江南大學(xué)《數(shù)字圖像處理技術(shù)》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頁江南大學(xué)

《數(shù)字圖像處理技術(shù)》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20個小題，每小題1分，共20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)字圖像的特征匹配中，找到不同圖像中相似的特征。假設(shè)要在兩張相似場景的街景圖像中進(jìn)行特征匹配，以下關(guān)于特征匹配方法的描述，正確的是：（）A.SIFT特征具有尺度不變性和旋轉(zhuǎn)不變性，在特征匹配中表現(xiàn)出色，但計算量大B.SURf特征比SIFT特征更快速，但在準(zhǔn)確性上略遜一籌C.特征匹配只需要考慮特征的描述子，不需要考慮特征的位置和方向D.無論圖像的視角和光照變化如何，一種特征匹配方法都能穩(wěn)定工作2、在數(shù)字圖像的多分辨率分析中，小波變換具有獨特的優(yōu)勢。假設(shè)要對一張大尺寸的圖像進(jìn)行多分辨率表示。以下關(guān)于小波變換的描述，哪一項是不正確的？（）A.小波變換可以將圖像分解為不同尺度和方向的子帶B.可以通過對小波系數(shù)進(jìn)行閾值處理，實現(xiàn)圖像的壓縮C.小波變換在圖像壓縮和去噪中表現(xiàn)出色，但在圖像增強(qiáng)中效果不佳D.不同的小波基函數(shù)對圖像的分解效果會有所不同3、在數(shù)字圖像的邊緣檢測中，需要準(zhǔn)確地提取出圖像中物體的邊緣信息。假設(shè)要檢測一張具有復(fù)雜紋理和低對比度邊緣的圖像，以下哪種邊緣檢測算子能夠提供更準(zhǔn)確和清晰的邊緣？（）A.Roberts算子B.Sobel算子C.Prewitt算子D.Canny算子4、在數(shù)字圖像的幾何變換中，比如需要對一幅圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作。假設(shè)圖像包含復(fù)雜的內(nèi)容和精細(xì)的結(jié)構(gòu)，為了在旋轉(zhuǎn)后盡量減少圖像的失真和信息丟失，以下哪種插值方法通常是較好的選擇？（）A.最近鄰插值，直接使用最鄰近像素的值B.雙線性插值，基于相鄰四個像素的線性組合C.雙三次插值，考慮更多鄰域像素的三次函數(shù)插值D.不進(jìn)行插值，直接旋轉(zhuǎn)圖像導(dǎo)致像素缺失5、在數(shù)字圖像的加密和解密中，需要保證圖像的安全性和保密性。假設(shè)要對一張重要的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行加密，使其在傳輸和存儲過程中不被輕易竊取和篡改，以下哪種加密算法可能較為合適？（）A.AES加密B.RSA加密C.混沌加密D.簡單替換加密6、圖像分割是將圖像分成不同區(qū)域的過程。假設(shè)要對一幅包含多個物體且背景復(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知識和人工干預(yù)？（）A.基于閾值的分割方法B.基于區(qū)域生長的分割方法C.基于邊緣檢測的分割方法D.基于聚類的分割方法7、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價中，有主觀評價和客觀評價兩種方法。假設(shè)我們要評估一個圖像處理算法對圖像質(zhì)量的影響，以下哪種客觀評價指標(biāo)主要基于圖像的像素差異？（）A.峰值信噪比（PSNR）B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）C.均方誤差（MSE）D.以上都是8、在數(shù)字圖像的加密技術(shù)中，以下哪種加密算法能夠提供較高的安全性？（）A.DES加密算法B.AES加密算法C.RSA加密算法D.以上都是。假設(shè)需要對一幅包含敏感信息的數(shù)字圖像進(jìn)行加密傳輸，要求加密后的圖像在沒有正確密鑰的情況下難以被破解，上述哪種加密算法能夠滿足這一高安全性的需求，并解釋其加密強(qiáng)度和安全性保障機(jī)制9、圖像的小波變換在數(shù)字圖像處理中有著重要的應(yīng)用。假設(shè)要對一幅圖像進(jìn)行多分辨率分析，以提取不同尺度的特征。以下關(guān)于小波變換的描述，正確的是：（）A.小波變換能夠在不同尺度上對圖像進(jìn)行分解，同時保留圖像的細(xì)節(jié)信息B.小波變換的計算復(fù)雜度高，不適合處理大規(guī)模圖像C.圖像經(jīng)過小波變換后，其信息量會減少，導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降D.小波變換只適用于特定類型的圖像，如紋理豐富的圖像10、數(shù)字圖像的去霧處理用于改善有霧圖像的質(zhì)量。假設(shè)要對一幅有霧的風(fēng)景圖像進(jìn)行去霧，以下關(guān)于圖像去霧方法的描述，正確的是：（）A.基于暗通道先驗的去霧方法對濃霧的去除效果不佳B.圖像去霧會導(dǎo)致圖像的色彩失真和細(xì)節(jié)丟失C.去霧算法的性能不受圖像的拍攝場景和霧的濃度分布的影響D.無論霧的類型和濃度如何，一種去霧方法都能取得理想的效果11、在數(shù)字圖像的頻域處理中，對于一幅存在周期性噪聲的圖像，需要有效地去除噪聲同時保留圖像的主要信息。