中南民族大學(xué)《圖像處理中的數(shù)學(xué)方法》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第1頁(yè)
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《圖像處理中的數(shù)學(xué)方法》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題(本大題共20個(gè)小題,每小題1分,共20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、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)要將一張低分辨率的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,哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的?()A.基于插值的方法通過(guò)計(jì)算相鄰像素的值來(lái)增加圖像的像素?cái)?shù)量B.基于學(xué)習(xí)的方法利用大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)低分辨率到高分辨率的映射關(guān)系C.超分辨率重建能夠生成與真實(shí)高分辨率圖像完全相同的細(xì)節(jié)和信息D.結(jié)合多種先驗(yàn)知識(shí)可以提高超分辨率重建的效果2、對(duì)于數(shù)字圖像的壓縮,有多種算法可供選擇。假設(shè)要對(duì)一個(gè)包含大量重復(fù)圖案和相似區(qū)域的圖像進(jìn)行壓縮,同時(shí)要求在解壓后能夠較好地恢復(fù)圖像質(zhì)量。以下哪種壓縮算法可能更適合?()A.JPEG壓縮B.PNG壓縮C.GIF壓縮D.BMP壓縮3、數(shù)字圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換在圖像處理中經(jīng)常用到。假設(shè)要將一幅RGB色彩空間的圖像轉(zhuǎn)換為HSV色彩空間,以便更好地進(jìn)行顏色分析,以下關(guān)于HSV色彩空間的描述,哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的?()A.H表示色相,S表示飽和度,V表示明度B.HSV色彩空間比RGB色彩空間更適合描述顏色的感知特性C.在HSV色彩空間中,改變V值會(huì)影響顏色的色相和飽和度D.HSV色彩空間可以更直觀地進(jìn)行顏色的選取和調(diào)整4、對(duì)于數(shù)字圖像的特征提取,以下哪種特征對(duì)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(duì)不同姿態(tài)和尺寸的同一物體進(jìn)行識(shí)別和匹配,上述哪種特征能夠在圖像發(fā)生幾何變換時(shí)保持穩(wěn)定性,并解釋其不變性的原理和實(shí)現(xiàn)方式5、在數(shù)字圖像的目標(biāo)識(shí)別中,特征選擇和提取至關(guān)重要。假設(shè)要從一幅圖像中識(shí)別出特定的物體。以下關(guān)于特征選擇和提取方法的描述,正確的是:()A.手工設(shè)計(jì)的特征能夠準(zhǔn)確地描述物體的特征,優(yōu)于自動(dòng)學(xué)習(xí)的特征B.深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)學(xué)習(xí)的特征具有更強(qiáng)的表達(dá)能力和泛化能力C.特征的數(shù)量越多,目標(biāo)識(shí)別的準(zhǔn)確率就越高D.特征選擇和提取方法對(duì)目標(biāo)識(shí)別的性能沒(méi)有顯著影響6、在數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè)中,用于提取圖像中的物體輪廓。假設(shè)要檢測(cè)一幅電路板圖像中的線路邊緣,以下關(guān)于邊緣檢測(cè)算子的描述,正確的是:()A.Sobel算子對(duì)噪聲比較敏感,容易檢測(cè)出虛假邊緣B.Canny算子能夠在檢測(cè)邊緣的同時(shí)有效地抑制噪聲,得到較為準(zhǔn)確的邊緣C.Roberts算子在檢測(cè)斜向邊緣時(shí)效果最佳,其他方向的邊緣檢測(cè)效果較差D.邊緣檢測(cè)算子的選擇對(duì)最終的邊緣檢測(cè)結(jié)果影響不大,可以隨意選擇7、在數(shù)字圖像的分類任務(wù)中,需要將圖像準(zhǔn)確分類到不同的類別。假設(shè)要對(duì)一組醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行疾病分類,以下哪種分類算法結(jié)合適當(dāng)?shù)奶卣魈崛》椒赡苋〉酶玫姆诸愋Ч??()A.支持向量機(jī)B.決策樹(shù)C.