江南大學(xué)《圖像處理與機(jī)器視覺》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁江南大學(xué)

《圖像處理與機(jī)器視覺》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、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、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)要去除一幅圖像中的椒鹽噪聲，同時(shí)盡量保留圖像的細(xì)節(jié)。以下關(guān)于濾波方法的描述，正確的是：（）A.中值濾波對(duì)椒鹽噪聲有很好的去除效果，且能較好地保留邊緣B.均值濾波能夠有效地去除椒鹽噪聲，并且不會(huì)使圖像模糊C.高斯濾波在去除噪聲的同時(shí)，會(huì)增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)D.以上濾波方法對(duì)椒鹽噪聲的去除效果都不理想，需要采用更復(fù)雜的方法2、對(duì)于數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤，以下哪種特征在目標(biāo)發(fā)生形變和光照變化時(shí)具有較好的穩(wěn)定性？（）A.顏色特征B.紋理特征C.形狀特征D.角點(diǎn)特征。假設(shè)需要在視頻序列中跟蹤一個(gè)不斷運(yùn)動(dòng)和變化的目標(biāo)，上述哪種特征能夠在復(fù)雜的環(huán)境變化中保持對(duì)目標(biāo)的有效描述和跟蹤，同時(shí)說明其在應(yīng)對(duì)目標(biāo)變化時(shí)的魯棒性和適應(yīng)性3、在數(shù)字圖像的去噪處理中，以下關(guān)于高斯噪聲和椒鹽噪聲的敘述，不準(zhǔn)確的是（）A.高斯噪聲的概率密度函數(shù)服從高斯分布，其值在整個(gè)灰度范圍內(nèi)隨機(jī)出現(xiàn)B.椒鹽噪聲表現(xiàn)為圖像中出現(xiàn)的黑白斑點(diǎn)，對(duì)圖像的破壞較大C.去除高斯噪聲和椒鹽噪聲通常需要采用不同的濾波方法和參數(shù)D.對(duì)于一幅同時(shí)包含高斯噪聲和椒鹽噪聲的圖像，使用單一的濾波方法就能有效地去除兩種噪聲4、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(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以通過一階導(dǎo)數(shù)算子，如羅伯特算子，檢測(cè)圖像的邊緣B.二階導(dǎo)數(shù)算子，如拉普拉斯算子，對(duì)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(huì)增強(qiáng)圖像中的噪聲5、數(shù)字圖像的融合是將多幅圖像合成為一幅。假設(shè)要將一張可見光圖像和一張紅外圖像融合，以同時(shí)獲得場(chǎng)景的可見光和熱信息，以下哪種圖像融合方法可能產(chǎn)生更具信息量和清晰的融合圖像？（）A.基于像素的融合B.基于區(qū)域的融合C.基于特征的融合D.基于變換域的融合6、在數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè)中，不同的邊緣檢測(cè)算子有不同的特點(diǎn)。假設(shè)要檢測(cè)一幅圖像中較為微弱和復(fù)雜的邊緣。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)水平和垂直邊緣檢測(cè)效果好，但對(duì)斜向邊緣不敏感B.Canny算子能夠檢測(cè)出低對(duì)比度的邊緣，并且具有較好的抗噪性C.Roberts算子計(jì)算簡(jiǎn)單，但檢測(cè)出的邊緣較粗，定位精度低D.所有的邊緣檢測(cè)算子在各種圖像中都能得到相同質(zhì)量的邊緣檢測(cè)結(jié)果7、在數(shù)字圖像的幾何變換中，比如需要對(duì)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(gè)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8、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9、數(shù)字圖像的形態(tài)學(xué)處理常用于圖像的簡(jiǎn)化和特征提取。假設(shè)要去除圖像中的細(xì)小噪聲和孤立點(diǎn)，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10、當(dāng)進(jìn)行數(shù)字圖像的對(duì)比度拉伸時(shí)，假設(shè)圖像的對(duì)比度較低，需要擴(kuò)展灰度級(jí)范圍。以下哪種對(duì)比度拉伸方法可能更適合保留圖像的細(xì)節(jié)？（）A.線性對(duì)比度拉伸B.非線性對(duì)比度拉伸，如對(duì)數(shù)拉伸C.不進(jìn)行對(duì)比度拉伸，認(rèn)為當(dāng)前對(duì)比度足夠D.