安徽理工大學(xué)《數(shù)字圖像處理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁安徽理工大學(xué)《數(shù)字圖像處理》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、圖像的頻域處理是數(shù)字圖像處理的重要手段之一。假設(shè)要對一幅圖像進行頻域濾波，以去除特定頻率的成分。以下關(guān)于圖像頻域處理的描述，哪一項是不正確的？（）A.通過傅里葉變換將圖像從空間域轉(zhuǎn)換到頻域，可以更方便地分析圖像的頻率成分B.低通濾波器可以去除圖像中的高頻成分，使圖像變得模糊，起到平滑作用C.高通濾波器可以突出圖像中的邊緣和細節(jié)等高頻成分，增強圖像的對比度D.圖像頻域處理的效果與空間域處理完全相同，只是處理方式不同2、圖像平滑處理常用于去除圖像中的噪聲。假設(shè)我們有一張醫(yī)學(xué)圖像，其中存在一些椒鹽噪聲。在這種情況下，以下哪種平滑濾波器在去除噪聲的同時，能夠較好地保留圖像的邊緣信息？（）A.均值濾波器B.中值濾波器C.高斯濾波器D.雙邊濾波器3、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價中，對于經(jīng)過一系列處理操作后的圖像，需要評估其與原始圖像相比的質(zhì)量損失或改進程度。以下哪種質(zhì)量評價指標(biāo)可能更全面地反映圖像的質(zhì)量變化？（）A.峰值信噪比B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)C.均方誤差D.以上都不是4、當(dāng)對一幅醫(yī)學(xué)X光圖像進行增強，以突出骨骼結(jié)構(gòu)和病變區(qū)域，同時不引入過多的噪聲和偽影。以下哪種增強方法可能更適合這種特殊類型的圖像？（）A.自適應(yīng)直方圖均衡化B.對數(shù)變換C.指數(shù)變換D.分段線性變換5、圖像的特征提取在圖像識別和分析中至關(guān)重要。假設(shè)要從一組人臉圖像中提取特征用于人臉識別。以下關(guān)于圖像特征提取方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.邊緣和角點是圖像的重要局部特征，可以通過特定的算法檢測出來B.紋理特征可以描述圖像中重復(fù)出現(xiàn)的模式和結(jié)構(gòu)C.主成分分析（PCA）可以將高維的圖像數(shù)據(jù)降維，提取主要的特征D.提取的圖像特征越多，圖像識別的準(zhǔn)確率就一定越高6、圖像的配準(zhǔn)是將不同時間或視角獲取的圖像進行對齊。假設(shè)要將兩張拍攝角度不同的人臉圖像進行配準(zhǔn)，以下關(guān)于圖像配準(zhǔn)方法的描述，正確的是：（）A.基于特征點的配準(zhǔn)方法對光照變化和噪聲不敏感，配準(zhǔn)精度高B.直接使用灰度值的相似性度量進行配準(zhǔn)能夠快速得到準(zhǔn)確的結(jié)果C.圖像配準(zhǔn)不需要考慮圖像的變形和扭曲，只關(guān)注特征點的匹配D.配準(zhǔn)算法的選擇對配準(zhǔn)結(jié)果沒有顯著影響，任何算法都能達到較好的效果7、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強是一種常見的操作。假設(shè)我們有一張由于光照不足而顯得暗淡的風(fēng)景照片，需要對其進行增強處理。以下關(guān)于圖像增強方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.直方圖均衡化通過重新分布圖像的灰度級，使圖像的對比度增強B.基于空域的濾波方法，如中值濾波，可以去除圖像中的噪聲同時保持圖像的邊緣信息C.頻域濾波方法，如低通濾波，能夠突出圖像的高頻細節(jié)，使圖像更加清晰D.灰度變換可以通過調(diào)整圖像的灰度值范圍來增強圖像的亮度和對比度8、在數(shù)字圖像的特征提取中，紋理特征是重要的一類。假設(shè)要描述圖像中紋理的粗糙度和方向性，以下哪種方法可能不太適合？（）A.灰度共生矩陣B.小波變換C.局部二值模式（LBP）D.主成分分析（PCA）9、在數(shù)字圖像的特征提取中，角點是一種重要的特征。假設(shè)要從一幅圖像中檢測出顯著的角點。以下關(guān)于角點檢測方法的描述，正確的是：（）A.Harris角點檢測算法對圖像的旋轉(zhuǎn)和尺度變化具有不變性B.SUSAN角點檢測算法計算復(fù)雜度高，檢測速度慢C.基于邊緣的角點檢測方法能夠準(zhǔn)確檢測出所有類型的角點D.