Batcher sorting networks (97-99)

Batcher sorting networks可以基于(m,m’)merge,用even-odd merge方法得到。

①(m,m’)是将两个长度分别为m与m’的已排序的序列合并成一个长为m+m’的排序的序列;

②odd-even merge:若m=0或m’=0,不必做任何动作;若m=m’=1,只需比较一次即可完成合并;若m>1,m’>1,分别单独合并偶数序号的子列和奇数序号的子列即可得到。

再对w0:v1,w1:v2,…,进行比较并交换即可得到完全排序的结果序列。

20.Searching and Dictionary Operations(108-109)

用p个处理机的PRAM在n个keys中寻找y。假定输入序列x按升序排序。Key y和位于序列中间或近似中间的Key x[n/2]比较。若y= x[n/2],则搜索结束;否则,若y< x[n/2],在x0到x[n/2]-1上搜索;若y> x[n/2],在x[n/2]+1到x n-1上搜索。

(p+1) 该算法是优化的,没有另外基于搜索的算法更快。其加速比:Speed-u p≈log

2

21.Mesh-Connected Computer (125-126)

Mesh结构的连接度是常数4,下图是2D mesh处理机的一些线性排序模式。

22.Shearsort algorithm (128-130)

(1)假定每个处理机有一个数据项,在行主序排列的2D mesh上的Shearsort 算法:

①将下面的两个操作重复次:蛇形排序各行,然后由上到下排序各列;

②根据结果要求,蛇形排序各行或者行主序排序各行。

(2)通过0-1原则证明Shearsort algorithm的正确性:假定进行列排序时,先对列中的元素成对排序,再进行整列的排序,则证明过程如下图:

23.Recursive(递归)Sorting algorithm (132-133)

算法步骤:①在四个小块上分别进行蛇形排序;②分别按蛇形排序各行(合并一行);③分别从上到下排列每一列;④整体上按蛇形进行奇偶交换排序,用4p步。具体的,如下图所示:

x ≥b + c + (a – b)/2 + (d – c)/2

A similar inequality for x' leads to:

x + x' ≥ b + c + (a – b)/2 + (d – c)/2

+ a' + d' + (b' – a')/2 + (c' – d')/2

≥ b + c + a' + d' + (a –b)/2 + (d –c)/2

+ (b' – a')/2 + (c' – d')/2 – 4 × 1/2

= (a + a')/2 + (b + b')/2 + (c + c')/2 + (d + d')/2 – 2

≥p– 4

The number of dirty rows after Phase 3:

p– x – x' ≤4

Thus, at most 4p of the p elements are out of order

along the overall snake

24.Routing Operation (140)

(1)点对点通信:

(2)聚合通信:

(3)一些特殊的data routing操作:(步骤a)

25.Routing multiple packet on a linear array (142)

每个包包含信息部分和目的地址部分,将其中的目的地址部分转化为一个有符号的偏移量,正号表示向右移动其绝对值个处理机,负号表示向左移动其绝对值个处理机。当处理机接收到数据包时的处理算法如下:

if offset=0

then remove the packet

elseif offset>0

then offset:=offset-1 ; send to right neighbor

else offset:=offset+1; send to left neighbor

endif

endif

在线性数组上路由多个包时,需要根据同时在同一处理机上存在的包数来设置每个处理机的缓冲区的数目。

26.Data routing on a 2-D array (143)

(1)如图所示,2D mesh上数据的路由按如下方式进行:①按照目标列号的顺序以列主序排列各包,…(?);②向右移动包,使得每条记录都在正确的列上,由于每行最多有一条记录向相应的列移动,所以不会有冲突;③在每一列中路由各包。

(2)该算法并非最短路径路由算法。

27.Greedy Routing algorithm (144-145)

Greedy是指每步中都沿着向目标地址前进了最大距离的方向移动。2D mesh上以行主序的贪婪路由算法:

if 包不是在目的列上

then 沿着行向目标列路由该包(处理机有足够的缓冲区容纳输入的信息数据)

else 沿着列向目的节点路由该包

(在需要用到向上或向下的连接信息中,路由需要移动最大距离的包优先使用这些连接)endif

时间复杂度:T=2P1/2-2(但是需要最大的缓冲区)

Routing algorithms thus far(迄今为止)

Slow 6p1/2, but with no conflict (no additional buffer)

Fast 2p1/2, but with large node buffers

28.sorting on a 3D mesh(p172)

在m*m*m mesh中,处理机(i,j,k)表示是在第i行,第j列和第k层的处理机,并且先按层(z)排序,同一层再按列(y)为主排序,即按照zyx的顺序排序(最小的m2个元素在Layer 0上,且按列序为主排序,次小的m2个元素在Layer 1上,且按列序为主排序),下面是排序算法:

29.Mesh with a global bus and semigroup computation(p179,180)

带有一个全局总线的2121p p ?(p p ?)mesh 能在)(3

1p O 时间内完成semigroup computation ,而不是用O (2

1p )steps.假定半群操作时可交换的,

把2

12

1p p ?的mesh 分为3

13

1p p ?的小mesh,共3

1p 个,一行一列均有6

1p 个

Phase1.求出各个3

13

1p p ?submeshes 的部分结果,结果存在每个子mesh 的左上角的处理机上 Phase2.在一个处理机上用串行算法对部分结果做结合运算,用全局总线传输数据

Phase3.用全局总线广播结果

30.embedding concept(195)

Fig. 13.2. Embedding a seven-node binary tree into 2D meshes of various sizes.

