麗水學院《數(shù)字圖像處理》2022-2023學年第一學期期末試卷

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《數(shù)字圖像處理》2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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)字圖像處理中，圖像增強是常見的操作之一。假設我們有一張曝光不足的夜景照片，需要對其進行增強以改善視覺效果。以下關于圖像增強方法的描述，哪一項是不準確的？（）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，從而增強圖像對比度B.灰度變換可以通過線性或非線性函數(shù)對像素灰度值進行映射，改變圖像的亮度和對比度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，但會使圖像細節(jié)模糊D.圖像增強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2、對于數(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識別中經(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。假設要從一幅復雜的彩色圖像中準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，并說明其優(yōu)勢所在3、在數(shù)字圖像的特征提取中，紋理特征是重要的一類。假設我們有一組布料圖像，需要根據(jù)紋理特征來區(qū)分不同的布料材質(zhì)。以下哪種方法常用于提取圖像的紋理特征？（）A.灰度共生矩陣B.邊緣直方圖C.顏色直方圖D.形狀特征描述4、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。假設要對一張大尺寸的圖像進行多分辨率表示。以下關于小波變換的描述，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5、數(shù)字圖像的銳化處理可以增強圖像的邊緣和細節(jié)。假設要對一張模糊的圖像進行銳化，使其看起來更清晰，以下哪種銳化方法可能更有效且不易產(chǎn)生過度增強的現(xiàn)象？（）A.梯度銳化B.高通濾波銳化C.反銳化掩模D.以上方法結合使用6、在數(shù)字圖像的智能安防系統(tǒng)中，例如門禁系統(tǒng)中的人臉驗證。假設要提高人臉驗證的準確率和速度，以下關于圖像處理和算法的描述，哪一項是不正確的？（）A.深度學習算法可以自動學習有效的人臉特征B.圖像預處理可以減少光照和姿態(tài)的影響C.特征匹配的計算復雜度越低，驗證速度越快D.單一的算法可以適用于所有的安防場景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主要基于圖像的像素差異？（）A.峰值信噪比（PSNR）B.結構相似性指數(shù)（SSIM）C.均方誤差（MSE）D.以上都是8、在數(shù)字圖像的目標跟蹤中，假設要跟蹤一個在復雜背景中運動的物體。以下關于跟蹤算法的適應性，哪一項是需要重點考慮的？（）A.對物體的形狀變化具有魯棒性B.能夠快速適應光照的變化C.在物體被部分遮擋時仍能準確跟蹤D.以上三個方面都需要重點考慮9、在數(shù)字圖像的形態(tài)學處理中，以下哪種操作可以用來填充圖像中的小孔洞？（）A.腐蝕B.膨脹C.開運算D.閉運算。假設圖像中存在一些由于噪聲或其他原因產(chǎn)生的小面積孔洞，需要一種形態(tài)學操作來修復這些缺陷，上述哪種操作能夠有效地實現(xiàn)這一目的，并詳細解釋其工作過程10、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。假設要對一組高清衛(wèi)星圖像進行壓縮，以下關于圖像壓縮技術的描述，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)容和應用場景無關11、在數(shù)字圖像的復原中，需要從退化的圖像中恢復出原始圖像。