北京理工大學(xué)《數(shù)字圖像處理技術(shù)與實(shí)踐》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)北京理工大學(xué)《數(shù)字圖像處理技術(shù)與實(shí)踐》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在圖像增強(qiáng)中，限制對(duì)比度自適應(yīng)直方圖均衡化（CLAHE）的優(yōu)點(diǎn)是（）A.避免過(guò)度增強(qiáng)B.增強(qiáng)效果更明顯C.計(jì)算速度快D.以上都不是2、數(shù)字圖像的運(yùn)動(dòng)估計(jì)用于在視頻序列中估計(jì)物體的運(yùn)動(dòng)。假設(shè)要在一段視頻中估計(jì)人物的運(yùn)動(dòng)軌跡。以下關(guān)于運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.塊匹配法將圖像分成若干塊，通過(guò)在相鄰幀中尋找匹配塊來(lái)估計(jì)運(yùn)動(dòng)B.光流法通過(guò)計(jì)算圖像中像素的運(yùn)動(dòng)速度來(lái)估計(jì)物體的運(yùn)動(dòng)C.運(yùn)動(dòng)估計(jì)可以準(zhǔn)確地估計(jì)出物體的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，包括旋轉(zhuǎn)、變形等D.運(yùn)動(dòng)估計(jì)不受視頻幀率、圖像噪聲和物體遮擋的影響3、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)中，有多種指標(biāo)用于衡量圖像的質(zhì)量。假設(shè)要評(píng)價(jià)一張經(jīng)過(guò)處理的圖像的質(zhì)量。以下關(guān)于圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.均方誤差（MSE）和峰值信噪比（PSNR）常用于評(píng)價(jià)圖像的失真程度B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）考慮了圖像的結(jié)構(gòu)信息，更符合人眼的視覺(jué)感知C.圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的值越大，圖像質(zhì)量就一定越好D.不同的應(yīng)用場(chǎng)景可能需要不同的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)4、數(shù)字圖像的運(yùn)動(dòng)估計(jì)在視頻處理中非常重要。假設(shè)要估計(jì)一段視頻中物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，以下關(guān)于運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法的描述，正確的是：（）A.塊匹配算法簡(jiǎn)單直觀，但在復(fù)雜運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中容易出現(xiàn)誤差B.光流法能夠精確地估計(jì)物體的運(yùn)動(dòng)速度和方向，但計(jì)算復(fù)雜度高C.運(yùn)動(dòng)估計(jì)的結(jié)果不受視頻幀率和圖像分辨率的影響D.無(wú)論物體的運(yùn)動(dòng)模式如何，一種運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法都能準(zhǔn)確估計(jì)5、數(shù)字圖像的去馬賽克處理用于恢復(fù)由彩色濾鏡陣列（CFA）采樣得到的圖像的完整色彩信息。假設(shè)要對(duì)一幅使用CFA采樣的圖像進(jìn)行去馬賽克，以下關(guān)于去馬賽克方法的描述，正確的是：（）A.雙線性插值去馬賽克方法能夠較好地恢復(fù)圖像的色彩，但在邊緣處容易產(chǎn)生色彩失真B.基于深度學(xué)習(xí)的去馬賽克方法需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中受限C.去馬賽克處理不會(huì)影響圖像的分辨率和清晰度D.無(wú)論CFA的模式和圖像內(nèi)容如何，一種去馬賽克方法都能完美恢復(fù)色彩6、對(duì)于數(shù)字圖像的壓縮，假設(shè)需要在保持較高圖像質(zhì)量的同時(shí)盡可能減少存儲(chǔ)空間。以下哪種圖像壓縮算法可能是最合適的選擇？（）A.JPEG壓縮算法，利用離散余弦變換和量化B.BMP圖像格式，不進(jìn)行壓縮直接存儲(chǔ)C.GIF壓縮算法，適用于簡(jiǎn)單的圖像和動(dòng)畫(huà)D.