31.Embeding of array and tree(196)

32.Bitonic sorting on a hypercube(211)

Sort lower (xq –1 = 0) and upper (xq –1 = 1) subcubes in opposite directions; yields a bitonic sequence Shifting the halves takes one compare-exchange step B(q) = B(q – 1) + 1 = q

Bitonic sorting algorithm

T(q) = T(q – 1) + B(q) = T(q – 1) + q = q(q + 1)/2 = log2p (log2p + 1)/2

33.Dimension order routing(215-217)

先q-1维,再q-2维,逐渐靠近目的节点。它是2D mesh上行优先路由贪婪算法的一般化。在行优先路由中,调整数据包的列号直到和目的地址的列号相同,然后再调整行号。

有时只需依次将源点的标号逐位的变为目的地址的标号即可,差几位就需变换几次。

Route from node 01011011

to node 11010110

^ ^^ ^

01011011,

11011011,

11010011,

11010111,

11010110

数字图像处理复习练习题

练习题 1、图像灰度量化用6比特编码时,量化等级为( B ) A 32个 B 64个 C128个 D 256个 2.下面说法正确的是:( B ) A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换; B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种; C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换,所以总比基于图像 域的方法计算复杂较高; D、基于频域的图像增强方法比基于空域的图像增强方法的增强效果好。 3、采用幂次变换进行灰度变换时,当幂次取大于1时,该变换是针对如下哪一类图像进行增强。( B ) A 图像整体偏暗 B 图像整体偏亮 C图像细节淹没在暗背景中D图像同时存在过亮和过暗背景 4、采用模板[-1 1]T主要检测( A )方向的边缘。 A.水平 B.45 C.垂直 5、下列算法中属于图象锐化处理的是( C ) A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤波 D. 中值滤波 6、维纳滤波器通常用于(C ) A、去噪 B、减小图像动态范围 C、复原图像 D、平滑图像 7、彩色图像增强时,( C )处理可以采用RGB彩色模型。 A. 直方图均衡化 B. 同态滤波 C. 加权均值滤波 D. 中值滤波 8、( B )滤波器在对图像复原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。 A. 逆滤波 B. 维纳滤波 C. 约束最小二乘滤波 D. 同态滤波 9、高通滤波后的图像通常较暗,为改善这种情况,将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。这样的滤波器叫B )。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器

操作系统复习题及答案

1操作系统概述自测题 1 选择题 1.以下_____操作系统中的技术是用“时间”来换取“空间”的。 A.虚拟存储器 B.缓冲技术 C.SPOOLing技术 D.快表 2.设计实时操作系统必须首先考虑系统的______。 A.效率 B.可移植性 C.可靠性 D.使用的方便性 3.一个作业第一次执行时用了5min,而第二次执行时用了6min,这说明了操作系统的______特点。 A.并发性 B.共享性 C.虚拟性 D.不确定性 4.下述操作系统类型中,哪个操作系统一定是由多台计算机组成的系统? A.实时 B.批处理 C.分时 D.分布式 5.操作系统中,以下______采用了以“空间”换“时间”的技术。 A.终端技术 B.缓冲技术 C.通道技术 D.虚拟存储技术 6.按照所起的作用和需要的运行环境,操作系统属于_______。 A.支撑软件 B.用户软件 C.应用软件 D.系统软件 7.操作系统的主要功能是存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口和______。 A.进程管理 B.用户管理 C.信息管理 D.操作系统管理 8.操作系统的最基本的两个特征是资源共享和_______。 A.多道程序设计 B.程序的并发执行 C.中断 D.程序顺序执行

9.采用多道程序设计技术可以提高CPU和外部设备的______。 A.稳定性 B.可靠性 C.利用率 D.兼容性 10.在计算机系统中,操作系统是_______。 A.处于裸机之上的第一层软件 B.处于硬件之下的底层软件 C.处于应用软件之上的系统软件 D.处于系统软件之上的用户软件 11.操作系统是对_____进行管理的软件。 A.软件 B.硬件 C.计算机资源 D.程序 12.从用户的观点,操作系统是______。 A.用户与计算机之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件 C.合理地组织计算机工作流程的软件 D.是扩充裸机功能的软件,是比裸机功能更强、使用方便的虚拟机 13.操作系统的基本类型是_____。 A.批处理系统、分时系统和多任务系统 B.实时系统、分时系统和批处理系统 C.单用户系统、多用户系统和批处理系统 D.实时系统、分时系统和多用户系统 14.为了使系统中的所有用户都得到及时的响应,操作系统应该是___. A.实时系统 B.批处理系统 C.分时系统 D.网络系统 15.如果分时系统的时间片一定,那么____会使响应时间越长。 A.用户数越少 B.用户数越多 C.内存越少 D.内存越多

数字图像处理试题集29435

第一章引言 一.填空题 1. 数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。数字阵列中的每个数字,表示数字图像的一个最小单位,称为___________________ 。 2. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作:一是从图像到图像的处理,如图像增强等; 二是____________________ ,如图像测量等。 3. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作:一是 ______________________ ,如图像增强等; 二是从图像到非图像的一种表示,如图像测量等。 4. 图像可以分为物理图像和虚拟图像两种。其中,采用数学的方法,将由概念形成的物体进行表示的图像是__________________________ 。 5. 数字图像处理包含很多方面的研究内容。其中, ____________________ 的目的是根据二维平面图像数据构造出三维物体的图像。 解答: 1. 像素 2. 从图像到非图像的一种表示 3. 从图像到图像的处理 4. 虚拟图像 5. 图像重建 四.简答题 1. 数字图像处理的主要研究内容包含很多方面,请列出并简述其中的4 种。 2. 什么是图像识别与理解? 3. 简述数字图像处理的至少3 种主要研究内容。 4. 简述数字图像处理的至少4 种应用。 5. 简述图像几何变换与图像变换的区别。 解答: 1. ①图像数字化:将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。②图像增强:将一幅图像中的有用信息进行增强,同时对其无用信息进行抑制,提高图 像的可观察性。③图像的几何变换:改变图像的大小或形状。④图像变换:通过数学映射的方法,将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。⑤图像识别与理解:通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后,将其所期望获得的目标物进行提取,并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。 2. 图像识别与理解是指通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后,将其所期望获得的目标物进行提取,并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。比如要从一幅照片上确定是否包含某个犯罪分子的人脸信息,就需要先将照片上的人脸检测出来,进而将检测出来的人脸区域进行分析,确定其是否是该犯罪分子。 3. ①图像数字化:将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。②图像增强:将一幅图像中的有用信息进行增强,同时对其无用信息进行抑制,提高图 像的可观察性。③图像的几何变换:改变图像的大小或形状。④图像变换:通过数学映射的方法,将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。 4. ①在遥感中,比如土地测绘、气象监测、资源调查、环境污染监测等方面。 ②在医学中,比如B超、CT机等方面。 ③在通信中,比如可视电话、会议电视、传真等方面。 ④在工业生产的质量检测中,比如对食品包装出厂前的质量检查、对机械制品质量的监控和筛选等方面。⑤在安全保障、公安方面,比如出入口控制、指纹档案、交通管理等。 5. ①图像的几何变换:改变图像的大小或形状。比如图像的平移、旋转、放大、缩小等,这些方法在图像配准中使用较多。 ②图像变换:通过数学映射的方法,将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。比如傅里叶变换、小波变换等。

