Opencv面试题

1、OpenCV中cv::Mat的深拷贝和浅拷贝问题?

深拷贝：分配新内存的同时拷贝数据，当被赋值的容器被修改时，原始容器数据不会改变。
浅拷贝：仅拷贝数据，当被赋值容器修改时，原始容器数据也会做同样改变。

深拷贝是b = a.clone();和a.copyTo(b);
浅拷贝是b = a;和 b(a);

2、边缘检测的流程是什么？

1) 使用高斯滤波器，以平滑图像，滤除噪声。

2) 计算图像中每个像素点的梯度强度和方向。

3) 应用非极大值（Non-Maximum Suppression）抑制，以消除边缘检测带来的杂散响应。

4) 应用双阈值（Double-Threshold）检测来确定真实的和潜在的边缘。

5) 通过抑制孤立的弱边缘最终完成边缘检测。

3、opencv中RGB2GRAY是如何实现的？

在OpenCV中，RGB2GRAY的转换是通过寻找一个从三维空间到一维空间的映射来实现的。这个映射基于RGB色彩空间的基础，即叠加型三原色（红绿蓝）的应用。具体实现时，使用了一个公式来完成这种映射：Gray = 0.29900×R + 0.58700×G + 0.11400×B。

4、连续图像转化为数字图像需要进行哪些操作？

1. 取样：取样是将图像空间坐标进行离散化的过程。
2. 量化：量化是将图像中每个像素的灰度级别或颜色信息进行离散化的过程。

采样后的图像虽然在空间分布上是离散的，但各个像素的取值还是连续的，因此需要将这些连续变化的量转化为有限的离散值。量化就是把采样区域内表示亮暗信息的连续点离散化后，再用数值来表示，一般的量化值都为整数。

5、数字图像中有哪些特征？

空间特征；颜色特征；纹理特征；频域关系特征；

6、Opencv中的图像类型和深度有哪些？

OpenCV中的图像类型和深度是通过Mat对象的数据类型来定义的。这个数据类型是由两部分组成：数据的深度（即数据类型）和通道数。数据的深度决定了每个像素可以表示的值的范围和精度，而通道数决定了图像可以包含的颜色信息量。

图像深度：
在OpenCV中，图像深度是指每个像素值的位数。常见的图像深度包括：

CV_8U：8位无符号整数（0-255）。这是最常见的图像类型，用于标准的灰度图或彩色图像。
CV_8S：8位有符号整数（-128到127）。
CV_16U：16位无符号整数（0-65535）。用于更高动态范围的图像。
CV_16S：16位有符号整数（-32768到32767）。
CV_32S：32位有符号整数。
CV_32F：32位浮点数。这种类型常用于更复杂的图像处理，如图像转换时的小数点操作。
CV_64F：64位浮点数。提供了更高的精度，用于精确的科学计算。

7、几何变换有哪些？

平移变换、旋转变换、缩放变换、对称变换、错切变换、投影变换、仿射变换、透视变换；

8、图像插值方法有哪些？

图像插值方法主要有以下几种：

1. 最近邻插值法：这是最简单的一种插值方法，不需要计算。在待求像素的四邻像素中，将距离待求像素最近的邻像素灰度赋给待求像素。这种方法计算量较小，但可能会造成插值生成的图像灰度上的不连续，在灰度变化的地方可能出现明显的锯齿状。
2. 双线性插值：首先在x方向上进行线性插值，然后在y方向上进行线性插值。这种方法可以得到比最近邻插值更平滑的图像，但可能仍然会丢失一些高频信息。

9、图像锐化是什么？

图像锐化是一种图像处理技术，用于补偿图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，从而使图像变得清晰。这种处理主要分为空间域处理和频域处理两类。图像锐化的目的是突出图像上物体的边缘、轮廓，或某些线性目标要素的特征。这种滤波方法提高了物体边缘与周围像元之间的反差，因此也被称为边缘增强。