假設一張圖像由于運動模糊而退化，要恢復其清晰的內(nèi)容，以下哪種圖像復原方法可能更有效？（）A.逆濾波B.維納濾波C.約束最小二乘濾波D.盲去卷積12、在數(shù)字圖像的目標跟蹤中，實時準確地跟蹤目標是關鍵。假設要在一段視頻中跟蹤一個移動的車輛。以下關于目標跟蹤方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.基于特征的跟蹤方法通過提取目標的特征，如顏色、形狀、紋理等，來實現(xiàn)跟蹤B.基于模型的跟蹤方法通過建立目標的數(shù)學模型，預測目標的位置和狀態(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的可能狀態(tài)D.目標跟蹤方法在任何復雜的場景和光照條件下都能穩(wěn)定準確地跟蹤目標13、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強是一種常見的操作。假設要對一幅對比度較低的灰度圖像進行增強，以突出圖像中的細節(jié)。以下關于圖像增強方法的描述，正確的是：（）A.直方圖均衡化通過擴展圖像的動態(tài)范圍來增強對比度，但可能導致某些細節(jié)丟失B.中值濾波可以有效地增強圖像對比度，同時去除噪聲C.均值濾波在增強圖像的同時能夠很好地保留圖像的邊緣信息D.伽馬校正只能用于校正過亮或過暗的圖像，對對比度低的圖像效果不佳14、數(shù)字圖像的匹配和識別是許多應用的基礎。假設我們要在一個圖像庫中查找與給定圖像相似的圖像。以下哪種圖像匹配方法通?；谔卣鼽c的提取和匹配？（）A.基于灰度值的匹配B.基于模板的匹配C.基于特征的匹配D.基于區(qū)域的匹配15、在數(shù)字圖像的圖像復原中，以下哪種先驗知識可以幫助估計退化函數(shù)？（）A.圖像的平滑性B.圖像的邊緣信息C.圖像的統(tǒng)計特性D.以上都是。假設圖像由于模糊、噪聲等原因發(fā)生退化，需要利用先驗知識來恢復原始清晰的圖像，上述哪種先驗知識能夠為退化函數(shù)的估計提供有價值的線索，并解釋其在圖像復原中的作用和應用16、當進行數(shù)字圖像的多尺度分析時，例如使用小波變換。假設需要同時分析圖像在不同尺度下的細節(jié)和概貌信息，以下關于小波變換的說法哪個是正確的？（）A.小波變換能夠有效地捕捉圖像的局部特征和奇異點B.小波變換的計算復雜度非常高，不適合處理大規(guī)模圖像C.小波變換會導致圖像信息的丟失，不建議使用D.不需要進行多尺度分析，只關注原始圖像的單一尺度17、圖像分割是將圖像分成不同的區(qū)域或?qū)ο?。假設我們有一張細胞圖像，需要將不同的細胞從背景中分割出來。以下哪種圖像分割方法通?；谙袼氐幕叶戎迪嗨菩詠磉M行分割？（）A.閾值分割B.區(qū)域生長C.邊緣檢測分割D.基于聚類的分割18、在數(shù)字圖像的幾何變換中，例如圖像的旋轉(zhuǎn)和縮放。如果在變換過程中不進行插值處理，可能會導致圖像出現(xiàn)什么問題？（）A.圖像失真B.圖像分辨率降低C.圖像顏色偏差D.圖像數(shù)據(jù)丟失19、圖像的配準是將不同時間、不同視角或不同傳感器獲取的圖像進行對齊。假設要將兩張有一定旋轉(zhuǎn)和平移差異的圖像進行精確配準。以下關于圖像配準方法的描述，正確的是：（）A.基于特征的配準方法通過提取圖像中的顯著特征進行匹配，對圖像的變形適應性強B.基于灰度的配準方法直接比較圖像的灰度值，計算簡單，但精度較低C.圖像配準過程中，初始估計的配準參數(shù)對最終配準結果沒有影響D.無論圖像的差異有多大，都可以通過一次配準操作達到完美的對齊效果20、圖像的邊緣檢測是圖像處理的重要任務之一。假設要檢測一幅自然風景圖像中的物體邊緣。以下關于邊緣檢測算子的描述，哪一項是不正確的？（）A.Roberts算子、Sobel算子和Prewitt算子都是基于梯度的邊緣檢測算子，對水平和垂直邊緣有較好的檢測效果B.Canny算子是一種性能較好的邊緣檢測算子，具有較好的信噪比和定位精度C.拉普拉斯算子是一種二階導數(shù)算子，對噪聲比較敏感，通常需要先進行平滑處理D.不同的邊緣檢測算子在任何情況下都能得到相同的邊緣檢測結果21、對于數(shù)字圖像的平滑處理，以下哪種濾波器在去除噪聲的同時能較好地保留圖像邊緣？（）A.均值濾波器B.中值濾波器C.高斯濾波器D.雙邊濾波器。