江南大學(xué)《數(shù)字圖像處理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《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20個(gè)小題，每小題2分，共40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、圖像壓縮對(duì)于數(shù)字圖像的存儲(chǔ)和傳輸至關(guān)重要。假設(shè)需要對(duì)大量的高分辨率醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)，同時(shí)要盡量保證圖像質(zhì)量。以下關(guān)于圖像壓縮技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.無損壓縮算法可以完全恢復(fù)原始圖像，沒有任何信息損失，但壓縮比相對(duì)較低B.有損壓縮算法通過舍棄一些不太重要的圖像信息來實(shí)現(xiàn)較高的壓縮比，但會(huì)導(dǎo)致一定程度的圖像質(zhì)量下降C.基于變換的壓縮方法，如離散余弦變換（DCT），將圖像從空間域轉(zhuǎn)換到頻率域，便于去除冗余信息D.圖像壓縮比越高越好，不需要考慮壓縮算法對(duì)圖像質(zhì)量的影響2、在數(shù)字圖像的加密處理中，保障圖像的安全性和隱私性至關(guān)重要。假設(shè)要對(duì)一幅機(jī)密圖像進(jìn)行加密傳輸。以下關(guān)于圖像加密的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用對(duì)稱加密算法如AES對(duì)圖像進(jìn)行加密，加密和解密使用相同的密鑰B.非對(duì)稱加密算法如RSA可以用于數(shù)字簽名和密鑰交換，保障加密的安全性C.圖像加密后完全變成無意義的隨機(jī)噪聲，無法從中獲取任何關(guān)于原始圖像的信息D.圖像加密技術(shù)可以完全防止圖像被非法破解和竊取，不需要其他安全措施3、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)我們需要對(duì)一張傾斜的文檔圖像進(jìn)行矯正，使其變得水平。以下哪種幾何變換可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)？（）A.平移變換B.旋轉(zhuǎn)變換C.縮放變換D.仿射變換4、數(shù)字圖像的工業(yè)檢測(cè)中，例如檢測(cè)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(cè)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5、數(shù)字圖像的增強(qiáng)可以通過直方圖修改來實(shí)現(xiàn)。假設(shè)要通過直方圖均衡化增強(qiáng)圖像的對(duì)比度。以下關(guān)于直方圖均衡化的描述，正確的是：（）A.直方圖均衡化會(huì)使圖像的灰度級(jí)均勻分布，增強(qiáng)圖像的整體對(duì)比度B.直方圖均衡化可能會(huì)導(dǎo)致某些細(xì)節(jié)的丟失，并且對(duì)所有類型的圖像都適用C.直方圖均衡化過程中，不會(huì)改變圖像的像素值，只是調(diào)整了像素的分布D.直方圖均衡化只能用于灰度圖像，對(duì)彩色圖像無法進(jìn)行處理6、當(dāng)對(duì)一張老舊的黑白照片進(jìn)行修復(fù)，以去除劃痕、斑點(diǎn)和褪色等缺陷，并恢復(fù)其清晰度和對(duì)比度。以下哪種圖像處理技術(shù)組合可能會(huì)產(chǎn)生較好的效果？（）A.圖像去噪和對(duì)比度增強(qiáng)B.圖像銳化和顏色恢復(fù)C.圖像修復(fù)和直方圖均衡化D.圖像分割和形態(tài)學(xué)處理7、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D.不進(jìn)行圖像壓縮，保留原始的大數(shù)據(jù)量圖像8、在數(shù)字圖像的分割中，要將一幅圖像中的前景物體從背景中準(zhǔn)確地分離出來。假設(shè)圖像中的物體和背景在顏色、紋理等特征上有一定的相似性，以下哪種圖像分割方法可能更有效？（）A.閾值分割，基于像素灰度值設(shè)定閾值B.區(qū)域生長(zhǎng)，從種子點(diǎn)開始逐步合并相似區(qū)域C.邊緣檢測(cè)結(jié)合形態(tài)學(xué)操作D.隨機(jī)分割圖像，不考慮圖像的特征9、數(shù)字圖像的壓縮編碼中，哈夫曼編碼是一種常用的方法。假設(shè)要對(duì)一組圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行哈夫曼編碼。以下關(guān)于哈夫曼編碼的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.哈夫曼編碼根據(jù)字符出現(xiàn)的頻率生成可變長(zhǎng)度的編碼，頻率高的字符編碼短B.編碼過程需要對(duì)圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行分析C.哈夫曼編碼是一種無損編碼方法，解碼后能夠完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)D.哈夫曼編碼的壓縮效率不受圖像數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和分布影響10、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(duì)一張低對(duì)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(xiàng)是需要重點(diǎn)考慮的？（）A.直方圖均衡化，通過重新分布像素值來增強(qiáng)對(duì)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11、在數(shù)字圖像的彩色空間轉(zhuǎn)換中，例如從RGB空間轉(zhuǎn)換到HSV空間，以更方便地進(jìn)行顏色處理和分析。對(duì)于特定的圖像分析任務(wù)，如顏色提取和匹配，以下哪種顏色空間可能更具優(yōu)勢(shì)？