10、监督学习和非监督学习的区别是什么？

1. 数据标签：监督学习使用的是带有标签的数据，这些数据已经标注了正确的答案或结果。非监督学习则使用没有标签的数据，模型需要自行发现数据中的结构和模式。

2. 学习目标：监督学习的目标是预测结果或分类，基于已有标签进行学习。非监督学习的目标是发现数据中的隐藏结构，例如将数据点分组或降维。

3. 应用场景：监督学习常用于图像分类、语音识别等需要明确结果的场景。非监督学习则适用于无先验知识的场景，如社交网络分析、市场细分等。

11、简述聚类算法？

聚类算法是一种无监督学习方法，主要用于将相似的样本自动归到一个类别中。它按照某个特定标准（如距离准则）将数据集分割成不同的类或簇，使得同一个簇内的数据对象的相似性尽可能大，同时不在同一个簇中的数据对象的差异性也尽可能地大。换言之，聚类后同一类的数据会尽可能聚集到一起，不同类数据尽量分离。

11、简述目标检测算法？

目标检测算法的主要任务是识别图像或视频中的目标物体，并确定其位置。这些算法通常分为传统方法和基于深度学习的方法两大类。

传统方法，如Adaboost+Harr和HOG+SVM，通常涉及到穷举搜索框、设置目标大小范围和高宽比例、提取特征（如HOG、Harr、LBP等）以及过分类器（如Adaboost、SVM等）进行最终分类等步骤。这种方法虽然在一定程度上能够完成目标检测任务，但效率较低，且对于复杂场景和多变的目标形态，其检测效果可能并不理想。

基于深度学习的目标检测算法则更为先进和高效。这些算法大体上可以分为Two Stage和One Stage两类。

Two Stage方法首先生成候选区域（Region Proposal），这些区域可能包含待检物体。然后，通过卷积神经网络对这些区域进行样本分类和位置精修。代表性的Two Stage算法有R-CNN系列，R-FCN等。其中，R-CNN算法通过将深度学习引入目标检测领域，大大提高了检测精度。然而，Two Stage方法通常计算量较大，处理速度较慢。

One Stage方法则直接在网络中提取特征来预测物体分类和位置，无需生成候选区域。常见的One Stage目标检测算法有YOLO系列算法、SSD系列算法等。这些方法处理速度快，实时性好，但在检测精度上可能稍逊于Two Stage方法。

12、简述分类算法？

分类算法是通过对已知类别训练集的计算和分析，从中发现类别规则并预测新数据的类别。分类算法的目的是将数据集中的每个样本映射到一个或多个预定义的类别中。

13、简述分割算法？

1. 预处理：首先，输入图像可能需要进行一些预处理操作，如尺寸调整、归一化等，以便适应网络的输入要求。
2. 特征提取：接下来，网络会通过一系列卷积层、池化层等结构来提取图像的特征。这些特征可能包括颜色、纹理、形状等信息，对于后续的分割任务至关重要。
3. 上采样与解码：在特征提取后，网络通常会进行上采样操作，以恢复特征图的尺寸。上采样可以通过反卷积、插值等方法实现。同时，网络还可能包含解码器结构，用于将提取的特征转换为最终的分割结果。
4. 分割结果生成：在上采样和解码过程完成后，网络会输出每个像素点的类别预测。这通常通过一个或多个全连接层或卷积层实现，输出一个与输入图像尺寸相同的概率图。
5. 后处理：最后，可能需要对分割结果进行一些后处理操作，如条件随机场（CRF）等，以进一步提高分割的准确性和连贯性。

14、图像增强的方法有哪些？

1. 灰度变换增强：这是一种在空间域内对图像进行增强的简单而有效的方法。灰度变换增强不改变原图像中像素的位置，只改变像素点的灰度值，并逐点进行，和周围的其他像素点无关。通过选择不同的灰度变换函数，如正比函数和指数函数等，可以有效地增强图像的对比度或亮度。
2. 直方图增强：直方图均衡化是直方图增强的一种常用方法。它的基本思想是把原始图像的直方图变换为均匀分布的形式，从而增强图像灰度的变化范围，达到增强图像对比度的效果。此外，还有直方图规定化等方法，可以通过改变图像的直方图的形态来改变图像的对比度。
3. 图像平滑：这主要是对图像进行滤波处理，以减少图像噪声，改善图像质量。平滑滤波方法包括方框滤波、均值滤波