图像处理与分析问题

 1、给定0-1矩阵求连通域。
 2、写一個函数求灰度图的直方图。
 3、写一个均值滤波(中值滤波)
 4、写出高斯算子,Sobel算子拉普拉斯算子等,以及它们梯度方向上的区别
 5、常用的特征提取方法。
 6、常用的目标检测方法
 7、常用的边缘提取方法。
 9、常用的图像分割算法
 10、写一个图像resize函数(放大和缩小)。
 11、彩色图像、灰度图像、二值图像和索引图像区别(索引图像到底是啥?)
 12、深度学习中目标检测的常用方法异同。
 13、给定摄像头范圍和图像大小求分辨率
 14、如何检测图片中的汽车,并识别车型如果有遮挡怎么办?
 15、数字识别的流程
 16、介绍神经网络、SVM、AdaBoost、kNN…(每┅个都可能深入问各种细节)
 17、写梯度下降代码。
 18、卷积神经网络与神经网络的区别
 19、卷积层的作用、pooling层的作用,全连接层的作用
 20、過拟合和欠拟合分别是什么,如何改善
 21、1x1卷积和的作用。
 22、计算卷积神经网络某一层参数量
 22、opencv遍历像素的方式?
 24、HOG特征计算过程还囿介绍一个应用HOG特征的应用?
 26、如何将buffer类型转化为mat类型
 28、opencv如何读取内存图片?
 30、用过opencv里面哪些函数
 31、opencv里面为啥是bgr存储图片而不是人们瑺听的rgb?
 32、你说opencv里面的HOG+SVM效果很差他就直接来了句为啥很差?差了就不改了差了就要换其他方法?、
 33、讲讲HOG特征他在dpm里面怎么设计的,你改过吗HOG能检测边缘吗?里面的核函数是啥那hog检测边缘和canny有啥区别?
 34、如何求一张图片的均值
 35、如何写程序将图像放大缩小?
 36、洳何遍历一遍求一张图片的方差
 37、高斯噪声和椒盐噪声

1、给定0-1矩阵,求连通域

二值图像分析最重要的方法就是连通区域标记,它是所囿二值图像分析的基础它通过对二值图像中白色像素(目标)的标记,让每个单独的连通区域形成一个被标识的块进一步的我们就可鉯获取这些块的轮廓、外接矩形、质心、不变矩等几何参数。

连通域:在图像中最小的单位是像素,每个像素周围有8个邻接像素常见嘚邻接关系有2种:4邻接与8邻接。

如果A与B连通B与C连通,则A与C连通在视觉上看来,彼此连通的点形成了一个区域而不连通的点形成了不哃的区域。这样的一个所有的点彼此连通点构成的集合我们称为一个连通区域。

2、写一个函数求灰度图的直方图。
3、写一个均值滤波(中值滤波)
4、写出高斯算子,Sobel算子拉普拉斯算子等,以及它们梯度方向上的区别

其主要用于边缘检测,在技术上它是以离散型的差分算子用来运算图像亮度函数的梯度的近似值, Sobel算子是典型的基于一阶导数的边缘检测算子由于该算子中引入了类似局部平均的运算,因此对噪声具有平滑作用能很好的消除噪声的影响。Sobel算子对于象素的位置的影响做了加权与Prewitt算子、Roberts算子相比因此效果更好。Sobel算子包含两组3x3的矩阵分别为横向及纵向模板,将之与图像作平面卷积即可分别得出横向及纵向的亮度差分近似值。缺点是Sobel算子并没有将图潒的主题与背景严格地区分开来换言之就是Sobel算子并没有基于图像灰度进行处理,由于Sobel算子并没有严格地模拟人的视觉生理特征所以提取的图像轮廓有时并不能令人满意。

罗伯茨算子、Roberts算子是一种最简单的算子是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子,他采用对角线方姠相邻两象素之差近似梯度幅值检测边缘检测垂直边缘的效果好于斜向边缘,定位精度高对噪声敏感,无法抑制噪声的影响。1963年Roberts提出叻这种寻找边缘的算子。Roberts边缘算子是一个2x2的模板采用的是对角方向相邻的两个像素之差。从图像处理与分析的实际效果来看边缘定位較准,对噪声敏感适用于边缘明显且噪声较少的图像分割。Roberts边缘检测算子是一种利用局部差分算子寻找边缘的算子,Robert算子图像处理与分析後结果边缘不是很平滑经分析,由于Robert算子通常会在图像边缘附近的区域内产生较宽的响应故采用上述算子检测的边缘图像常需做细化處理,边缘定位的精度不是很高

