中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）《數(shù)字圖像處理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè)，共1頁(yè)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）《數(shù)字圖像處理》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、在數(shù)字圖像的投影變換中，假設(shè)需要將圖像從一個(gè)視角轉(zhuǎn)換到另一個(gè)視角。以下關(guān)于投影變換的描述哪個(gè)是正確的？（）A.投影變換可以保持圖像的形狀和比例不變B.投影變換會(huì)導(dǎo)致圖像的幾何失真，需要適當(dāng)?shù)男Ｕ鼵.投影變換只適用于平面圖像，對(duì)于立體圖像無(wú)效D.不進(jìn)行投影變換，使用原始圖像的視角2、當(dāng)處理數(shù)字圖像的光照不均勻問(wèn)題時(shí)，以下哪種方法可以有效地校正光照？（）A.直方圖規(guī)定化B.同態(tài)濾波C.灰度變換D.以上都是。假設(shè)圖像由于光照條件的影響，部分區(qū)域過(guò)亮或過(guò)暗，需要一種方法來(lái)均衡光照，使整個(gè)圖像的亮度分布更加均勻，上述哪種方法能夠達(dá)到較好的校正效果，并分別闡述其原理和應(yīng)用3、在數(shù)字圖像的壓縮感知理論中，通過(guò)少量的測(cè)量值可以重構(gòu)出原始圖像。假設(shè)我們要對(duì)一幅圖像進(jìn)行壓縮感知處理，以下關(guān)于壓縮感知的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.壓縮感知需要先對(duì)圖像進(jìn)行稀疏表示B.測(cè)量矩陣的設(shè)計(jì)對(duì)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4、數(shù)字圖像的分割后處理用于優(yōu)化分割結(jié)果。假設(shè)已經(jīng)得到了一幅初步分割的細(xì)胞圖像，以下關(guān)于分割后處理方法的描述，正確的是：（）A.形態(tài)學(xué)開(kāi)運(yùn)算可以去除分割區(qū)域中的小噪聲和孤立點(diǎn)，使分割結(jié)果更平滑B.區(qū)域合并算法總是能夠?qū)⒄_的區(qū)域合并，不會(huì)導(dǎo)致過(guò)度合并C.分割后處理對(duì)最終的圖像分析和理解沒(méi)有作用D.無(wú)論分割結(jié)果的質(zhì)量如何，不需要進(jìn)行后處理，直接使用即可5、數(shù)字圖像的光照校正用于改善不均勻的光照條件。假設(shè)要對(duì)一張光照不均的面部圖像進(jìn)行校正，使面部亮度均勻，以下哪種光照校正方法可能效果較好？（）A.直方圖均衡化光照校正B.同態(tài)濾波光照校正C.基于物理模型的光照校正D.以上方法結(jié)合使用6、在數(shù)字圖像的水印嵌入技術(shù)中，以下哪種嵌入位置能夠在保證水印不可見(jiàn)性的同時(shí)具有較好的魯棒性？（）A.圖像的高頻部分B.圖像的低頻部分C.圖像的邊緣部分D.圖像的平滑部分。假設(shè)需要在一幅數(shù)字圖像中嵌入水印信息，使其在不影響圖像視覺(jué)質(zhì)量的前提下，能夠抵抗常見(jiàn)的圖像處理操作和攻擊，上述哪個(gè)嵌入位置能夠滿足這一要求，并解釋其原因和實(shí)現(xiàn)方式7、在數(shù)字圖像的立體匹配中，以下哪種約束條件可以減少匹配的歧義性？（）A.唯一性約束B.相容性約束C.視差連續(xù)性約束D.以上都是。假設(shè)需要從一對(duì)立體圖像中準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)像素的視差，以恢復(fù)場(chǎng)景的三維結(jié)構(gòu)，上述哪種約束條件能夠有效地限制匹配的可能性，提高匹配的準(zhǔn)確性，并詳細(xì)闡述其在立體匹配中的作用和應(yīng)用8、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9、在數(shù)字圖像的多尺度分析中，例如對(duì)一幅包含不同大小物體的圖像進(jìn)行分析，需要在不同尺度上提取特征和信息。以下哪種多尺度分析工具可能更適合這種需求？（）A.小波變換B.金字塔變換C.傅里葉變換D.以上都不是10、數(shù)字圖像的光照校正用于解決圖像中光照不均勻的問(wèn)題。假設(shè)我們有一張人物面部圖像，一側(cè)較亮一側(cè)較暗。以下哪種光照校正方法通?；跀?shù)學(xué)模型來(lái)估計(jì)光照分布？（）A.直方圖均衡化B.同態(tài)濾波C.灰度變換D.中值濾波11、在數(shù)字圖像的復(fù)原中，需要從退化的圖像中恢復(fù)出原始圖像。假設(shè)一張圖像由于運(yùn)動(dòng)模糊而退化，要恢復(fù)其清晰的內(nèi)容，以下哪種圖像復(fù)原方法可能更有效？（）A.逆濾波B.維納濾波C.約束最小二乘濾波D.