以下哪種頻域濾波方法可能最為適用？（）A.低通濾波B.高通濾波C.帶通濾波D.帶阻濾波12、對于數(shù)字圖像的運動估計，假設(shè)要在視頻序列中估計物體的運動軌跡和速度。以下哪種方法可能在存在噪聲和遮擋的情況下更可靠？（）A.基于塊匹配的運動估計方法B.基于光流的運動估計方法C.不考慮物體的運動，只處理每一幀獨立的圖像D.隨機(jī)猜測物體的運動狀態(tài)13、數(shù)字圖像處理中的圖像分類是將圖像劃分到不同的類別中。假設(shè)要對大量的風(fēng)景圖像進(jìn)行分類，如山脈、河流、森林等。以下關(guān)于特征選擇的重要性，哪一項是不正確的？（）A.選擇具有代表性和區(qū)分性的特征，提高分類準(zhǔn)確性B.特征的數(shù)量越多越好，能夠包含更多的圖像信息C.特征的計算復(fù)雜度應(yīng)適中，便于實時處理D.特征應(yīng)與分類任務(wù)相關(guān)，避免無關(guān)特征的干擾14、圖像壓縮在數(shù)字圖像處理中具有重要意義，以減少存儲空間和傳輸帶寬。假設(shè)要對一組高清衛(wèi)星圖像進(jìn)行壓縮，以下關(guān)于圖像壓縮技術(shù)的描述，正確的是：（）A.無損壓縮算法能夠在不損失任何圖像信息的情況下實現(xiàn)很高的壓縮比B.有損壓縮算法如JPEG會嚴(yán)重破壞圖像質(zhì)量，不適合衛(wèi)星圖像壓縮C.混合壓縮方法結(jié)合了無損和有損壓縮的優(yōu)點，可以根據(jù)需求靈活選擇壓縮比例和圖像質(zhì)量D.圖像壓縮算法的選擇只取決于壓縮比，與圖像內(nèi)容和應(yīng)用場景無關(guān)15、圖像的形態(tài)學(xué)處理常用于圖像的簡化和特征提取。關(guān)于膨脹和腐蝕操作，以下說法不正確的是（）A.膨脹操作可以使圖像中的目標(biāo)區(qū)域變大，填充小孔和狹窄的縫隙B.腐蝕操作則會使目標(biāo)區(qū)域變小，消除細(xì)小的突出部分C.先膨脹后腐蝕的操作稱為開運算，能夠去除噪聲并保持目標(biāo)形狀基本不變D.形態(tài)學(xué)操作對所有類型的圖像都能產(chǎn)生相同的效果，且不會改變圖像的主要結(jié)構(gòu)16、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)雜場景中跟蹤一個快速移動的目標(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)跟蹤方法計算復(fù)雜度低，實時性好C.目標(biāo)跟蹤過程中，背景的變化不會對跟蹤結(jié)果產(chǎn)生影響D.無論目標(biāo)如何運動和變化，都可以通過一種固定的跟蹤方法實現(xiàn)準(zhǔn)確跟蹤17、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)開運算可以去除分割區(qū)域中的小噪聲和孤立點，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，不會導(dǎo)致過度合并C.分割后處理對最終的圖像分析和理解沒有作用D.無論分割結(jié)果的質(zhì)量如何，不需要進(jìn)行后處理，直接使用即可18、在數(shù)字圖像的交通監(jiān)控系統(tǒng)中，車輛檢測和跟蹤是核心任務(wù)。假設(shè)要實時準(zhǔn)確地檢測和跟蹤高速公路上的車輛，以下哪種因素可能對系統(tǒng)性能影響最大？（）A.圖像采集設(shè)備的分辨率B.圖像處理算法的效率C.天氣和光照條件D.通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬19、數(shù)字圖像的分割是將圖像分成不同的區(qū)域或?qū)ο蟆＜僭O(shè)要對一張細(xì)胞顯微鏡圖像進(jìn)行分割，以準(zhǔn)確分離出不同的細(xì)胞，同時要考慮細(xì)胞之間的粘連和模糊邊界。以下哪種圖像分割方法可能效果較好？（）A.閾值分割B.區(qū)域生長C.分水嶺算法D.基于聚類的分割20、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)勢二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)中的特定組織增強(qiáng)技術(shù)。2、（本題5分）解釋如何通過數(shù)字圖像處理提升玩具產(chǎn)品質(zhì)量檢測效率。3、（本題5分）說明圖像分割中的分水嶺算法的基本思想。4、（本題5分）說明數(shù)字圖像在建筑設(shè)計中的應(yīng)用。5、（本題5分）說明形態(tài)學(xué)處理中的孔洞填充方法。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個程序，對圖像進(jìn)行圖像分類的基于深度學(xué)習(xí)的無監(jiān)督學(xué)習(xí)方法。使用無監(jiān)督學(xué)習(xí)模型對圖像進(jìn)行分類，并輸出分類結(jié)果。2、（本題5分）利用OpenCV對圖像進(jìn)行素描效果處理。生成圖像的素描效果并顯示結(jié)果。3、（本題5分）用Java編寫程序，對圖像進(jìn)行直方圖匹配，使輸入圖像的直方圖與目標(biāo)直方圖相似，顯示處理前后的圖像和直方圖。4、（本題5分）利用Python和圖像處