華中農(nóng)業(yè)大學(xué)《數(shù)字圖像處理實驗》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頁華中農(nóng)業(yè)大學(xué)《數(shù)字圖像處理實驗》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價指標(biāo)中，以下哪個指標(biāo)能夠綜合考慮圖像的失真程度和人類視覺感知？（）A.均方誤差B.峰值信噪比C.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)D.以上都是。假設(shè)需要對經(jīng)過不同處理操作的數(shù)字圖像進(jìn)行質(zhì)量評估，以確定哪種處理方法能夠在保持圖像質(zhì)量的同時達(dá)到預(yù)期的效果，上述哪個指標(biāo)能夠更貼近人類對圖像質(zhì)量的主觀感受，并闡述其評價原理和優(yōu)勢2、在數(shù)字圖像的隱寫分析中，假設(shè)需要檢測一幅圖像中是否隱藏了秘密信息。以下哪種分析方法可能更有效？（）A.統(tǒng)計分析圖像的特征，如直方圖B.對圖像進(jìn)行視覺檢查，尋找可疑的模式C.不進(jìn)行隱寫分析，認(rèn)為圖像沒有隱藏信息D.隨機(jī)修改圖像的像素值，查看是否有異常3、在數(shù)字圖像的邊緣檢測中，有多種算法可供選擇。假設(shè)我們要檢測一張包含復(fù)雜物體的圖像的邊緣，需要一種對噪聲不太敏感且能檢測到較細(xì)邊緣的算法。以下哪種邊緣檢測算法可能更適合？（）A.Roberts算子B.Sobel算子C.Prewitt算子D.Canny算子4、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C.隨機(jī)森林D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)5、圖像的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)在圖像存儲和傳輸中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)要選擇一種適合網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)膱D像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，以下關(guān)于壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的描述，正確的是：（）A.JPEG標(biāo)準(zhǔn)適合動態(tài)視頻的壓縮，能夠提供高壓縮比和良好的圖像質(zhì)量B.MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)專為視頻壓縮設(shè)計，能夠滿足網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)膶崟r性要求C.H.264標(biāo)準(zhǔn)的壓縮效率低，逐漸被新的標(biāo)準(zhǔn)所取代D.壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的選擇只取決于圖像的分辨率，與圖像內(nèi)容和傳輸帶寬無關(guān)6、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)要對一張模糊的圖像進(jìn)行銳化。以下關(guān)于圖像銳化方法的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以通過一階導(dǎo)數(shù)算子，如羅伯特算子，檢測圖像的邊緣B.二階導(dǎo)數(shù)算子，如拉普拉斯算子，對噪聲比較敏感，一般需要先進(jìn)行平滑處理C.反銳化掩蔽是一種基于原始圖像和模糊圖像差值的銳化方法D.圖像銳化處理不會增強(qiáng)圖像中的噪聲7、數(shù)字圖像的目標(biāo)識別是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。假設(shè)要從一組衛(wèi)星圖像中識別出特定的建筑物，以下關(guān)于目標(biāo)識別方法的描述，正確的是：（）A.基于模板匹配的方法簡單直接，但對目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)和縮放變化適應(yīng)性差B.特征提取和分類器結(jié)合的方法能夠準(zhǔn)確識別目標(biāo)，但特征的選擇對結(jié)果影響不大C.深度學(xué)習(xí)方法在目標(biāo)識別中需要大量的標(biāo)注數(shù)據(jù)，對于小樣本數(shù)據(jù)效果不佳D.