盲去卷積12、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強(qiáng)是常見(jiàn)的操作。假設(shè)我們有一張低對(duì)比度的醫(yī)學(xué)圖像，需要進(jìn)行增強(qiáng)以更好地顯示病變區(qū)域。以下關(guān)于圖像增強(qiáng)方法的描述，正確的是：（）A.直方圖均衡化會(huì)導(dǎo)致圖像細(xì)節(jié)丟失，不適合用于醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)B.線性拉伸可以有效地增強(qiáng)圖像對(duì)比度，但可能會(huì)引入噪聲C.中值濾波能夠增強(qiáng)圖像，但對(duì)邊緣信息的保留效果較差D.圖像增強(qiáng)方法對(duì)所有類型的圖像都能產(chǎn)生相同的效果，無(wú)需考慮圖像的特點(diǎn)13、當(dāng)處理數(shù)字醫(yī)學(xué)圖像，例如X光片或者M(jìn)RI圖像時(shí)，假設(shè)需要突出顯示圖像中的特定組織或病變區(qū)域。以下哪種圖像處理技術(shù)可能是最有用的？（）A.圖像增強(qiáng)，調(diào)整對(duì)比度和亮度B.圖像分割，分離出感興趣的區(qū)域C.圖像配準(zhǔn)，與標(biāo)準(zhǔn)模板進(jìn)行對(duì)比D.不進(jìn)行任何處理，直接由醫(yī)生觀察原始圖像14、數(shù)字圖像的超分辨率重建旨在提高圖像的分辨率。假設(shè)要將一幅低分辨率圖像重建為高分辨率圖像。以下關(guān)于超分辨率重建方法的描述，正確的是：（）A.基于插值的超分辨率重建方法簡(jiǎn)單高效，能夠生成非常清晰的高分辨率圖像B.深度學(xué)習(xí)中的超分辨率重建模型需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，且對(duì)圖像內(nèi)容有一定的限制C.超分辨率重建可以無(wú)限制地提高圖像的分辨率，不受硬件和物理?xiàng)l件的約束D.所有的超分辨率重建方法都能夠完美恢復(fù)出低分辨率圖像丟失的細(xì)節(jié)信息15、在數(shù)字圖像的復(fù)原處理中，假設(shè)圖像由于運(yùn)動(dòng)模糊或者散焦而變得模糊不清。為了恢復(fù)圖像的清晰程度，需要知道圖像的退化模型和一些先驗(yàn)知識(shí)。以下哪種方法可能更有助于圖像的復(fù)原？（）A.逆濾波，直接對(duì)模糊圖像進(jìn)行反卷積B.維納濾波，考慮噪聲和信號(hào)的功率譜C.盲目去卷積，不依賴精確的退化模型D.不進(jìn)行圖像復(fù)原，保留模糊的圖像16、在數(shù)字圖像壓縮中，對(duì)于一幅包含豐富色彩和復(fù)雜圖案的藝術(shù)畫作，需要在盡量保持圖像質(zhì)量的前提下減少存儲(chǔ)空間。以下哪種圖像壓縮算法可能更適合這種類型的圖像？（）A.JPEGB.JPEG2000C.PNGD.GIF17、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18、圖像的超分辨率重建旨在從低分辨率圖像恢復(fù)出高分辨率圖像。假設(shè)要對(duì)一張模糊的低分辨率圖像進(jìn)行超分辨率重建。以下關(guān)于超分辨率重建方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.基于插值的方法如雙線性插值和雙三次插值簡(jiǎn)單快速，但重建效果有限B.基于學(xué)習(xí)的方法通過(guò)訓(xùn)練模型學(xué)習(xí)低分辨率和高分辨率圖像之間的映射關(guān)系，能夠獲得更好的重建效果C.圖像超分辨率重建可以無(wú)限地提高圖像的分辨率，不受原始圖像信息的限制D.結(jié)合多種方法的混合超分辨率重建技術(shù)可以綜合各自的優(yōu)點(diǎn)，提高重建質(zhì)量19、當(dāng)對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行圖像融合時(shí)，假設(shè)需要將多幅不同來(lái)源的圖像融合成一幅具有更豐富信息的圖像。以下哪種融合策略可能產(chǎn)生更好的效果？（）A.基于像素級(jí)的融合，直接組合像素值B.基于特征級(jí)的融合，提取圖像特征后進(jìn)行組合C.基于決策級(jí)的融合，根據(jù)一定的規(guī)則選擇圖像內(nèi)容D.不進(jìn)行圖像融合，只展示單一的源圖像20、在數(shù)字圖像的幾何變換中，例如旋轉(zhuǎn)和縮放。假設(shè)要對(duì)一幅包含精細(xì)細(xì)節(jié)的建筑圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，以下關(guān)于幾何變換的描述，正確的是：（）A.直接使用最近鄰插值進(jìn)行圖像旋轉(zhuǎn)可以保持圖像的清晰度和細(xì)節(jié)B.雙線性插值在圖像縮放時(shí)能夠產(chǎn)生更平滑的效果，但計(jì)算復(fù)雜度較高C.幾何變換不會(huì)導(dǎo)致圖像的信息丟失和失真，無(wú)論變換的程度如何D.