数字图像处理试题

名词:*数字图像,数字图像处理,图像采样,线性拉伸,高通滤波,低通滤波,中值滤波,特征空间,图像分析,图像分割 问答题:1、设一幅图像有如图所示直方图,对该图像进行直方图均衡化,写出均衡化过程,并画出均衡化后的直方图。若在原图像一行上连续8个像素的灰度值分别为:0、1、2、3、4、5、6、7,则均衡后,他们的灰度值为多少? 如图为一幅16级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器;说明这两种滤波器各自的特点;并写出两种滤波器对下图的滤波结果(只处理灰色区域,不处理边界)。(15分) 设一幅灰度图像,其目标和背景的像素点灰度呈正态分布,灰度直方图如图所示。其中:、分 别为目标点的灰度分布密度函数、均值;、分别为背景点的灰度分布密度函数、均值。并设目标点和背景点的方差均为,目标点个数和图像总像点数的比为1:2。T是根据最小误差准则确定的最佳阈值。(15分) 试证明:

1.根据所学过的图像处理和分析方法,设计一套算法流程来实现汽车牌照的定位和数字的识别(给出设计思想即可)。 1、如图所示,A和B的图形完全一样,其背景与目标的灰度值分别标注于图中, 请问哪一个目标人眼感觉更亮一些?为什么?(10分) 选择题: 图像灰度方差说明了图像哪一个属性。(B ) A 平均灰度 B 图像对比度 C 图像整体亮度D图像细节 下列算法中属于图象锐化处理的是:( C ) A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤波 D. 中值滤波 高通滤波后的图像通常较暗,为改善这种情况,将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。这样的滤波器叫 B 。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器 ( )7.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是: a.梯度算子 b.Prewitt算子 c.Roberts算子 d. Laplacian算子

《图形图像处理》试题

蒙阴县职教中心2011年度上学期期中考试 《图形图像处理》试题 A卷 (说明:本卷不交,所有答案书写着B卷规定位置) 一、填空题(每空1分,共16分) 1、RGB分别表示三种颜色()()()。 2、做一幅杂志封页广告设计稿,在输出时,应使用()颜色模式,以便于印刷处理。 3、Photoshop是一个图形图像处理软件,是()公司出品。 4、为了方便对图像做随时的修改处理,通常我们将Photoshop图稿先存储为()格式,然后再输出。 ) 5、在Photoshop中使用图层蒙板,黑色默认表示();白色默认表示()。 6、在Photoshop中,增加需区范围可使用()键;减少选区范围则使用()键;取消选区的快捷键是()+()键。 7、Photoshop中图像通道通常有()通道、()通道、()通道和RGB通道组成。 8、Photoshop中修补一个老相片,通常使用()工具,配合校色处理。 二、单选题(每小题分,共75分) 1.photoshop()软件 A 图形处理软件 B 素统 C 图象处理软件 D 软件处理2.PHOTOSHOP生成的文件默认的文件格式是以()为扩展名 A Bmp B Dpg C EPS D PSD @ 3.以下几种颜色格式()颜色格式适合分色输出 A RG B B多通道 C LAB D CMYK 4.应用前景色填充图层的快捷键是() A CTL+SHIFT B CTL+DEL C ALT+DEL D SHIFT+DEL 5.应用选框工具的正常格式建立矩形,正方形选区要加按() A shift B CTRL C ALT D 空格 6.HSB中的H是指() A 饱和度 B 亮度 C 色相 D 色域 7.如果想在现有选择区域的基础上增加选择区域,应按住下列哪个键 A. Shift B. Ctrl C. Alt D. Tab / 8.图象的分辩率为300象素每英寸则每平方英寸上公布的象素总数为() A 300 B 600 C 90000 D 900000

操作系统复习题及参考答案1-4

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 操作系统1 一、判断题: 1.资源共享是现代操作系统的一个基本特征。() 2.信号量机制中,P、V操作必须成对出现。() 3.若进程资源分配图中含有环,则一定有进程处于死锁状态。() 4.绝对装入方式需要对内存地址进行重定位。() 5.“分页对换”和“分段对换”是为了支持虚拟存储系统。() 6.通道没有自己的内存,通道所执行的通道程序是放在主机的内存中的。() 7.程序的并行执行是现代操作系统的一个基本特征。() 8.一个进程被唤醒意味着重新占有了CPU。() 9.进程在运行过程中,请问和释放资源顺序不当,同样可以引起死锁。() 10.分段存储管理的引入是为了满足用户(程序员)在编程和使用上多方面的要求。() 11.系统中的各个部件,如CPU、存储设备等的连接都是由总线设备来实现的。() 12.在文件的索引存取方法中,允许随意存取文件中的一个记录。() 13.程序在并发执行时会失去封闭性。() 14.由于用户的响应时间要求,因此要求设置大的时间片长度。() 15.预防死锁是指在资源动态分配过程中,用某种方法去防止系统进入不安全状态。() 16.内存的单一连续分配模式只能用在单用户、单任务的OS中。() 17.虚拟存储器的“虚拟”是指用户可使用的内存容量比实际的内存容量大的多。() 18.在文件系统支持下,用户也需知道文件存放的物理地址。() 19.在单CPU环境下可以实现“多道程序系统”。() 20.程序与进程最主要的区别在于程序是静态实体,而进程是动态实体。() 21.死锁与程序的死循环一样。() 22.内存固定分区分配模式只能用在单用户、单任务的OS中。() 23.采用LRU置换算法时,当驻留集增大时,页故障率一定不会增加。() 24.通道与CPU共享内存。() 二、填空题: 1.操作系统的基本任务是( )。 2.从资源分配的角度看,P(wait)操作意味着向系统( )一个资源,V(signal)操作意味着( )一个资 源。 3.一个批处理型作业,从进入系统并驻留在外存的后备队列上开始,直至作业运行完毕,可能要经历下 述三级调度()、()、()。 4.产生死锁的四个必要条件是()、()、()和()。 5.()称之为“页内碎片”。 6.文件按其用途可分为:用户文件、()和()。 7.分时系统的四个主要特征是()、()、()、()。 8.进程调度分为以下两种方式()、()。 9.死锁的必要条件之一是“互斥”,该条件是指()。 10.根据链接时间的不同,可把链接分为()、()、()三种。 11.I/O控制方式主要分为()、()、()。 12.直接存储器DMA方式是专对()设备进行I/O控制的。 13.多道批处理系统的优缺点主要有()、()、()。 14.程序的并发执行的特征有()、()、()。 15.调度队列模型分为()、()、()。 16.程序的装入分为()、()、()。 17.缓冲区可工作在()、()、()和提取输出四种工作方式下。