不進(jìn)行圖像壓縮，保留原始的大數(shù)據(jù)量圖像7、在數(shù)字圖像的加密和解密過(guò)程中，密鑰的管理至關(guān)重要。假設(shè)要確保圖像加密的安全性。以下關(guān)于密鑰管理的描述，正確的是：（）A.密鑰可以隨意生成和共享，不會(huì)影響加密的安全性B.定期更新密鑰可以增強(qiáng)加密系統(tǒng)的安全性，防止密鑰被破解C.密鑰的長(zhǎng)度對(duì)加密安全性沒(méi)有影響，只要是隨機(jī)生成的即可D.不需要對(duì)密鑰進(jìn)行保密，只要加密算法復(fù)雜就足夠安全8、圖像的配準(zhǔn)是將不同時(shí)間或視角獲取的圖像進(jìn)行對(duì)齊。假設(shè)要將兩張拍攝角度不同的人臉圖像進(jìn)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(diǎn)的配準(zhǔn)方法對(duì)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(jìn)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(diǎn)的匹配D.配準(zhǔn)算法的選擇對(duì)配準(zhǔn)結(jié)果沒(méi)有顯著影響，任何算法都能達(dá)到較好的效果9、數(shù)字圖像的顏色校正用于調(diào)整圖像的顏色偏差。假設(shè)要對(duì)一張顏色失真的風(fēng)景照片進(jìn)行顏色校正。以下關(guān)于顏色校正方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以通過(guò)白平衡調(diào)整來(lái)消除圖像中的色偏，使白色物體呈現(xiàn)真實(shí)的白色B.基于顏色查找表（CLUT）的方法可以根據(jù)預(yù)設(shè)的顏色映射關(guān)系對(duì)圖像進(jìn)行校正C.顏色校正可以完全恢復(fù)圖像的原始顏色，不受拍攝環(huán)境和設(shè)備的影響D.可以通過(guò)對(duì)圖像的各個(gè)顏色通道進(jìn)行獨(dú)立調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)顏色校正10、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，面臨著許多挑戰(zhàn)。假設(shè)要在復(fù)雜場(chǎng)景中跟蹤一個(gè)快速移動(dòng)的目標(biāo)。以下關(guān)于目標(biāo)跟蹤方法的描述，正確的是：（）A.基于特征的目標(biāo)跟蹤方法對(duì)目標(biāo)的外觀變化具有很強(qiáng)的適應(yīng)性B.基于模型的目標(biāo)跟蹤方法計(jì)算復(fù)雜度低，實(shí)時(shí)性好C.目標(biāo)跟蹤過(guò)程中，背景的變化不會(huì)對(duì)跟蹤結(jié)果產(chǎn)生影響D.無(wú)論目標(biāo)如何運(yùn)動(dòng)和變化，都可以通過(guò)一種固定的跟蹤方法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確跟蹤11、在數(shù)字圖像的分割方法中，以下哪種方法基于圖像的灰度值相似性進(jìn)行分割？（）A.閾值分割B.邊緣檢測(cè)分割C.區(qū)域生長(zhǎng)分割D.聚類分割。假設(shè)圖像的前景和背景在灰度值上有明顯的差異，需要一種簡(jiǎn)單有效的分割方法將其分開(kāi)，上述哪種方法能夠基于灰度值的差異實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確分割，并說(shuō)明其分割的依據(jù)和步驟12、圖像分割是將圖像分成不同區(qū)域的過(guò)程。假設(shè)要對(duì)一幅包含多個(gè)物體且背景復(fù)雜的圖像進(jìn)行精確分割，以下哪種方法可能需要較多的先驗(yàn)知識(shí)和人工干預(yù)？（）A.基于閾值的分割方法B.基于區(qū)域生長(zhǎng)的分割方法C.基于邊緣檢測(cè)的分割方法D.基于聚類的分割方法13、圖像的幾何變換包括平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等操作。假設(shè)要對(duì)一張掃描得到的傾斜文檔圖像進(jìn)行矯正。以下關(guān)于圖像幾何變換的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以通過(guò)計(jì)算變換矩陣來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的平移、旋轉(zhuǎn)和縮放等操作，并且可以通過(guò)插值算法來(lái)計(jì)算新位置的像素值B.