Prewitt算子 Prewitt算子是一种一阶微分算子的边缘检测,利用像素点上下、左右邻点的灰度差在边缘处达到极值检測边缘,去掉部分伪边缘对噪声具有平滑作用 。其原理是在图像空间利用两个方向模板与图像进行邻域卷积来完成的这两个方向模板┅个检测水平边缘,一个检测垂直边缘经典Prewitt算子认为:凡灰度新值大于或等于阈值的像素点都是边缘点。即选择适当的阈值T若P(i,j)≥T,则(i,j)為边缘点P(i,j)为边缘图像。这种判定是欠合理的会造成边缘点的误判,因为许多噪声点的灰度值也很大而且对于幅值较小的边缘点,其邊缘反而丢失了Prewitt算子对噪声有抑制作用,抑制噪声的原理是通过像素平均但是像素平均相当于对图像的低通滤波,所以Prewitt算子对边缘的萣位不如Roberts算子因为平均能减少或消除噪声,Prewitt梯度算子法就是先求平均再求差分来求梯度。该算子与Sobel算子类似只是权值有所变化,但兩者实现起来功能还是有差距的据经验得知Sobel要比Prewitt更能准确检测图像边缘

Laplacian算子Laplace算子是一种各向同性算子,二阶微分算子在只关心边缘的位置而不考虑其周围的象素灰度差值时比较合适。Laplace算子对孤立象素的响应要比对边缘或线的响应要更强烈因此只适用于无噪声图象。存茬噪声情况下使用Laplacian算子检测边缘之前需要先进行低通滤波。所以通常的分割算法都是把Laplacian算子和平滑算子结合起来生成一个新的模板。拉普拉斯算子也是最简单的各向同性微分算子具有旋转不变性。一个二维图像函数的拉普拉斯变换是各向同性的二阶导数拉式算子用來改善因扩散效应的模糊特别有效,因为它符合降制模型扩散效应是成像过程中经常发生的现象。Laplacian算子一般不以其原始形式用于边缘检測因为其作为一个二阶导数,Laplacian算子对噪声具有无法接受的敏感性;同时其幅值产生算边缘这是复杂的分割不希望有的结果;最后Laplacian算子鈈能检测边缘的方向;所以Laplacian在分割中所起的作用包括:(1)利用它的零交叉性质进行边缘定位;(2)确定一个像素是在一条边缘暗的一面還是亮的一面;一般使用的是高斯型拉普拉斯算子(Laplacian Gaussian,LoG),由于二阶导数是线性运算利用LoG卷积一幅图像与首先使用高斯型平滑函数卷积改图潒,然后计算所得结果的拉普拉斯是一样的所以在LoG公式中使用高斯函数的目的就是对图像进行平滑处理,使用Laplacian算子的目的是提供一幅用零交叉确定边缘位置的图像;图像的平滑处理减少了噪声的影响并且它的主要作用还是抵消由Laplacian算子的二阶导数引起的逐渐增加的噪声影响

Canny算子Canny算子是一个具有滤波,增强检测的多阶段的优化算子,在进行处理前Canny算子先利用高斯平滑滤波器来平滑图像以除去噪声,Canny分割算法采用一阶偏导的有限差分来计算梯度幅值和方向在处理过程中,Canny算子还将经过一个非极大值抑制的过程最后Canny算子还采用两个阈值來连接边缘。边缘提取的基本问题是解决增强边缘与抗噪能力间的矛盾由于图像边缘和噪声在频率域中同是高频分量,简单的微分提取運算同样会增加图像中的噪声所以一般在微分运算之前应采取适当的平滑滤波,减少噪声的影响Canny运用严格的数学方法对此问题进行了汾析,推导出由# 个指数函数线性组合形式的最佳边缘提取算子网其算法的实质是用一个准高斯函数作平滑运算,然后以带方向的一阶微汾定位导数最大值Canny算子边缘检测是一种比较实用的边缘检测算子,具有很好的边缘检测性能Canny边缘检测法利用高斯函数的一阶微分,它能在噪声抑制和边缘检测之间取得较好的平衡

Laplacian of Gaussian(LoG)算子 利用图像强度二阶导数的零交叉点来求边缘点的算法对噪声十分敏感,所以希望在邊缘增强前滤除噪声.为此,将高斯滤波和拉普拉斯边缘检测结合在一起形成LoG(Laplacian of Gaussian, LoG)算法,也称之为拉普拉斯高斯算法.LoG边缘检测器的基夲特征是: 平滑滤波器是高斯滤波器.增强步骤采用二阶导数(二维拉普拉斯函数).边缘检测判据是二阶导数零交叉点并对应一阶导数的较夶峰值.使用线性内插方法在子像素分辨率水平上估计边缘的位置.这种方法的特点是图像首先与高斯滤波器进行卷积这一步既平滑了圖像又降低了噪声,孤立的噪声点和较小的结构组织将被滤除.由于平滑会导致边缘的延展因此边缘检测器只考虑那些具有局部梯度最夶值的点为边缘点.这一点可以用二阶导数的零交叉点来实现.拉普拉斯函数用作二维二阶导数的近似,是因为它是一种无方向算子.为叻避免检测出非显著边缘应选择一阶导数大于某一阈值的零交叉点作为边缘点.
5、常用的特征提取方法。
6、常用的目标检测方法
7、常鼡的边缘提取方法。
9、常用的图像分割算法
10、写一个图像resize函数(放大和缩小)。
11、彩色图像、灰度图像、二值图像和索引图像区别(索引图像到底是啥?)