数字图像处理复习题

第一章绪论 一.选择题 1.一幅数字图像是:(B) A、一个观测系统; B、一个有许多像素排列而成的实体; C、一个2-D数组中的元素 D、一个3-D空间的场景。 提示:考虑图像和数字图像的定义 2.半调输出技术可以:(B) A、改善图像的空间分辨率; B、改善图像的幅度分辨率; C、利用抖动技术实现; D、消除虚假轮廓现象。 提示:半调输出技术牺牲空间分辨率以提高幅度分辨率 3.一幅256*256的图像,若灰度级数为16,则存储它所需的比特数是:(A) A、256K B、512K C、1M C、2M 提示:表达图像所需的比特数是图像的长乘宽再乘灰度级数对应的比特数。 4.图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于:(A) A、图像的灰度级数不够多造成的; B、图像的空间分辨率不够高造成; C、图像的灰度级数过多造成的 D、图像的空间分辨率过高造成。 提示:平滑区域内灰度应缓慢变化,但当图像的灰度级数不够多时会产生阶跃,图像中的虚假轮廓最易在平滑区域内产生。 5.数字图像木刻画效果的出现是由于下列原因所产生的:(A) A、图像的幅度分辨率过小; B、图像的幅度分辨率过大; C、图像的空间分辨率过小; D、图像的空间分辨率过大; 提示:图像中的木刻效果指图像中的灰度级数很少 6.以下图像技术中属于图像处理技术的是:(AC)(图像合成输入是数据,图像分类输出 是类别数据) A、图像编码 B、图像合成 C、图像增强 D、图像分类。 提示:对比较狭义的图像处理技术,输入输出都是图像。 二.简答题 1.数字图像处理的主要研究内容包含很多方面,请列出并简述其中的4种。 2.什么是图像识别与理解? 3.简述数字图像处理的至少3种主要研究内容。 4.简述数字图像处理的至少4种应用。 5.简述图像几何变换与图像变换的区别。 解答: 1. ①图像数字化:将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。 ②图像增强:将一幅图像中的有用信息进行增强,同时对其无用信息进行抑制,提高图像的可观察性。 ③图像的几何变换:改变图像的大小或形状。 ④图像变换:通过数学映射的方法,将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。

数字图像处理期末复习题

第六章图像的锐化处理 一.填空题 1. 在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。垂直方向的微分算子属于________________。(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”) 2. 在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Roberts交叉微分算子属于________________。(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”) 3. 在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Sobel 微分算子属于________________。(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”) 4. 在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Priwitt微分算子属于________________。(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”) 5. 在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Laplacian微分算子属于________________。(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”) 6. 在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Wallis 微分算子属于________________。(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”) 7. 在图像的锐化处理中,通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。水平方向的微分算子属于________________。(填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”) 8. 图像微分______________了边缘和其他突变的信息。(填“增强”或“削弱”) 9. 图像微分______________了灰度变化缓慢的信息。(填“增强”或“削弱”) 10. 图像微分算子______________用在边缘检测中。(填“能”或“不能”) 四.简答题 1. 图像中的细节特征大致有哪些?一般细节反映在图像中的什么地方? 2. 一阶微分算子与二阶微分算子在提取图像的细节信息时,有什么异同? 3. 简述水平方向的微分算子的作用模板和处理过程。 4. 简述垂直方向的微分算子的作用模板和处理过程。 5. 已知Laplacian微分算子的作用模板为:,请写出两种变形的Laplacian算子。解答: 1. 图像的细节是指画面中的灰度变化情况,包含了图像的孤立点、细线、画面突变等。孤 立点大都是图像的噪声点,画面突变一般体现在目标物的边缘灰度部分。 2. 一阶微分算子获得的边界是比较粗略的边界,反映的边界信息较少,但是所反映的边界 比较清晰;二阶微分算子获得的边界是比较细致的边界。反映的边界信息包括了许多的细节 信息,但是所反映的边界不是太清晰。 五.应用题 1. 已知Roberts算子的作用模板为:,Sobel算子的作用模板为: 。 设图像为:

《数字图像处理》试题及答案.

。中间过程:先补上一圈的 0:解:结果: y ,然后和模板 作卷积,例如 y 中的-4 是这样得到的: -4(即对应元 素相乘相加,其他的数同理。 1、如图为一幅 16 级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的 3x3 滤波器;说明这两种滤波器各自的特点;并写出两种滤波器对下图的滤波结果(只处理灰色区域,不处理边界)。(15 分)题5图答:均值滤波:中值滤波:(2 分)(2 分)均值滤波可以去除突然变化的点噪声,从而滤除一定的噪声,但其代价是图像有一定程度的模糊;中值滤波容易去除孤立的点、线噪声,同时保持图像的边缘。(5 分)均值滤波:(3 分)中值滤波:(3 分) 2. 设有编码输入 X={x1,x2,x3,x4,x5,x6}, 其频率分布分别为p(x1=0.4,p(x2=0.3, p(x3=0.1,p(x4=0.1, p(x5=0.06,p(x6=0.04, 现求其最佳霍夫曼编码。 3 对数字图像 f(i,j(图象 1进行以下处理,要求: 1 计算图像 f(i,j的信息量。(10 分) 2 按下式进行二值化,计算二值化图象的欧拉数。 0 0 1 2 3 2 1 3 1 5 6 6 2 6 2 1 3 7 0 7 2 5 3 2 2 6 6 5 7 0 2 3 1 2 1 3 2 2 1 1 3 5 6 5 6 3 2 2 2 7 3 6 1 5 4 0 1 6 1 5 6 2 2 1 解:1统计图象 1 各灰度级出现的频率结果为; 信息量为 )对于二值化图象,若采用 4-连接,则连接成分数为 4,孔数为 1,欧拉数为 4-1=3;若采用 8-连接,则连接成分数为 2,孔数为 2,欧拉数为 2-2=0; 1 给出一维连续图像函数傅里叶变换的定义,并描述空间频率的概念。解:1)一维连续图像函数的傅立叶变换定义为: 2)空间频率是指单位长度内亮度作周期变化的次数,对于傅立叶变换基函数,考虑的最大值直线在坐标轴上的截距为,则 表示空间周期,即为空间频率。 2、试给出把灰度范围(0,10)拉伸为(0,15),把灰度范围(10,20)移到(15,25),并把灰度范围(20,30)压缩为(25,30)的变换方程。解:如图所示,由公式

