CV基础问题(一)颜色空间|图像变换|摄像头

本是古典何须时尚 2022-01-23 09:41 366阅读 0赞

**目录**

一、颜色空间

LAB

HSV

二、图像变换

2.1 图像变换

2.2 SIFT

2.3 图像翻转

三、摄像头

3.1 双目摄像头

3.2 合成高动态域图像

3.3 RGB双摄获得深度

四、图像去噪

4.1 大颗粒噪声

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# 一、颜色空间 #

下面的颜色空间表示中，能较好的分离图像亮度和色度信息的是（ ）？  
正确答案: A     
Lab  
RGB  
HSV  
CMY

### LAB ###

Lab模式由三个通道组成：

[https://baike.baidu.com/item/Lab%E9%A2%9C%E8%89%B2%E6%A8%A1%E5%9E%8B/3944053?fr=aladdin][https_baike.baidu.com_item_Lab_E9_A2_9C_E8_89_B2_E6_A8_A1_E5_9E_8B_3944053_fr_aladdin]

一个是明度通道 L，包含图像的亮度信息，取值范围是\[0,100\]，表示从纯黑到纯白。

另外两个是色彩通道，用A和B来表示。A通道包括的颜色是从绿色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到洋红色（高亮度值），取值范围是\[-128，127\] 。

B通道则是从蓝色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到黄色（高亮度值），取值范围是\[-128，127\] 。

即LAB的L为亮度，AB为两种不同的色度。

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### HSV ###

色调饱和度亮度，与文中的亮度不符。

# 二、图像变换 #

## 2.1 图像变换 ##

下面那种2D变换有可能破坏平行性（平行的线变换后不再平行）的是（ ）？  
正确答案: B

*  刚性变换
 *  投影变换
 *  相似变换
 *  仿射变换

刚性变换就是图像的平移加旋转，非刚性就是比这更复杂的变换，如伸缩，仿射，透射，多项式等一些比较复杂的变换。

投影比如投影到曲面，可能会出现不平行的情况。

相似变换就是缩放？

仿射变换就是ax+b这种的线性变换。

## 2.2 SIFT ##

下面关于SIFT特征描述错误的是（ ）？  
正确答案: D

具有尺度不变性  
具有旋转不变性  
检查的是图像中的极大极小值  
受光照变化影响大

SIFT，即尺度不变特征变换（Scale-invariant feature transform，SIFT），是用于[图像处理][Link 1]领域的一种描述。这种描述具有尺度不变性，可在图像中检测出关键点，是一种局部特征描述子。

SIFT特征是基于物体上的一些局部外观的兴趣点而与影像的大小和旋转无关。对于光线、噪声、微视角改变的容忍度也相当高。基于这些特性，它们是高度显著而且相对容易撷取，在母数庞大的特征数据库中，很容易辨识物体而且鲜有误认。使用SIFT特征描述对于部分物体遮蔽的侦测率也相当高，甚至只需要3个以上的SIFT物体特征就足以计算出位置与方位。在现今的电脑硬件速度下和小型的特征数据库条件下，辨识速度可接近即时运算。SIFT特征的信息量大，适合在海量数据库中快速准确匹配。

## 2.3 图像翻转 ##

请写出一个3x3的矩阵，能使得图像左右翻转

矩阵左乘会产生行变换，右乘会产生列变换。若想使图像左右翻转，则使图像矩阵(假设为3\*3)的第一列和第三列交换，只需右乘一个矩阵：

001

010

100

# 三、摄像头 #

## 3.1 双目摄像头 ##

下面选项中不是双目摄像头的内参的是（ ）。  
正确答案: B     
焦距（Focal length）  
基础矩阵（Fundamental<br />matrix）  
扭曲值（Distortion）  
光点中心（Optical center）

解析：

[https://www.cnblogs.com/johnnytan/p/9811863.html][https_www.cnblogs.com_johnnytan_p_9811863.html]

摄像头拍摄到的物体和实际物体在x,y轴上的映射关系（两个参数）。

摄像头中心和图像中心的偏移关系（两个参数）。

摄像头和镜头安装非完全垂直，存在一个角度的偏差。（一个参数）。

## 3.2 合成高动态域图像 ##

在合成高动态域图像（HDR）时，需要将多张不同曝光的图像合成，实现中需要对不同曝光图像进行对齐和融合，请用文字或者流程图描述这两个步骤的思路。

解析：  
a)    首先是对齐，由于亮度不同，所以先要转化到一个亮度无关的空间上去进行对齐；  
b)    需要定义出合成的规则：比如根据亮度来选择不同图中的区域；  
c)    为了无缝的进行融合，可以采用金字塔分解合成的方式；  
d)    需要防止ghost的产生；

## 3.3 RGB双摄获得深度 ##

有两张由双摄相机拍摄同一个场景的RGB图，请设计一个系统计算出这个场景的深度图。请用文字或者流程图来描述所需的步骤和每个步骤的思路。

解析：

答题要点：  
a)    需要线进行双摄的标定，或者矫正，或者同时使用；  
b)    根据标定，或者矫正的数据把左右图矫正到相同特征点位于同一水平线上；  
c)    计算稀疏的视差图；  
d)    计算稠密的视差图；  
e)    根据视察图计算深度图；

# 四、图像去噪 #

## 4.1 大颗粒噪声 ##

请设计一个去除数字图像中大颗粒噪音的算法，可以用文字描述，或者辅以流程图描述。请突出去除大颗粒噪音，以及保留更多细节的思路。

答题要点：

*  a)       构建图像金字塔，通过控制金字塔不同层的去噪强度来去除相应尺度的噪音；
 *  b)       每一层里面的去噪，可以使用小波去噪，non-local去噪，双边去噪等；
 *  c)       分离亮度和色度通道，对亮度和色度通道采用不同强度来去噪；

[https_baike.baidu.com_item_Lab_E9_A2_9C_E8_89_B2_E6_A8_A1_E5_9E_8B_3944053_fr_aladdin]: https://baike.baidu.com/item/Lab%E9%A2%9C%E8%89%B2%E6%A8%A1%E5%9E%8B/3944053?fr=aladdin
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[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/%E5%9B%BE%E5%83%8F%E5%A4%84%E7%90%86/294902
[https_www.cnblogs.com_johnnytan_p_9811863.html]: https://www.cnblogs.com/johnnytan/p/9811863.html