隨機(jī)森林D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)8、對(duì)于數(shù)字圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換,以下哪種色彩空間在圖像分割和目標(biāo)識(shí)別中經(jīng)常被使用?()A.RGB色彩空間B.HSV色彩空間C.YUV色彩空間D.CMYK色彩空間。假設(shè)要從一幅復(fù)雜的彩色圖像中準(zhǔn)確地分割出特定顏色的物體,上述哪種色彩空間能夠提供更有利的特征表示和處理方式,并說(shuō)明其優(yōu)勢(shì)所在9、數(shù)字圖像的去噪方法有多種。假設(shè)要去除一幅圖像中的高斯噪聲,同時(shí)盡量保持圖像的邊緣和細(xì)節(jié)。以下關(guān)于去噪方法的描述,正確的是:()A.雙邊濾波在去除高斯噪聲的同時(shí),能夠較好地保護(hù)邊緣和細(xì)節(jié)B.維納濾波適用于去除強(qiáng)噪聲,對(duì)高斯噪聲效果不佳C.小波閾值去噪能夠完全去除高斯噪聲,且不會(huì)引入任何失真D.所有的去噪方法在去除高斯噪聲時(shí)都會(huì)導(dǎo)致圖像的邊緣模糊10、數(shù)字圖像的銳化處理可以增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)。假設(shè)要對(duì)一幅模糊的人物圖像進(jìn)行銳化。以下關(guān)于銳化方法的副作用,哪一項(xiàng)是需要注意的?()A.可能會(huì)引入噪聲,使圖像質(zhì)量下降B.過(guò)度銳化會(huì)導(dǎo)致圖像失真和不自然C.銳化后的圖像可能會(huì)出現(xiàn)光暈現(xiàn)象D.以上三個(gè)方面的副作用都需要注意11、圖像的形態(tài)學(xué)處理常用于圖像的簡(jiǎn)化和特征提取。假設(shè)要對(duì)一幅二值圖像進(jìn)行膨脹操作,以連接斷開(kāi)的部分。以下關(guān)于形態(tài)學(xué)操作的描述,正確的是:()A.膨脹操作會(huì)使圖像中的物體變大,填充細(xì)小的空洞和間隙B.形態(tài)學(xué)操作只對(duì)二值圖像有效,對(duì)灰度圖像沒(méi)有任何作用C.多次進(jìn)行膨脹操作可以不斷增加圖像中物體的面積,沒(méi)有上限D(zhuǎn).膨脹操作會(huì)破壞圖像中物體的原有形狀,導(dǎo)致無(wú)法恢復(fù)12、圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換在數(shù)字圖像處理中經(jīng)常用到。假設(shè)要將一幅RGB色彩空間的圖像轉(zhuǎn)換為HSV色彩空間進(jìn)行處理,以下關(guān)于色彩空間轉(zhuǎn)換的描述,正確的是:()A.RGB到HSV的轉(zhuǎn)換是線性的,不會(huì)引入任何誤差B.HSV色彩空間更適合于基于顏色的圖像分割和分析C.色彩空間的轉(zhuǎn)換對(duì)圖像的內(nèi)容和特征沒(méi)有任何影響D.無(wú)論圖像的應(yīng)用場(chǎng)景如何,RGB色彩空間總是優(yōu)于其他色彩空間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(yùn)動(dòng)模糊而退化,要對(duì)其進(jìn)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(guò)建立準(zhǔn)確的退化模型,然后進(jìn)行逆運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的完美復(fù)原B.圖像復(fù)原過(guò)程中,噪聲的存在不會(huì)對(duì)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(yàn)知識(shí),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(wú)法完全恢復(fù)原始圖像14、在數(shù)字圖像的超分辨率重建中,假設(shè)要從一幅低分辨率圖像生成高分辨率圖像,并恢復(fù)丟失的細(xì)節(jié)。以下哪種方法可能會(huì)產(chǎn)生更逼真的高分辨率結(jié)果?()A.基于插值的方法,如雙線性插值B.基于深度學(xué)習(xí)的超分辨率模型,如SRCNNC.直接對(duì)低分辨率圖像進(jìn)行銳化處理D.不進(jìn)行超分辨率重建,使用原始低分辨率圖像15、對(duì)于數(shù)字圖像的銳化處理,假設(shè)需要增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié),使其看起來(lái)更清晰。以下哪種銳化方法可能在避免過(guò)度增強(qiáng)噪聲的同時(shí)達(dá)到較好的效果?()A.拉普拉斯銳化,基于二階導(dǎo)數(shù)B.高通濾波銳化C.不進(jìn)行銳化處理,保持圖像的原始狀態(tài)D.隨機(jī)增強(qiáng)圖像的某些區(qū)域來(lái)模擬銳化16、在數(shù)字圖像處理中,圖像增強(qiáng)是常見(jiàn)的操作之一。