操作系统复习题带答案

一、单项选择题 1.在分时系统中,时间片一定,(B ),响应时间越长。 A.内存越多 B.用户数越多 C.后备队列越短 D.用户数越少 2.(A)内存管理存在缺页中断。 A.请求段页式 B.基本分页 C.基本分段 D.动态分区 3.临界区是指并发进程中访问共享变量的(C )段。 A.管理 B.信息 C.程序 D.数据。 4.进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构,一个进 程( D )。 A.可以有多个进程控制块 B.可和其他进程用一个进程控制块 C.可以没有进程控制块 D.只能有惟一的进程控制

块 5.在(C )的情况下,系统出现死锁。 A.计算机系统发生了重大故障 B.有多个封锁的进程同时存在· C.若干进程因竞争资源而无休止地相互等待它方释放已占有的资源 D.资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 6.(B)是特殊文件。 A. 文本文件 B.硬件设备 C. 图像文件 D. 目录文件 7.分时操作系统采用时间片轮转进程调度算法,则该系统 的进程PCB中不包括(B)。 A.处理机状态信息 B.进程优先数

C.占用的资源清单 D.程序和数据的地址 8.在请求分页系统中,LRU算法是指( A )。 A. 近期最长时间以来没被访问的页先淘汰 B. 最早进入内存的页先淘汰 C.近期被访问次数最少的页先淘汰 D.以后再也不用的页先淘汰 9.(D)内存管理方法不需一次将作业全部装入内存。// 请求段页式分类也不需要 A. 固定分区 B. 可变分区 C. 简单分页 D. 请求分页 10.下列选项中,满足短任务优先且不会发生饥饿 现象的调度算法是(A)。 A.高响应比优先 B.先来先服

数字图像处理试题集2(精减版)剖析

第一章概述 一.填空题 1. 数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。数字阵列中的每个数字,表示数字图像的一个最小单位,称为__________。 5. 数字图像处理包含很多方面的研究内容。其中,________________的目的是根据二维平面图像数据构造出三维物体的图像。 解答:1. 像素5. 图像重建 第二章数字图像处理的基础 一.填空题 1. 量化可以分为均匀量化和________________两大类。 3. 图像因其表现方式的不同,可以分为连续图像和________________两大类。 5. 对应于不同的场景内容,一般数字图像可以分为________________、灰度图像和彩色图像三类。 解答: 1. 非均匀量化 3. 离散图像 5. 二值图像 二.选择题 1. 一幅数字图像是:( ) A、一个观测系统。 B、一个有许多像素排列而成的实体。 C、一个2-D数组中的元素。 D、一个3-D空间的场景。 3. 图像与灰度直方图间的对应关系是:() A、一一对应 B、多对一 C、一对多 D、都不对 4. 下列算法中属于局部处理的是:() A、灰度线性变换 B、二值化 C、傅立叶变换 D、中值滤波 5. 一幅256*256的图像,若灰度级数为16,则该图像的大小是:() A、128KB B、32KB C、1MB C、2MB 6. 一幅512*512的图像,若灰度级数为16,则该图像的大小是:() A、128KB B、32KB C、1MB C、2MB 解答:1. B 3. B 4. D 5. B 6. A 三.判断题 1. 可以用f(x,y)来表示一幅2-D数字图像。() 3. 数字图像坐标系与直角坐标系一致。() 4. 矩阵坐标系与直角坐标系一致。() 5. 数字图像坐标系可以定义为矩阵坐标系。() 6. 图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于图像的灰度级数不够多造成的。() 10. 采样是空间离散化的过程。() 解答:1. T 3. F 4. F 5. T 6. T 10. T 1、马赫带效应是指图像不同灰度级条带之间在灰度交界处存在的毛边现象(√) 第三章图像几何变换 一.填空题 1. 图像的基本位置变换包括了图像的________________、镜像及旋转。 7. 图像经过平移处理后,图像的内容________________变化。(填“发生”或“不发生”) 8. 图像放大是从小数据量到大数据量的处理过程,________________对许多未知的数据的估计。(填“需要”或“不需要”) 9. 图像缩小是从大数据量到小数据量的处理过程,________________对许多未知的数据的估计。(填“需要”或“不需要”) 解答:1. 平移7. 不发生8. 需要9. 不需要

图形图像处理试卷

图形图像处理试卷 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

图形图像处理试卷 姓名成绩 (注意:请将试题答案写在答题纸上) 一、单选题(共30分,每小题2分) 1.要使某图层与其下面的图层合并可按什么快捷键() A.Ctrl+K B.Ctrl+D C.Ctrl+E D.Ctrl+J? 2. 如果想在现有选择区域的基础上增加选择区域,应按住下列哪个键() A.Shift B.Ctrl C.Alt D.Tab 3. 在Photoshop工具箱中的工具,只要按下相应的快捷键即可选中该工具,如果要选中移动工具应该按哪个键:() A.M键 B.V键 C.B键 D.W键? 4. 使用矩形选框工具和椭圆选框工具时,如何做出正形选区() A.按住Alt键并拖拉鼠标 B.按住Ctrl键并拖拉鼠标? C.按住Shift键并拖拉鼠标 D.按住Shift+Ctrl键并拖拉鼠标? 5. 当你要对文字图层执行滤镜效果,那么首先应当做什么() A.将文字图层和背景层合并 B.将文字图层栅格化? C.确认文字层和其它图层没有链接 D.用文字工具将文字变成选取状态,然后在滤镜菜单下选择一个滤镜命令? 6. 下面对多边形套索工具的描述,正确的是:() A.多边形套索工具属于绘图工具 B.可以形成直线型的多边形选择区域? C.多边形套索工具属于规则选框工具 D.按住鼠标键进行拖拉,就可以形成选择区域?