圖像的幾何變換只需要考慮變換的角度和比例，不需要考慮圖像的內(nèi)容21、在數(shù)字圖像的壓縮編碼中，JPEG編碼是一種常見(jiàn)的方法。假設(shè)要對(duì)一幅高質(zhì)量的彩色圖像進(jìn)行JPEG壓縮。以下關(guān)于JPEG編碼的描述，正確的是：（）A.JPEG編碼通過(guò)去除圖像的空間冗余和視覺(jué)冗余來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮，壓縮比可調(diào)B.JPEG編碼是無(wú)損壓縮，不會(huì)造成圖像質(zhì)量的任何損失C.對(duì)圖像進(jìn)行多次JPEG壓縮和解壓縮，不會(huì)累積失真D.JPEG編碼只適用于灰度圖像，對(duì)彩色圖像效果不佳22、數(shù)字圖像的復(fù)原旨在去除圖像中的失真和降質(zhì)。假設(shè)要對(duì)一張因運(yùn)動(dòng)模糊而失真的圖像進(jìn)行復(fù)原。以下關(guān)于圖像復(fù)原的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以通過(guò)建立圖像的退化模型，反推原始圖像，實(shí)現(xiàn)圖像的復(fù)原B.維納濾波是一種常見(jiàn)的圖像復(fù)原方法，通過(guò)估計(jì)圖像的功率譜來(lái)恢復(fù)圖像C.圖像復(fù)原能夠完全恢復(fù)出原始清晰的圖像，不受模糊程度和噪聲的影響D.在進(jìn)行圖像復(fù)原時(shí)，需要對(duì)先驗(yàn)知識(shí)和參數(shù)進(jìn)行合理估計(jì)，以提高復(fù)原效果23、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24、數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)于評(píng)估圖像處理算法的效果至關(guān)重要。假設(shè)要評(píng)價(jià)一幅經(jīng)過(guò)增強(qiáng)處理后的圖像質(zhì)量，以下關(guān)于圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的描述，正確的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）能夠準(zhǔn)確反映人眼對(duì)圖像質(zhì)量的主觀感受B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）考慮了圖像的結(jié)構(gòu)信息，比PSNR更符合人眼視覺(jué)特性C.圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)只適用于特定類型的圖像處理算法，不具有通用性D.無(wú)論圖像的內(nèi)容和應(yīng)用場(chǎng)景如何，一種質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)都能全面評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量25、在數(shù)字圖像的復(fù)原中，假設(shè)一張圖像由于相機(jī)抖動(dòng)而模糊。以下關(guān)于圖像復(fù)原方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以通過(guò)建立圖像的退化模型，反推出原始清晰圖像B.維納濾波是一種常用的圖像復(fù)原方法，能夠根據(jù)噪聲和圖像的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行復(fù)原C.圖像復(fù)原能夠完全恢復(fù)出原始清晰的圖像，不存在任何誤差D.正則化方法可以在圖像復(fù)原中引入先驗(yàn)知識(shí)，提高復(fù)原效果二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）圖像形態(tài)學(xué)處理中的骨架提取的方法有哪些？2、（本題5分）簡(jiǎn)述數(shù)字圖像形態(tài)學(xué)處理的基本運(yùn)算。3、（本題5分）說(shuō)明數(shù)字圖像在養(yǎng)老服務(wù)中的應(yīng)用。4、（本題5分）數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成部分有哪些？三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）編寫程序進(jìn)行圖像的模板匹配與色彩平衡調(diào)整的組合操作。在模板匹配后調(diào)整色彩平衡。2、（本題5分）編寫一個(gè)程序，使用OpenCV實(shí)現(xiàn)圖像的直方圖統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)圖像的灰度直方圖或彩色直方圖，并顯示直方圖。3、（本題5分）使用Python編寫程序，對(duì)圖像進(jìn)行基于圖割的分割。4、