假設(shè)我們有一張由于曝光不足而顯得灰暗的風(fēng)景照片,需要對(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)以突出細(xì)節(jié)和改善視覺(jué)效果。以下哪種圖像增強(qiáng)方法主要是通過(guò)擴(kuò)展圖像的灰度級(jí)動(dòng)態(tài)范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)的?()A.直方圖均衡化B.灰度變換C.中值濾波D.高斯濾波17、在數(shù)字圖像的去馬賽克處理中,假設(shè)圖像傳感器采集的原始數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)顏色濾波陣列(CFA)采樣的,需要恢復(fù)出全彩色圖像。以下哪種去馬賽克算法可能更能準(zhǔn)確地恢復(fù)顏色信息?()A.基于鄰域的去馬賽克算法B.基于邊緣的去馬賽克算法C.基于深度學(xué)習(xí)的去馬賽克模型D.不進(jìn)行去馬賽克處理,直接使用采樣后的圖像18、對(duì)于數(shù)字圖像的運(yùn)動(dòng)估計(jì),假設(shè)要在視頻序列中估計(jì)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度。以下哪種方法可能在存在噪聲和遮擋的情況下更可靠?()A.基于塊匹配的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法B.基于光流的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法C.不考慮物體的運(yùn)動(dòng),只處理每一幀獨(dú)立的圖像D.隨機(jī)猜測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)19、在數(shù)字圖像的多尺度分析中,假設(shè)要對(duì)一幅圖像進(jìn)行不同尺度的特征提取。以下關(guān)于多尺度方法的選擇,哪一項(xiàng)是最合適的?()A.小波變換,能夠在不同尺度上分解圖像的頻率成分B.金字塔算法,通過(guò)逐步下采樣構(gòu)建圖像的多尺度表示C.高斯金字塔,結(jié)合高斯濾波和下采樣實(shí)現(xiàn)多尺度分析D.以上三種方法都可以,根據(jù)具體需求選擇20、在數(shù)字圖像的壓縮感知理論中,假設(shè)要對(duì)一幅圖像進(jìn)行壓縮采樣和重構(gòu)。以下關(guān)于壓縮感知的描述,哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的?()A.壓縮感知可以在遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣率的情況下采集信號(hào),并精確重構(gòu)B.重構(gòu)圖像的質(zhì)量取決于測(cè)量矩陣的設(shè)計(jì)和重構(gòu)算法的性能C.壓縮感知適用于所有類型的圖像,無(wú)需考慮圖像的特征和結(jié)構(gòu)D.可以利用圖像的稀疏性和相關(guān)性來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮感知二、簡(jiǎn)答題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)簡(jiǎn)述圖像幾何變換中的旋轉(zhuǎn)中心的確定。2、(本題5分)監(jiān)督學(xué)習(xí)和無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)在圖像分類中的應(yīng)用。3、(本題5分)解釋圖像配準(zhǔn)中的多模態(tài)配準(zhǔn)問(wèn)題。4、(本題5分)數(shù)字圖像開(kāi)運(yùn)算和閉運(yùn)算的特點(diǎn)是什么?5、(本題5分)在工業(yè)檢測(cè)圖像中,如何檢測(cè)表面粗糙度?三、編程題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)實(shí)現(xiàn)圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換與銳化的連續(xù)操作。先進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換,然后進(jìn)行銳化處理。2、(本題5分)實(shí)現(xiàn)圖像的去噪功能。針對(duì)添加了噪聲的圖像,使用合適的去噪算法進(jìn)行處理,恢復(fù)圖像的質(zhì)量。比較不同去噪算法的效果。3、(本題5分)編寫(xiě)程序進(jìn)行圖像的噪聲去除與色彩空間轉(zhuǎn)換的同步操作。在去除噪聲的同時(shí)進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換。4、(本題5分)編寫(xiě)

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