7. Photoshop是用来处理()的软件; A、声音 B、图像 C、文字 D、动画 8. 下面关于分辨率说法中正确的是() A、缩放图像可以改变图像的分辨率 B、只降低分辨率不改变像素总数 C、同一图像中不同图层分辨率一定相同 D、同一图像中不同图层分辨率一定不同 9.不能创建选区的工具是(); A、单行选框 B、磁性套索工具 C、文字工具 D、文字蒙版工具 10 下面哪些选择工具的选区可以被用来定义画笔的形状() A矩形工具 B椭圆工具 C套索工具 D魔棒 11. 使用钢笔工具可以绘制最简单的线条是什么() A直线 B曲线 C锚点 D像素 12.下列哪个是photoshop图象最基本的组成单元:() A 节点 B.色彩空间 C.象素 D.路径 13. 在photoshop中允许一个图象的显示的最大比例范围是多少:()A. 100% B. 200% C. 600% D. 1600% 14. 如何移动一条参考线:() A.选择移动工具拖拉 B 无论当前使用何种工具,按住Alt键的同时单击鼠标C.在工具箱中选择任何工具进行拖拉 D.无论当前使用何种工具,按住shift键的同时单击鼠标 15. 自动抹除选项是哪个工具栏中的功能:() A.画笔工具 B.喷笔工具 C.铅笔工具 D.直线工具