目標(biāo)識別的準(zhǔn)確率只取決于圖像的分辨率，與目標(biāo)的特征和背景無關(guān)8、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強(qiáng)是常見的操作之一。假設(shè)要對一張低對比度的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行增強(qiáng)，以突出顯示病變區(qū)域。以下關(guān)于圖像增強(qiáng)方法的選擇，哪一項是需要重點考慮的？（）A.直方圖均衡化，通過重新分布像素值來增強(qiáng)對比度B.中值濾波，用于去除圖像中的噪聲C.圖像銳化，強(qiáng)調(diào)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)D.色彩空間轉(zhuǎn)換，改變圖像的顏色表示方式9、在數(shù)字圖像的壓縮感知領(lǐng)域，通過少量測量值恢復(fù)原始圖像。假設(shè)要對一個大型的圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行壓縮感知處理，以減少存儲空間和傳輸帶寬，以下哪種壓縮感知算法可能更具優(yōu)勢？（）A.隨機(jī)投影B.匹配追蹤C(jī).正交匹配追蹤D.壓縮采樣匹配追蹤10、圖像的紋理分析用于描述圖像中重復(fù)出現(xiàn)的模式和結(jié)構(gòu)。假設(shè)要分析一幅織物圖像的紋理特征。以下關(guān)于圖像紋理分析的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用統(tǒng)計方法、結(jié)構(gòu)方法和頻譜方法等對圖像紋理進(jìn)行分析B.灰度共生矩陣是一種常用的統(tǒng)計紋理分析方法，能夠反映紋理的灰度分布和空間相關(guān)性C.紋理分析能夠準(zhǔn)確地描述圖像中所有類型的紋理，不受紋理的復(fù)雜性和多樣性的影響D.結(jié)合多種紋理分析方法可以更全面地描述圖像的紋理特性11、對于數(shù)字圖像的壓縮，假設(shè)需要在保持較高圖像質(zhì)量的同時盡可能減少存儲空間。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C.GIF壓縮算法，適用于簡單的圖像和動畫D.不進(jìn)行圖像壓縮，保留原始的大數(shù)據(jù)量圖像12、在數(shù)字圖像處理中，圖像的幾何變換經(jīng)常被使用。假設(shè)要對一張傾斜的文檔圖像進(jìn)行校正，使其恢復(fù)為水平狀態(tài)，同時保持圖像的內(nèi)容不變形。以下哪種幾何變換方法最為適用？（）A.平移變換B.旋轉(zhuǎn)變換C.縮放變換D.仿射變換13、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價中，有多種指標(biāo)用于衡量圖像的質(zhì)量。假設(shè)要評價一張經(jīng)過處理的圖像的質(zhì)量。以下關(guān)于圖像質(zhì)量評價指標(biāo)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.均方誤差（MSE）和峰值信噪比（PSNR）常用于評價圖像的失真程度B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）考慮了圖像的結(jié)構(gòu)信息，更符合人眼的視覺感知C.圖像質(zhì)量評價指標(biāo)的值越大，圖像質(zhì)量就一定越好D.不同的應(yīng)用場景可能需要不同的圖像質(zhì)量評價指標(biāo)14、當(dāng)對數(shù)字圖像進(jìn)行壓縮感知處理時，假設(shè)需要在采集少量數(shù)據(jù)的情況下重構(gòu)出原始圖像。以下關(guān)于壓縮感知的說法哪個是正確的？（）A.壓縮感知可以大大減少數(shù)據(jù)采集量，同時保證重構(gòu)質(zhì)量B.壓縮感知只適用于簡單的圖像，對于復(fù)雜圖像效果不佳C.壓縮感知的重構(gòu)過程非常簡單，不需要復(fù)雜的算法D.不建議使用壓縮感知，采用傳統(tǒng)的壓縮方法即可15、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，無法進(jìn)行定量分析C.基于濾波的紋理分析方法對噪聲非常敏感，容易導(dǎo)致錯誤的結(jié)果D.所有的紋理分析方法對各種類型的紋理都能提供準(zhǔn)確和一致的描述16、數(shù)字圖像的工業(yè)檢測中，例如檢測產(chǎn)品表面的缺陷。假設(shè)產(chǎn)品表面的缺陷具有隨機(jī)性和多樣性，以下哪種圖像采集方式可能有助于提高檢測的準(zhǔn)確性？（）A.多角度拍攝B.高幀率拍攝C.紅外線成像D.紫外線成像17、圖像的壓縮感知是一種新興的圖像壓縮技術(shù)。假設(shè)要對一幅圖像進(jìn)行壓縮感知處理。