角點檢測算法的性能只取決于圖像的分辨率，與圖像內(nèi)容無關(guān)10、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價中，以下關(guān)于主觀評價方法的描述，不正確的是（）A.主觀評價方法通過讓觀察者對圖像的質(zhì)量進行打分來評估圖像的優(yōu)劣B.這種方法能夠直接反映人類對圖像質(zhì)量的感受，但評價結(jié)果容易受到觀察者個體差異的影響C.主觀評價通常在受控的環(huán)境下進行，以確保評價的準(zhǔn)確性和可靠性D.主觀評價方法簡單易行，能夠快速準(zhǔn)確地給出圖像質(zhì)量的客觀評價結(jié)果11、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，需要在連續(xù)的圖像幀中定位和跟蹤特定的目標(biāo)。假設(shè)目標(biāo)在運動過程中發(fā)生了變形和光照變化，以下哪種目標(biāo)跟蹤算法能夠較好地適應(yīng)這些變化？（）A.基于卡爾曼濾波的跟蹤B.基于粒子濾波的跟蹤C.基于深度學(xué)習(xí)的跟蹤D.基于均值漂移的跟蹤12、在數(shù)字圖像的去噪處理中，要有效去除噪聲同時保留圖像細節(jié)。假設(shè)一張圖像受到高斯白噪聲的污染，以下哪種去噪方法可能在保持圖像清晰度方面表現(xiàn)更好？（）A.小波去噪B.經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解去噪C.獨立成分分析去噪D.非局部均值去噪13、數(shù)字圖像的復(fù)原旨在去除圖像中的退化因素，恢復(fù)原始圖像。假設(shè)圖像由于運動模糊而退化，要對其進行復(fù)原。以下關(guān)于圖像復(fù)原方法的描述，正確的是：（）A.可以通過建立準(zhǔn)確的退化模型，然后進行逆運算來實現(xiàn)圖像的完美復(fù)原B.圖像復(fù)原過程中，噪聲的存在不會對復(fù)原效果產(chǎn)生影響C.盲圖像復(fù)原不需要關(guān)于退化的先驗知識，也能取得較好的效果D.圖像復(fù)原的效果受到多種因素的限制，通常無法完全恢復(fù)原始圖像14、在數(shù)字圖像的壓縮感知理論中，通過少量的測量值可以重構(gòu)出原始圖像。假設(shè)我們要對一幅圖像進行壓縮感知處理，以下關(guān)于壓縮感知的描述，哪一項是不正確的？（）A.壓縮感知需要先對圖像進行稀疏表示B.測量矩陣的設(shè)計對壓縮感知的效果有重要影響C.壓縮感知可以在任何情況下完美重構(gòu)原始圖像D.壓縮感知適用于數(shù)據(jù)量大且具有稀疏性的圖像15、圖像的頻域處理可以用于圖像增強和濾波。假設(shè)我們有一張圖像，其頻譜中高頻部分主要包含了圖像的邊緣和細節(jié)信息。如果想要增強圖像的邊緣，以下哪種頻域濾波器可能會被使用？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器16、對于數(shù)字圖像的隱私保護，以下哪種技術(shù)可以在不泄露圖像內(nèi)容的前提下進行數(shù)據(jù)共享和處理？（）A.加密技術(shù)B.匿名化技術(shù)C.差分隱私技術(shù)D.以上都是。假設(shè)需要在保護數(shù)字圖像中個人隱私信息的同時，實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的有效利用和分析，上述哪種技術(shù)能夠在保障隱私的前提下進行安全的數(shù)據(jù)處理和共享，并分別闡述其原理和應(yīng)用場景17、對于數(shù)字圖像的特征提取，以下哪種特征對圖像的旋轉(zhuǎn)、縮放和平移具有不變性？（）A.顏色特征B.紋理特征C.形狀特征D.空間關(guān)系特征。假設(shè)需要對不同姿態(tài)和尺寸的同一物體進行識別和匹配，上述哪種特征能夠在圖像發(fā)生幾何變換時保持穩(wěn)定性，并解釋其不變性的原理和實現(xiàn)方式18、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，假設(shè)目標(biāo)在圖像中發(fā)生了變形和部分遮擋。以下哪種跟蹤算法可能能夠更好地適應(yīng)這種情況？（）A.基于卡爾曼濾波的跟蹤算法B.基于粒子濾波的跟蹤算法C.基于MeanShift的跟蹤算法D.基于模板匹配的跟蹤算法19、當(dāng)對一幅衛(wèi)星遙感圖像進行土地利用分類，例如區(qū)分農(nóng)田、森林、城市和水域等區(qū)域。