(完整版)数字图像处理试卷复习资料

█一、叙述常见的数字图像处理开发工具有哪些?各有什么特点?(10分) 答.目前图像处理系统开发的主流工具为Visual C++(面向对象可视化集成工具)和MATLAB的图像处理工具箱(Image Processing Tool box)。两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。 Microsoft公司的VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具,用它开发出来的Win 32程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++所提供的Microsoft 基础类库MFC对大部分与用户设计有关的Win 32应用程序接口API进行了封装,提高了代码的可重用性,大大缩短了应用程序开发周期,降低了开发成本。由于图像格式多且复杂,为了减轻程序员将主要精力放在特定问题的图像处理算法上,VC++ 6.0提供的动态链接库ImageLoad.dll支持BMP、JPG、TIF等常用6种格式的读写功能。 Microsoft公司的VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具,开发出来的Win 32程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++对WIN32应用程序接口API 进行了封装,提高了代码的重用性,缩短了应用程序开发周期,降低了开发成本。VC++6.0提供的动态链接库imageload.dll支持BMP、JPG、TIF等六种格式的读写功能。MATLAB的图像处理工具箱MATLAB是由MathWorks公司推出的用于数值计算的有力工具,是一种第四代计算机语言,它具有相当强大的矩阵运算和操作功能,力求使人们摆脱繁杂的程序代码。MATLAB图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数,灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作,从而大大节省编写低层算法代码的时间,避免程序设计中的重复劳动。MATLAB图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法,如图形句柄、图像的表示、图像变换、二维滤波器、图像增强、四叉树分解域边缘检测、二值图像处理、小波分析、分形几何、图形用户界面等。但是,MATLAB也存在不足之处限制了其在图像处理软件中实际应用。首先,强大的功能只能在安装有MATLAB系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m文件来实现。其次,MATLAB使用行解释方式执行代码,执行速度很慢。第三,MATLAB擅长矩阵运算,但对于循环处理和图形界面的处理不及C++等语言。为此,通应用程序接口API和编译器与其他高级语言(如C、C++、Java等)混合编程将会发挥各种程序设计语言之长协同完成图像处理任务。API支持MATLAB与外部数据与程序的交互。编译器产生独立于MATLAB环境的程序,从而使其他语言的应用程序使用MATLAB。 MATLAB的图像处理工具箱MATLAB是由MathWorks 公司推出的用于数值计算的有力工具,是一种第四代计算机语言,它具有相当强大的矩阵运算和操作功能。MATLAB 图像处理工具箱提供了丰富的图像处理函数,灵活运用这些函数可以完成大部分图像处理工作。MATLAB图像处理工具箱涵盖了在工程实践中经常遇到的图像处理手段和算法。它的缺点有:1、强大的功能只能在安装有MATLAB 系统的机器上使用图像处理工具箱中的函数或自编的m文件来实现。2、MATLAB使用行解释方式执行代码,执行速度很慢。3、MATLAB擅长矩阵运算,但对于循环处理和图形界面的处理不及C++等语言。█二、叙述常见的数字图像应用软件有哪些?各有什么特 点?(10分) 答:图像应用软件是可直接供用户使用的商品化软件。用户 从使用功能出发,只要了解软件的操作方法就可以完成图像 处理的任务。对大部分用户来说,商品化的图像应用软件无 需用户进行编程,操作方便,功能齐全,已经能满足一般需 求,因而得到广泛应用。常用图像处理应用软件有以下几种: 1)PHOTOSHOP:当今世界上一流的图像设计与制作工具。 PHOTOSHOP已成为出版界中图像处理的专业标准。高版 本的PHOTOSHOP支持多达20多种图像格式和TWAIN接 口,接受一般扫描仪、数码相机等图像输入设备采集的图像。 PHOTOSHOP支持多图层的工作方式,只是PHOTOSHOP 的最大特色。使用图层功能可以很方便地编辑和修改图像, 使平面设计充满创意。利用PHOTOSHOP还可以方便地对 图像进行各种平面处理、绘制简单的几何图形、对文字进行 艺术加工、进行图像格式和颜色模式的转换、改变图像的尺 寸和分辨率、制作网页图像等。 2)CorelDRAW:一种基于矢量绘图、功能强大的图形图像 制作与设计软件。矢量式图像以几何、色彩参数描述图像, 其内容以线条和色块为主,数据量较小。CorelDraw是当今 流行的图像处理软件中为数不多的特点明显、功能强大的基 于矢量绘图的软件包。利用它,可以方便地制作精美的名片、 贺卡、书签、图书封面、广告、宣传画等作品。 3)ACDSee:快速、高性能的看图程序,是目前最享盛名 的图片浏览器。它能广泛应用于图片的获取、管理、浏览和 优化,支持BMP、GIF、JPG、TGA、TIF等超过50种常见 的图形文件格式,图片打开速度极快,可以直接查看动画 GIF,处理如Mpeg之类常用的视频文件,还可以为每一个 目录建立一个相册。ACDSee可以从数码相机和扫描仪高效 获取图片,并进行便捷的查找、组织和预览。ACDSee可以 轻松处理数码影像。 █三、傅里叶变换、加窗傅里叶变换和小波变换的时间-频 率特性有什么不同?(10分) 解:傅里叶变换使得时间信号变成了频域信号,加窗傅里叶 变换使得时间信号变成了时频信号,但是窗口是固定的,小 波变换同样变成了视频信号,但是时频的窗口是变化的。 █四、用JPEG标准,对于576行×720列的CCIR601建议分辨 率的彩色图像,其亮度分量可分割成多少个子块,而两个 色差分量可分别分割成多少子块?(10分) 解:对于576行×720列的CCIR601建议分辨率的彩色图像, JPEG将其亮度分量分割成(576/8)×(720/8)=6480块。 两个色差分量都可分割成两组:(576/8)×(360/8)=3240 块。 █五、二维傅里叶变换的分离性有什么实际意义?(10分) 解:该性质表明,一个二维傅里叶变换可由连续两次 一维傅里叶变换来实现。实现的方法如下图所示: █六、有了离散傅里叶及其快速算法FFT,为什么还要提出 离散余弦算法DCT及其快速算法?为什么许多视频国际标 准将DCT作为帧内编码的基本压缩算法?(10分) 答:在所有的变换编码方案中,离散K-L变换是最佳变换, 理论价值较高,常常作为对其他变换特性进行评价的标准。 但此变换没有快速算法,在工程应用中受到限制。在次最 佳变换算法中,DFT和DCT都是常用的变换编码方法,它们 分别有快速算法:FFT和FCT。这两种方法相比较,DFT涉及 到复数运算,而DCT是实数变换具有十分吸引人的一些特 点:它是一种实数变换,计算量较小,其变换矩阵的基向 量很好地描述了人类视觉的相关性,且对于大多数图像来 说,该变换的压缩性能很接近离散K-L变换,而且其变换矩 阵与图像内容无关,另外由于它构造对称的数据序列,避 免了在图像边界处的跳跃及所引起的Gibbs效应,并且也有 快速算法,因而得到广泛的应用。作为准最佳变换,它已 成为一些静态图像、视频压缩国际标准(或建议)中的基 本处理模块。 █七、扫描仪的光学分辨率是600×1200线,一个具有5000 个感光单元的CCD器件,用于A4幅面扫描仪,A4幅面的纸张 宽度是8.3英寸,该扫描仪的光学分辨率是多少dpi?(10 分) 解:(1)600×1200线,其中前一个数字代表扫描仪的横向 分辨率,后一数字则代表纵向分辨率。 (2)dpi是指单位面积内像素的多少,也就是扫描精度, 目前国际上都是计算一英寸面积内像素的多少。光学分辨 率是扫描仪的光学部件在每平方英寸面积内所能捕捉到的 实际的光点数,是指扫描仪CCD 的物理分辨率,也是扫描仪 的真实分辨率,它的数值是由CCD的像素点除以扫描仪水平 最大可扫尺寸得到的数值。 每一个感光单元对应一个像素。由于CCD感光单元个 数为5000, 5000/8.3=602 (dpi) █八、直方图均衡,若一个64×64的离散图像,灰度分成8 层,其灰度rk的值和分布情况如下:请绘制该图像的直方 图,并求经过直方图均衡后的图像的直方图。 (20分) 解: █九、一图像大小为640×480,256色。用软件工具SEA (version 1.3)将其分别转成24位色BMP,24位色JPEG, GIF(只能转成256色)压缩格式,24位色TIFF压缩格式, 24位色TGA压缩格式,得到的文件大小分别为:921,654字 节;17,707字节;177,152字节;923,044字节;768,136字 节。分别计算每种压缩图像的压缩比。(10分) 解:不计算较小的文件头和彩色查找表(LTU)的数据量, 原始图像的数据量为: 640×480×1 byte=307,200 byte。 经转换后各种格式的压缩比如下: 24位色BMP格式: 307,200/921,654=0.333(增加了冗余度) 24位色JPEG格式: 307,200/17,707=17.35 GIF压缩格式: 307,200/177,152=1.73 24位色TIFF压缩格式: 307,200/923,044=0.333(增加了 冗余度) 24位色TGA压缩格式: 307,200/768,136=0.400(增加了冗 余度) █十、用JPEG标准,对于576行×720列的CCIR601建议分辨 率的彩色图像,其亮度分量可分割成多少个子块,而两个 色差分量可分别分割成多少子块?(10分) 解:对于576行×720列的CCIR601建议分辨率的彩色图像, JPEG将其亮度分量分割成(576/8)×(720/8)=6480块。 两个色差分量都可分割成两组:(576/8)×(360/8)=3240 块。 █十一、对下面的图像采用基于区域灰度差进行区域增长, 给出灰度差值 T①=1;T②=2;T③=3三种情况下的分割图像。(10分) 解: 十二、用4连通或8连通准则,判断如下图像中的目标。 (10 分) 1 1 1 0 0 0 0 0 解: 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 X 1) 2) 3) 四邻域:L4 = 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 3 3 0 0 1 1 0 0 3 3 0 0 1 1 0 0 0 3 3 0 0 1 0 0 0 0 3 0 2 0 2 0 0 0 3 0 2 2 2 0 0 3 3 0 2 2 2 0 0 0 0 0 八邻域:L8 = 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 2 2 0 0 1 1 0 0 2 2 0 0 1 1 0 0 0 2 2 0 0 1 0 0 0 0 2 0 1 0 1 0 0 0 2 0 1 1 1 0 0 2 2 0 1 1 1 0 0 0 0 0