雙線性插值在計(jì)算新像素值時(shí)，考慮了相鄰四個(gè)像素的影響，比最近鄰插值效果更平滑，但計(jì)算量較大C.圖像幾何變換過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)像素值的丟失或錯(cuò)誤，能夠完美地實(shí)現(xiàn)各種變換效果D.在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，需要考慮圖像的邊界擴(kuò)展，以避免出現(xiàn)部分圖像缺失的情況14、圖像的銳化處理用于增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)。假設(shè)要對(duì)一幅模糊的人像照片進(jìn)行銳化，以下關(guān)于圖像銳化方法的描述，正確的是：（）A.拉普拉斯銳化會(huì)增強(qiáng)圖像中的噪聲，需要在銳化前進(jìn)行去噪處理B.高通濾波銳化能夠在增強(qiáng)邊緣的同時(shí)保持圖像的整體平滑度C.圖像銳化的程度越大越好，可以使圖像更加清晰D.銳化處理對(duì)圖像的色彩平衡沒(méi)有影響，不需要考慮15、在數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè)中，需要準(zhǔn)確地檢測(cè)出圖像中物體的邊緣。假設(shè)圖像中的邊緣具有不同的強(qiáng)度和方向，以下哪種邊緣檢測(cè)算子可能會(huì)提供最準(zhǔn)確和清晰的邊緣結(jié)果？（）A.Roberts算子，計(jì)算對(duì)角方向的差分B.Sobel算子，基于梯度的大小和方向C.Prewitt算子，類似于Sobel但計(jì)算更簡(jiǎn)單D.不使用任何邊緣檢測(cè)算子，通過(guò)肉眼觀察判斷邊緣16、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)中，以下關(guān)于主觀評(píng)價(jià)方法的描述，不正確的是（）A.主觀評(píng)價(jià)方法通過(guò)讓觀察者對(duì)圖像的質(zhì)量進(jìn)行打分來(lái)評(píng)估圖像的優(yōu)劣B.這種方法能夠直接反映人類對(duì)圖像質(zhì)量的感受，但評(píng)價(jià)結(jié)果容易受到觀察者個(gè)體差異的影響C.主觀評(píng)價(jià)通常在受控的環(huán)境下進(jìn)行，以確保評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和可靠性D.主觀評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)單易行，能夠快速準(zhǔn)確地給出圖像質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)結(jié)果17、圖像的頻域處理可以實(shí)現(xiàn)一些特定的效果。假設(shè)要對(duì)一張圖像進(jìn)行高通濾波，以增強(qiáng)圖像的邊緣信息。以下關(guān)于圖像頻域處理的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.傅里葉變換將圖像從空域轉(zhuǎn)換到頻域，便于進(jìn)行頻域處理B.高通濾波通過(guò)保留圖像的高頻分量，突出圖像的邊緣和細(xì)節(jié)C.頻域處理后的圖像可以通過(guò)逆傅里葉變換轉(zhuǎn)換回空域D.圖像的頻域處理比空域處理計(jì)算復(fù)雜度低，效率更高18、圖像的匹配和識(shí)別是數(shù)字圖像處理的重要應(yīng)用。假設(shè)要在一組圖像中找到與給定模板圖像相似的部分。以下關(guān)于圖像匹配方法的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.基于特征的匹配方法通過(guò)提取圖像的關(guān)鍵特征進(jìn)行匹配B.基于灰度的匹配方法直接比較圖像的灰度值進(jìn)行匹配C.模板匹配可以在整幅圖像上滑動(dòng)模板，計(jì)算相似度D.圖像匹配的結(jié)果總是準(zhǔn)確無(wú)誤的，不會(huì)受到圖像變形和光照變化的影響19、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(yùn)動(dòng)過(guò)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(jī).基于深度學(xué)習(xí)的跟蹤D.基于均值漂移的跟蹤20、數(shù)字圖像的紋理分析可以提取圖像中的紋理特征。假設(shè)要分析一幅具有復(fù)雜紋理的圖像。