由于圖像覆蓋范圍廣、地物類型多樣且存在混合像素的情況，以下哪種分類方法可能更具魯棒性？（）A.基于決策樹的分類B.基于支持向量機的分類C.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類D.基于隨機森林的分類20、假設(shè)要對一幅包含文字和背景的圖像進行文字提取，同時去除背景干擾。以下哪種圖像處理技術(shù)組合可能更有助于實現(xiàn)準(zhǔn)確的文字提?。浚ǎ〢.圖像二值化和形態(tài)學(xué)處理B.邊緣檢測和輪廓提取C.閾值分割和連通區(qū)域分析D.以上都是21、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，實時準(zhǔn)確地跟蹤目標(biāo)是關(guān)鍵。假設(shè)要在一段視頻中跟蹤一個移動的車輛。以下關(guān)于目標(biāo)跟蹤方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.基于特征的跟蹤方法通過提取目標(biāo)的特征，如顏色、形狀、紋理等，來實現(xiàn)跟蹤B.基于模型的跟蹤方法通過建立目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，預(yù)測目標(biāo)的位置和狀態(tài)C.粒子濾波是一種基于概率的跟蹤方法，通過大量的粒子來表示目標(biāo)的可能狀態(tài)D.目標(biāo)跟蹤方法在任何復(fù)雜的場景和光照條件下都能穩(wěn)定準(zhǔn)確地跟蹤目標(biāo)22、在數(shù)字圖像的紋理合成中，假設(shè)需要根據(jù)給定的小樣本紋理生成大面積相似的紋理圖像。以下哪種方法可能能夠生成更自然和連貫的紋理？（）A.基于樣例的紋理合成方法B.隨機生成像素值來創(chuàng)建紋理C.復(fù)制原始紋理樣本進行平鋪D.不進行紋理合成，使用單一的紋理圖案23、圖像濾波是數(shù)字圖像處理中的常見操作。假設(shè)要去除一幅數(shù)字圖像中的椒鹽噪聲，以下關(guān)于濾波方法的選擇，哪一項是最有效的？（）A.均值濾波，通過計算鄰域像素的平均值來平滑圖像B.高斯濾波，對圖像進行平滑處理，同時保留一定的邊緣信息C.中值濾波，用鄰域像素的中值替代當(dāng)前像素值，有效去除椒鹽噪聲D.高通濾波，突出圖像的邊緣和細節(jié)24、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強是常見的操作之一。假設(shè)我們有一張曝光不足的夜景照片，需要對其進行增強以改善視覺效果。以下關(guān)于圖像增強方法的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.直方圖均衡化通過調(diào)整圖像的灰度分布，使像素灰度值更均勻地分布，從而增強圖像對比度B.灰度變換可以通過線性或非線性函數(shù)對像素灰度值進行映射，改變圖像的亮度和對比度C.中值濾波是一種基于排序的非線性濾波方法，主要用于去除椒鹽噪聲，但會使圖像細節(jié)模糊D.圖像增強方法總是能夠在不引入任何失真或噪聲的情況下，完美地改善圖像質(zhì)量25、在數(shù)字圖像的形態(tài)學(xué)處理中，以下哪種操作可以用來填充圖像中的小孔洞？（）A.腐蝕B.膨脹C.開運算D.閉運算。假設(shè)圖像中存在一些由于噪聲或其他原因產(chǎn)生的小面積孔洞，需要一種形態(tài)學(xué)操作來修復(fù)這些缺陷，上述哪種操作能夠有效地實現(xiàn)這一目的，并詳細解釋其工作過程二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）如何利用數(shù)字圖像處理保障航海安全？2、（本題5分）解釋數(shù)字圖像處理中的多尺度分析概念。3、（本題5分）簡述圖像壓縮中的矢量量化方法。4、（本題5分）如何實現(xiàn)圖像的平移、旋轉(zhuǎn)和縮放？三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）實現(xiàn)圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換與平滑的連續(xù)操作。先進行色彩空間轉(zhuǎn)換，然后進行平滑處理。2、（本題5分）實現(xiàn)一個簡單的圖像灰度化程序。讀取一張彩色圖像，將其轉(zhuǎn)換為灰度圖像并顯示。使用常見的灰度化公式，如加權(quán)平均法等。3、（本題5分）利用OpenCV對圖像進行負片效果處理。將圖像轉(zhuǎn)換為負片效果并顯示結(jié)果。4、（本題5分）編