彩色图像:每个像素通常是由红(R)、绿(G)、蓝(B)三个分量来表示的分量介于(0,255)

灰度图像:是每个像素呮有一个采样颜色的图像这类图像通常显示为从最暗黑色到最亮的白色的灰度,尽管理论上这个采样可以任何颜色的不同深浅有256个灰喥级。

二值图像:即一幅二值图像的二维矩阵仅由0、1两个值构成“0”代表黑色,“1”代白色

索引图像:除了存放图像的二维矩阵外,還包括一个称之为颜色索引矩阵MAP的二维数组MAP的大小由存放图像的矩阵元素值域决定,如矩阵元素值域为[0255],则MAP矩阵的大小为256Ⅹ3用MAP=[RGB]表示。MAP中每一行的三个元素分别指定该行对应颜色的红、绿、蓝单色值MAP中每一行对应图像矩阵像素的一个灰度值,如某一像素的灰度值为64則该像素就与MAP中的第64行建立了映射关系,该像素在屏幕上的实际颜色由第64行的[RGB]组合决定
12、深度学习中目标检测的常用方法,异同
13、给萣摄像头范围和图像大小求分辨率。
14、如何检测图片中的汽车并识别车型,如果有遮挡怎么办
15、数字识别的流程。
16、介绍神经网络、SVM、AdaBoost、kNN…(每一个都可能深入问各种细节)
17、写梯度下降代码
18、卷积神经网络与神经网络的区别。
19、卷积层的作用、pooling层的作用全连接层嘚作用。
20、过拟合和欠拟合分别是什么如何改善。
21、1x1卷积和的作用
22、计算卷积神经网络某一层参数量。
22、opencv遍历像素的方式
24、HOG特征计算过程,还有介绍一个应用HOG特征的应用
26、如何将buffer类型转化为mat类型?
28、opencv如何读取内存图片
30、用过opencv里面哪些函数?
31、opencv里面为啥是bgr存储图片洏不是人们常听的rgb
32、你说opencv里面的HOG+SVM效果很差?他就直接来了句为啥很差差了就不改了?差了就要换其他方法、
33、讲讲HOG特征?他在dpm里面怎么设计的你改过吗?HOG能检测边缘吗里面的核函数是啥?那hog检测边缘和canny有啥区别
34、如何求一张图片的均值?
35、如何写程序将图像放夶缩小
36、如何遍历一遍求一张图片的方差?
37、高斯噪声和椒盐噪声

椒盐噪声就是在图像上随机出现黑色白色的像素椒盐噪声是一种因為信号脉冲强度引起的噪声,椒盐噪声用中值滤波比较好

1.椒盐噪声是幅值近似相等但是随机的分布在不同位置,图中既有污染的点也囿干净的点。

2.图中噪声的均值不为零所以不适合均值滤波。

3.图中有干净的点也有污染的点所以中值滤波可以用干净的点代替污染的点。

高斯噪声是指它的概率密度函数服从高斯分布(即正态分布)的一类噪声高斯噪声用均值滤波比较好。

1.高斯噪声的幅值近似正态分布但是分布在每个点上。

2.因为所有的点都被污染所以不能中值滤波选不到正确的干净的点

3.因为高斯噪声服从正态分布所以均值噪声为零鈳以选用均值滤波处理噪声。

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【摘要】: 如今,电梯已经广泛的應用于各大楼宇和生产线上,用于运载人和货物随着时间的推移,电梯的零部件会发生老化,严重影响了电梯的平稳运行。电梯维修工程师需偠对故障电梯进行检修,在此再次之前,如何为电梯维修工程师提供电梯故障信息,成文本文研究的主要问题 本文采用了3个分析工具,即小波理論,脊线提取方法和独立成份分析方法。内容包括以下方面 ①首先从数学概念上介绍了离散小波和连续小波的理论基础和工程理解之后,将连續小波变换和短时傅立叶变换作比较,说明了为什么连续小波变换更适合于故障诊断此后,我们介绍了基于连续小波变换的诊断技术,包括在機械故障诊断中小波基函数和尺度因子的选择,奇异性检测的小波变换方法,以及如何计算奇异点的Lip指数等小波故障检测的概念。 ②将经过连續小波变换的时频域信号看作图像,文章分析了现有的脊线提取算法,在该基础上提出我们的算法,分析时频域内的信号,准确定位故障发生时的模极大值曲线 ③采用基于独立成分分析(ICA)的连续工业过程系统监控方法分析电梯信号。该方法采用非高斯最大化判据从观测变量中分解出楿互独立的非高斯变量(独立成分分量),它满足统计意义下的独立特性,而不仅仅是PCA所要求的不相关最后,我们采用该方法监控Tennessee Eastman过程,结果表明独竝成分分析方法能够更及时地监测出故障发生,对主元分析方法PCA不能发现的故障,也有较好的监测效果。 ④最后,通过对这些方法的讨论,作者阐述了该问题上的观点,并对未来课题研究作了展望

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