图像处理试卷一

图像处理(试卷1) 一、判断对错并改正(共5道题,每道题4分,共20分) 1. 图像变换是不可逆的。 错(2分),是可逆的(2分); 2. 图像空域处理时模版的选取同图像的内容无关。 错( 2分),要根据不同的图像内容选取合适的模版(2分); 3. 对图像进行编码必损失原有图像的信息。 错(2分),统计编码不损失图像的信息(2分); 4. 数字图像处理是指数字化了的图像经过修改或改进变为另外一 幅数字图像的过程。 错(2分),并不是所有的图像处理都这样,如:图像分割(2分) 5. 采用HSI 彩色空间能够减少彩色图像处理的复杂性,从而增加快速性。 模型适应了人眼的视觉特性,可以说是取出了视觉冗余(2分) 二、简答题(共5道题,每道题4分,共20分) 1. 图像有哪些特征?请简要说明这些特征。 答:1、幅度特征,2、直方图特征 , 3、变换系数特征 4、点和线的特征等 评分标准:每个答案给1分; 2. 试对为彩色处理和假彩色处理的异同做简要说明。 答:(1)伪彩色图像是由灰度图像经过为彩色处理后得到的,其目的是增强图像的视觉效果 评分标准:2分 (2)假彩色图像自然彩色图像经过假彩色处理后形成的彩色图像 评分标准:2分 3. 为什么一般情况下对离散图像的直方图均衡化并不能 产生完全平坦的直方图。 答:(1)均衡化的方法来自于连续图像,故对离散图像进行均衡不会有完全平坦的直方图; 评分标准:2分 (2)直方图通过简并实现直方图均匀 评分标准:2分 4. 反向滤波复原的基本原理是什么?它的主要缺点是什么?如何克服? 答:(1)原理:在忽略噪声的情况下,系统地退化模型可以描述为:),(),(),(v u F v u H v u G = 故:) ,() ,(),(v u H v u G v u F = (2分)

操作系统练习题_及答案

操作系统练习题 第一章引言 (一)单项选择题 1操作系统是计算机系统的一种( )。A.应用软件 B.系统软件c.通用软件D.工具软件 2.操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境,因此它必须使计算机( ) A.使用方便 B.高效工作 C.合理使用资源 D.使用方便并高效工作3.允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( )。A.分时操作系统 B.批处理单道系统 C.实时操作系统 D.批处理多道系统 4.下列系统中( )是实时系统。A.计算机激光照排系统 B.办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统 D.计算机辅助设计系统 5.操作系统是一种系统软件,它( )。A.控制程序的执行 B.管理计算机系统的资源C.方便用户使用计算机 D.管理计算机系统的资源和控制程序的执行 6.计算机系统把进行( )和控制程序执行的功能集中组成一种软件,称为操作系统A.CPU管理B.作业管理 C.资源管理D.设备管理 7.批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率,但( )。 A.不能自动选择作业执行 B.无法协调资源分配 c.不能缩短作业执行时间 D在作业执行时用户不能直接干预 8.分时操作系统适用于( )。A.控制生产流水线B.调试运行程序c.大量的数据处理D.多个计算机资源共享 9.在混合型操作系统中,“前台”作业往往是指( )。A.由批量单道系统控制的作业B.由批量多道系统控制的作业 c.由分时系统控制的作业D.由实时系统控制的作业 10.在批处理兼分时的系统中,对( )应该及时响应,使用户满意。A.批量作业B.前台作业c.后台作业D.网络通信 11.实时操作系统对可靠性和安全性要求极高,它( )。A.十分注重系统资源的利用率B.不强调响应速度 c.不强求系统资源的利用率 D.不必向用户反馈信息 12.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( )。A.实现各台计算机之间的通信B.共享网络个的资源 c.满足较大规模的应用 D.系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 13.SPOOL技术用于( )。A.存储管理B.设备管理C.文件管理 D.作业管理 14.( )为用户分配主存空间,保护主存中的程序和数据不被破坏,提高主存空间的利用率。 A处理器管理 B.存储管理 c.文件管理 D.作业管理 (二)填空题 1. 计算机系统是按用户要求接收和存储信息,自动进行_______并输出结果信息的系统。 2.计算机是由硬件系统和_______系统组成。3.软件系统由各种_______和数据组成。4.计算机系统把进行_______和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。5.操作系统使用户合理_______,防止各用户间相互干扰。6.使计算机系统使用方便和_______是操作系统的两个主要设计目标。7.批处理操作系统、_______和实时操作系统是基本的操作系统。8.用户要求计算机系统中进行处理的一个计算机问题称为_______。9.批处理操作系统按照预先写好的_______控制作业的执行。10.在多道操作系统控制下,允许多个作业同时装入_______,使中央处理器轮流地执行各个作业。11.批处理操作系统提高了计算机系统的_______,但在作业执行时用户不能直接干预作业的执行。12.在分时系统中,每个终端用户每次可以使用一个由_______规定的cPu时间。13分时系统具有同时性、独立性、及时性和_______等特点。14.在批处理兼分时系统中,往往把由分时系统控制的作业称为_______作业,把由批处理系统控制的作业称为_______作业。l5.实时系统要求有_______,不强求系统资源的利用率。16.网络操作系统能实现各台计算机之间的通信和网络中各种_______的共享。17.分布式计算机系统中各台计算机_______主次之分。18.操作系统的资源管理功能有:处理器管理、_______、文件管理、设备管理和作业管理。19._______为用户合理地分配处理器时间.尽可能地使处理器处于忙状态,提高处理器的工作效率。20.文件管理面向用户实现_______存取文件,管理用户信息的存储、检索、共享和保护。21.设备管理负责管理各种外围设备,包括设备的分配、启动以及_______的实现技术。 (三)简答题 1.什么是计算机系统?它由哪几部分组成? 2.计算机系统的资源包括哪些? 3简述操作系统的定义。4.为计算机设计操作系统要达到什么目的?设计时应考虑哪些目标? 5.从操作系统提供的服务出发,操作系统可分哪几类? 6.何谓批处理操作系统? 7.为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率? 8分时系统如何使各终端用户感到好像自己独占一台计算机? 9.网络操作系统有何主要功能? 10.简述操作系统的五大功能。 第一章练习题参考答案 (一)单项选择题 1.B 2.D 3 A 4 C 5.D 6.C 7.D 8.B 9.C 10.B 11.C 12.D 13.B 14.B (二)填空题

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