以下關(guān)于紋理分析方法的描述，正確的是：（）A.灰度共生矩陣能夠有效地描述圖像的紋理方向和周期性B.紋理分析只能用于定性描述，無(wú)法進(jìn)行定量分析C.基于濾波的紋理分析方法對(duì)噪聲非常敏感，容易導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果D.所有的紋理分析方法對(duì)各種類型的紋理都能提供準(zhǔn)確和一致的描述21、圖像分割是將圖像分成不同區(qū)域的過(guò)程。假設(shè)要從一張復(fù)雜的衛(wèi)星圖像中分割出陸地和水域。以下關(guān)于圖像分割方法的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.閾值分割基于圖像的灰度值，通過(guò)設(shè)定合適的閾值將圖像分為不同的區(qū)域B.邊緣檢測(cè)算法可以找到圖像中灰度值變化明顯的區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)圖像分割C.區(qū)域生長(zhǎng)法從選定的種子點(diǎn)開(kāi)始，將具有相似性質(zhì)的像素合并為一個(gè)區(qū)域D.圖像分割的結(jié)果總是精確無(wú)誤的，不會(huì)存在過(guò)分割或欠分割的情況22、圖像的特征提取在圖像識(shí)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(shí)別。以下關(guān)于圖像特征提取方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.邊緣和角點(diǎn)是圖像的重要局部特征，可以通過(guò)特定的算法檢測(cè)出來(lái)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(shí)別的準(zhǔn)確率就一定越高23、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)我們有一組布料圖像，需要根據(jù)紋理特征來(lái)區(qū)分不同的布料材質(zhì)。以下哪種方法常用于提取圖像的紋理特征？（）A.灰度共生矩陣B.邊緣直方圖C.顏色直方圖D.形狀特征描述24、數(shù)字圖像的分割后處理常用于優(yōu)化分割結(jié)果。假設(shè)對(duì)一張分割后的圖像進(jìn)行處理，以消除小的孤立區(qū)域和填補(bǔ)空洞，以下哪種后處理方法可能最為有效？（）A.形態(tài)學(xué)開(kāi)運(yùn)算和閉運(yùn)算B.區(qū)域合并和分裂C.邊界平滑和細(xì)化D.以上方法結(jié)合使用25、在數(shù)字圖像的形態(tài)學(xué)處理中，膨脹和腐蝕操作經(jīng)常被使用。假設(shè)要對(duì)一張二值圖像進(jìn)行處理，以填充孔洞和消除小的孤立區(qū)域。以下關(guān)于形態(tài)學(xué)操作的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.膨脹操作可以使圖像中的目標(biāo)區(qū)域擴(kuò)大B.腐蝕操作可以使圖像中的目標(biāo)區(qū)域縮小C.開(kāi)運(yùn)算先腐蝕后膨脹，用于去除圖像中的小物體和突出部分D.形態(tài)學(xué)操作對(duì)圖像的處理結(jié)果不受結(jié)構(gòu)元素的形狀和大小的影響二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述如何運(yùn)用數(shù)字圖像處理呈現(xiàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)方案。2、（本題5分）解釋圖像增強(qiáng)中的直方圖拉伸技術(shù)。3、（本題5分）簡(jiǎn)述圖像幾何變換中的透視變換。4、（本題5分）簡(jiǎn)述圖像采集設(shè)備的類型和特點(diǎn)。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）編寫(xiě)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)圖像的目標(biāo)檢測(cè)。讀取一幅圖像，使用目標(biāo)檢測(cè)算法檢測(cè)圖像中的特定目標(biāo)，并顯示原始圖像和檢測(cè)結(jié)果。2、（本題5分）編寫(xiě)程序進(jìn)行圖像的直方圖匹配。將兩張圖像的直方圖進(jìn)行匹配，使它們具有相似的灰度分布，輸入兩張圖像并展示匹配后的結(jié)果。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，對(duì)圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)