以下關(guān)于壓縮感知的描述，正確的是：（）A.壓縮感知可以在遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣率的情況下準(zhǔn)確重構(gòu)圖像B.壓縮感知的重構(gòu)過程簡單快速，對計算資源要求低C.壓縮感知適用于所有類型的圖像，且壓縮比可以任意設(shè)定D.圖像經(jīng)過壓縮感知處理后，其質(zhì)量不會受到任何影響18、數(shù)字圖像的質(zhì)量評價對于評估圖像處理算法的效果至關(guān)重要。假設(shè)要評價一幅經(jīng)過增強(qiáng)處理后的圖像質(zhì)量，以下關(guān)于圖像質(zhì)量評價指標(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更符合人眼視覺特性C.圖像質(zhì)量評價指標(biāo)只適用于特定類型的圖像處理算法，不具有通用性D.無論圖像的內(nèi)容和應(yīng)用場景如何，一種質(zhì)量評價指標(biāo)都能全面評價圖像質(zhì)量19、在數(shù)字圖像處理中，圖像濾波用于去除噪聲或平滑圖像。假設(shè)要對一張受到高斯噪聲污染的圖像進(jìn)行濾波處理。以下關(guān)于圖像濾波的描述，哪一項是不正確的？（）A.均值濾波通過計算鄰域像素的平均值來代替中心像素值，能夠有效去除高斯噪聲，但會使圖像邊緣模糊B.高斯濾波是一種加權(quán)平均濾波，對去除高斯噪聲效果較好，同時能較好地保留圖像邊緣C.中值濾波對椒鹽噪聲有很好的去除效果，但對高斯噪聲效果不佳D.圖像濾波操作不會改變圖像的基本結(jié)構(gòu)和特征，只去除噪聲20、在數(shù)字圖像的邊緣檢測中，不同的邊緣檢測算子具有不同的特點。假設(shè)要檢測圖像中較為微弱和模糊的邊緣，以下哪種邊緣檢測算子可能效果不佳？（）A.Sobel算子B.Canny算子C.Roberts算子D.Laplacian算子21、在數(shù)字圖像的加密和解密中，假設(shè)要對一張重要的圖像進(jìn)行加密保護(hù)。以下關(guān)于圖像加密方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過置亂圖像的像素位置來實現(xiàn)加密B.可以使用混沌系統(tǒng)生成加密密鑰，增加加密的安全性C.圖像加密后，其統(tǒng)計特性與原始圖像完全相同，無法被攻擊者分析D.圖像解密是加密的逆過程，能夠準(zhǔn)確恢復(fù)原始圖像22、在數(shù)字圖像處理的實際應(yīng)用中，圖像拼接是常見的操作。假設(shè)要將多張具有重疊區(qū)域的圖像拼接成一幅全景圖像。以下關(guān)于圖像拼接的描述，正確的是：（）A.只需簡單地將圖像按照順序拼接在一起，無需考慮重疊區(qū)域的處理B.圖像拼接過程中，亮度和色彩的差異不會對拼接效果產(chǎn)生影響C.特征匹配和圖像融合是圖像拼接中的關(guān)鍵步驟，直接決定拼接質(zhì)量D.圖像拼接只適用于拍攝場景固定、光照均勻的情況23、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24、在數(shù)字圖像的壓縮感知中，對于一幅數(shù)據(jù)量巨大但存在一定稀疏性的圖像，需要在少量測量值的基礎(chǔ)上重建出原始圖像。以下哪種重建算法可能具有較好的性能？（）A.正交匹配追蹤B.基追蹤C(jī).迭代閾值算法D.以上都是25、在數(shù)字圖像的目標(biāo)檢測中，準(zhǔn)確識別和定位目標(biāo)是關(guān)鍵。假設(shè)要在一張復(fù)雜的衛(wèi)星圖像中檢測特定的建筑物，以下哪種目標(biāo)檢測算法可能具有更高的準(zhǔn)確性和效率？（）A.基于模板匹配的方法B.基于特征提取的方法C.基于深度學(xué)習(xí)的方法D.基于區(qū)域建議的方法二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）說明圖像顯示設(shè)備的工作原理。2、（本題5分）簡述數(shù)字圖像在音樂領(lǐng)域的應(yīng)用。3、（本題5分）簡述Roberts交叉算子的特點。4、（本題5分）簡述圖像幾何變換中的齊次坐標(biāo)表示。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用Python和圖像處理庫，讀取一張圖像，實現(xiàn)圖像的色彩平衡和對比度調(diào)整的自動優(yōu)化。2、（本題5分）在C++中，使用OpenCV實現(xiàn)圖像的AGAST特征檢測。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，讀取兩幅圖像，進(jìn)行圖像融合和邊緣增強(qiáng)的高效優(yōu)化安全處理。采用高效算法、優(yōu)化策略和安全措施，提高融合和邊緣增強(qiáng)的效果、效率和安全性，顯示相關(guān)圖