假設圖像受到椒鹽噪聲的干擾，同時圖像中的邊緣信息對后續(xù)處理至關重要，在這種情況下，上述哪種濾波器能夠在平滑噪聲的同時最大程度地保護邊緣，并解釋其原因和效果22、數(shù)字圖像的質(zhì)量評價指標對于評估圖像處理算法的效果非常重要。假設要評價一幅經(jīng)過處理的圖像的質(zhì)量。以下關于圖像質(zhì)量評價指標的描述，正確的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）越高，圖像質(zhì)量越好，能夠準確反映人眼的主觀感受B.結構相似性指數(shù)（SSIM）只考慮圖像的結構信息，對圖像的亮度和對比度變化不敏感C.均方誤差（MSE）越小，圖像質(zhì)量越高，是最可靠的圖像質(zhì)量評價指標D.不同的圖像質(zhì)量評價指標各有優(yōu)缺點，需要結合使用來全面評估圖像質(zhì)量23、在數(shù)字圖像的水印嵌入和提取中，例如在一幅數(shù)字畫作中嵌入版權信息，同時不影響圖像的視覺質(zhì)量，并且能夠在需要時準確提取出水印。以下哪種水印技術可能更符合要求？（）A.可見水印B.不可見水印C.易碎水印D.魯棒水印24、在數(shù)字圖像處理中，圖像濾波用于去除噪聲或平滑圖像。假設要對一張受到高斯噪聲污染的圖像進行濾波處理。以下關于圖像濾波的描述，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構和特征，只去除噪聲25、數(shù)字圖像的超分辨率重建旨在提高圖像的分辨率。假設要從低分辨率圖像生成高分辨率圖像，同時保持圖像的細節(jié)和清晰度，以下關于超分辨率重建的方法，哪一項是不正確的？（）A.基于插值的方法簡單快速，但可能會導致圖像模糊B.基于深度學習的方法可以學習到圖像的特征和模式，但需要大量的訓練數(shù)據(jù)C.超分辨率重建無法從根本上增加圖像的信息量D.多幀圖像融合的方法一定能獲得比單幀圖像更好的超分辨率效果26、在數(shù)字圖像的頻域處理中，傅里葉變換是重要的工具。假設要分析圖像的周期性紋理特征，以下關于傅里葉變換的應用，哪一項是不正確的？（）A.通過傅里葉變換的頻譜可以判斷圖像中紋理的方向和周期B.對傅里葉變換后的頻譜進行濾波操作，可以去除或增強特定頻率的成分C.傅里葉變換只能用于處理灰度圖像，不能用于彩色圖像D.快速傅里葉變換（FFT）可以提高計算效率27、數(shù)字圖像的彩色模型有多種，如RGB、HSV等。假設要對一幅彩色圖像進行顏色調(diào)整，以增強特定顏色的效果。以下關于彩色模型的選擇，哪一項是最合適的？（）A.RGB模型，直接對紅、綠、藍三個通道進行操作B.HSV模型，通過調(diào)整色相、飽和度和明度來實現(xiàn)顏色調(diào)整C.CMYK模型，適用于印刷領域的顏色處理D.YUV模型，常用于視頻編碼中的顏色表示28、在數(shù)字圖像的加密和解密中，假設要對一張重要的圖像進行加密保護。以下關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，能夠準確恢復原始圖像29、數(shù)字圖像的頻域處理可以實現(xiàn)特定的效果。假設要對一張圖像進行增強，突出其高頻成分以增強細節(jié)，以下哪種頻域處理方法可能適用？（）A.傅里葉變換B.離散余弦變換C.高通濾波D.低通濾波30、在數(shù)字圖像的復原中，假設一張圖像由于相機抖動而模糊。以下關于圖像復原方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過建立圖像的退化模型，反推出原始清晰圖像B.維納濾波是一種常用的圖像復原方法，能夠根據(jù)噪聲和圖像的統(tǒng)計特性進行復原C.圖像復原能夠完全恢復出原始清晰的圖像，不存在任何誤差D.正則化方法可以在圖像復原中引入先驗知識，提高復原效果二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）研究圖像的基于深度學習的圖像銳化技術。2、（本題5分）分析基于小波變換的圖像壓縮方法。3、（本題5分）研究圖像的紋理合成技術。4、（本題5分）對一幅細胞圖像進行計數(shù)和分類，評估算法的準確性。5、（本題5分）分析圖像的形態(tài)學重建在圖像修復中的應用。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)