（）A.HSVB.YUVC.CMYKD.Lab12、數(shù)字圖像處理中的圖像分割是將圖像分成不同的區(qū)域。假設(shè)要對(duì)一張細(xì)胞圖像進(jìn)行分割，以區(qū)分不同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于圖像分割方法的選擇，哪一項(xiàng)是不合適的？（）A.閾值分割，基于像素值的閾值進(jìn)行區(qū)域劃分B.區(qū)域生長(zhǎng)法，從種子點(diǎn)開始逐步合并相似區(qū)域C.基于深度學(xué)習(xí)的分割方法，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.隨機(jī)分割，不考慮圖像的特征和結(jié)構(gòu)13、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14、在數(shù)字圖像的加密中，混沌加密是一種常見的方法。假設(shè)要使用混沌系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行加密。以下關(guān)于混沌加密的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.混沌系統(tǒng)具有對(duì)初始條件敏感和偽隨機(jī)性的特點(diǎn)，適合用于圖像加密B.混沌加密的密鑰空間大，增加了破解的難度C.混沌加密后的圖像在視覺上完全不可理解，無法從中獲取任何信息D.混沌加密算法的安全性只取決于混沌系統(tǒng)的參數(shù)，與加密過程無關(guān)15、圖像分割是將圖像分成不同區(qū)域的過程。假設(shè)要對(duì)一幅包含多個(gè)物體的自然圖像進(jìn)行精確分割，以下關(guān)于圖像分割方法的描述，正確的是：（）A.基于閾值的分割方法簡(jiǎn)單高效，適用于所有類型的自然圖像分割B.區(qū)域生長(zhǎng)法能夠根據(jù)像素的相似性進(jìn)行分割，但容易受到噪聲的影響C.邊緣檢測(cè)算法能夠準(zhǔn)確地找到物體的邊緣，從而實(shí)現(xiàn)精確的圖像分割D.深度學(xué)習(xí)中的語義分割模型在處理復(fù)雜自然圖像時(shí)效果不佳，不如傳統(tǒng)方法16、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，實(shí)時(shí)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(gè)移動(dòng)的車輛。以下關(guān)于目標(biāo)跟蹤方法的描述，哪一項(xiàng)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(shí)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(cè)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(chǎng)景和光照條件下都能穩(wěn)定準(zhǔn)確地跟蹤目標(biāo)17、在數(shù)字圖像的形態(tài)學(xué)處理中，常用于圖像的簡(jiǎn)化和特征提取。假設(shè)要對(duì)一張二值圖像進(jìn)行處理，以去除小的孤立區(qū)域和填充小孔，以下哪種形態(tài)學(xué)操作可能最為有效？（）A.腐蝕B.膨脹C.開運(yùn)算D.閉運(yùn)算18、圖像分割是將圖像劃分為不同區(qū)域的過程。以下關(guān)于閾值分割方法的描述，不正確的是（）A.閾值分割通過選擇合適的灰度閾值，將圖像分為前景和背景兩部分B.可以通過手動(dòng)設(shè)定閾值或使用自動(dòng)閾值選擇算法來確定分割閾值C.閾值分割方法簡(jiǎn)單高效，但對(duì)于灰度分布復(fù)雜或存在噪聲的圖像效果不佳D.閾值分割能夠適用于所有類型的圖像，并且總是能夠準(zhǔn)確地分割出目標(biāo)區(qū)域19、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強(qiáng)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(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)處理。以下關(guān)于圖像增強(qiáng)方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.直方圖均衡化通過重新分布圖像的灰度級(jí)，使圖像的對(duì)比度增強(qiáng)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(shí)保持圖像的邊緣信息C.頻域?yàn)V波方法，如低通濾波，能夠突出圖像的高頻細(xì)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(qiáng)圖像的亮度和對(duì)比度20、圖像的融合是將多幅圖像的信息綜合到一幅圖像中。假設(shè)要將一張紅外圖像和一張可見光圖像融合。以下關(guān)于圖像融合方法的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以基于像素級(jí)的融合方法，直接對(duì)像素值進(jìn)行加權(quán)或組合B.特征級(jí)融合方法先提取圖像的特征，然后進(jìn)行融合C.決策級(jí)融合方法根據(jù)圖像的分類或決策結(jié)果進(jìn)行融合D.圖像融合的結(jié)果總是能夠完美地結(jié)合多幅圖像的優(yōu)勢(shì)，不存在任何缺陷二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述Frei-Chen算子在邊緣檢測(cè)中的應(yīng)用。2、（本題5分）簡(jiǎn)述數(shù)字圖像的縮放變換算法。3、（本題5分）解釋數(shù)字圖像在眼鏡行業(yè)中的作用。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)圖像的彩色增強(qiáng)。通過調(diào)整彩色圖像的顏色分量，增強(qiáng)圖像的色彩效果?？紤]不同的增強(qiáng)策略。2、（本題5分）利用OpenCV對(duì)圖像進(jìn)行中值濾波、銳化和高斯模糊的多次交替組合處理。交替進(jìn)行中值濾波、銳化和高斯模糊操作，觀察圖像的變化并顯示結(jié)果。3、（本題5分）實(shí)