隨機(jī)調(diào)整圖像的灰度值來拉伸對(duì)比度11、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12、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，可以通過特定的算法檢測(cè)出來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13、數(shù)字圖像的遙感應(yīng)用中，需要對(duì)大量的衛(wèi)星圖像進(jìn)行處理和分析。假設(shè)要從遙感圖像中提取土地覆蓋類型信息，以下哪種方法可能需要較高的計(jì)算資源和時(shí)間？（）A.基于像素的分類方法B.基于對(duì)象的分類方法C.深度學(xué)習(xí)的分類方法D.基于規(guī)則的分類方法14、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(yàn)知識(shí)和人工干預(yù)？（）A.基于閾值的分割方法B.基于區(qū)域生長(zhǎng)的分割方法C.基于邊緣檢測(cè)的分割方法D.基于聚類的分割方法15、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(chǎng)景中跟蹤一個(gè)快速移動(dòng)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(duì)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(jì)算復(fù)雜度低，實(shí)時(shí)性好C.目標(biāo)跟蹤過程中，背景的變化不會(huì)對(duì)跟蹤結(jié)果產(chǎn)生影響D.無論目標(biāo)如何運(yùn)動(dòng)和變化，都可以通過一種固定的跟蹤方法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確跟蹤16、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)我們有一張曝光不足的夜景照片，需要對(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)以改善視覺效果。以下關(guān)于圖像增強(qiáng)方法的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.直方圖均衡化通過調(diào)整圖像的灰度分布，使像素灰度值更均勻地分布，從而增強(qiáng)圖像對(duì)比度B.灰度變換可以通過線性或非線性函數(shù)對(duì)像素灰度值進(jìn)行映射，改變圖像的亮度和對(duì)比度C.中值濾波是一種基于排序的非線性濾波方法，主要用于去除椒鹽噪聲，但會(huì)使圖像細(xì)節(jié)模糊D.圖像增強(qiáng)方法總是能夠在不引入任何失真或噪聲的情況下，完美地改善圖像質(zhì)量17、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)中，有主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)兩種方法。假設(shè)我們要評(píng)估一個(gè)圖像處理算法對(duì)圖像質(zhì)量的影響，以下哪種客觀評(píng)價(jià)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18、圖像壓縮在數(shù)字圖像處理中具有重要意義。考慮一個(gè)包含大量細(xì)節(jié)和復(fù)雜紋理的圖像，如果要在保證一定圖像質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)較高的壓縮比，以下哪種壓縮算法可能更適合？（）A.JPEG壓縮算法B.GIF壓縮算法C.BMP無壓縮格式D.PNG無損壓縮算法19、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20、圖像的形態(tài)學(xué)處理常用于圖像的簡(jiǎn)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(huì)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(yùn)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(duì)所有類型的圖像都能產(chǎn)生相同的效果，且不會(huì)改變圖像的主要結(jié)構(gòu)二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）圖像形態(tài)學(xué)處理包括哪些操作？2、（本題5分）說明常見的數(shù)字圖像邊緣檢測(cè)算子。3、（本題5分）圖像增強(qiáng)中的拉普拉斯算子的性質(zhì)是什么？三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，對(duì)圖像進(jìn)行壓縮。讀取一幅圖像，使用特定的壓縮算法對(duì)圖像進(jìn)行壓縮，并將壓縮后的圖像保存為新文件。2、（本題5分）編寫一個(gè)程序，讀取一幅圖像，對(duì)其進(jìn)行圖像增強(qiáng)。可以采用直方圖拉伸、對(duì)比度增強(qiáng)等方法，顯示增強(qiáng)前后的圖像，觀察圖像質(zhì)量的改善。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，讀取一幅圖像，對(duì)其進(jìn)行圖像變形和顏色平衡調(diào)整的精細(xì)處理。采用更精確的變形和顏色平衡調(diào)整方法，顯示處