西北大學(xué)《數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)西北大學(xué)《數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)》

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25個(gè)小題，每小題1分，共25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、圖像的超分辨率重建旨在從低分辨率圖像恢復(fù)出高分辨率圖像。假設(shè)要對(duì)一張模糊的低分辨率圖像進(jìn)行超分辨率重建。以下關(guān)于超分辨率重建方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.基于插值的方法如雙線性插值和雙三次插值簡(jiǎn)單快速，但重建效果有限B.基于學(xué)習(xí)的方法通過訓(xùn)練模型學(xué)習(xí)低分辨率和高分辨率圖像之間的映射關(guān)系，能夠獲得更好的重建效果C.圖像超分辨率重建可以無限地提高圖像的分辨率，不受原始圖像信息的限制D.結(jié)合多種方法的混合超分辨率重建技術(shù)可以綜合各自的優(yōu)點(diǎn)，提高重建質(zhì)量2、數(shù)字圖像的去噪方法有多種。假設(shè)要去除一幅圖像中的高斯噪聲，同時(shí)盡量保持圖像的邊緣和細(xì)節(jié)。以下關(guān)于去噪方法的描述，正確的是：（）A.雙邊濾波在去除高斯噪聲的同時(shí)，能夠較好地保護(hù)邊緣和細(xì)節(jié)B.維納濾波適用于去除強(qiáng)噪聲，對(duì)高斯噪聲效果不佳C.小波閾值去噪能夠完全去除高斯噪聲，且不會(huì)引入任何失真D.所有的去噪方法在去除高斯噪聲時(shí)都會(huì)導(dǎo)致圖像的邊緣模糊3、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4、在數(shù)字圖像的復(fù)原處理中，用于恢復(fù)由于各種原因而退化的圖像。假設(shè)一幅圖像由于相機(jī)抖動(dòng)而模糊，以下關(guān)于圖像復(fù)原方法的描述，正確的是：（）A.逆濾波方法可以完全恢復(fù)由于運(yùn)動(dòng)模糊造成的圖像退化，效果理想B.維納濾波考慮了噪聲的影響，在存在噪聲的情況下比逆濾波效果更好C.圖像復(fù)原過程中不需要對(duì)退化模型進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)，也能得到較好的結(jié)果D.圖像的退化程度對(duì)復(fù)原方法的選擇沒有影響，任何方法都可以嘗試5、圖像的頻域處理可以實(shí)現(xiàn)一些特定的效果。假設(shè)要對(duì)一張圖像進(jìn)行高通濾波，以增強(qiáng)圖像的邊緣信息。以下關(guān)于圖像頻域處理的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.傅里葉變換將圖像從空域轉(zhuǎn)換到頻域，便于進(jìn)行頻域處理B.高通濾波通過保留圖像的高頻分量，突出圖像的邊緣和細(xì)節(jié)C.頻域處理后的圖像可以通過逆傅里葉變換轉(zhuǎn)換回空域D.圖像的頻域處理比空域處理計(jì)算復(fù)雜度低，效率更高6、在數(shù)字圖像的水印技術(shù)中，以下關(guān)于水印的嵌入和提取的描述，不正確的是（）A.水印可以嵌入到圖像的空間域或頻率域中，以實(shí)現(xiàn)版權(quán)保護(hù)等目的B.嵌入水印的強(qiáng)度越大，水印的魯棒性越好，但對(duì)圖像質(zhì)量的影響也越大C.水印的提取過程需要原始圖像的參與，否則無法準(zhǔn)確提取水印信息D.好的水印算法能夠抵抗各種圖像處理操作和攻擊，同時(shí)保證圖像的可用性7、圖像的立體匹配是獲取圖像深度信息的關(guān)鍵步驟。假設(shè)我們有一對(duì)立體圖像，需要計(jì)算每個(gè)像素的視差。以下哪種立體匹配算法通?；谌謨?yōu)化的思想？（）A.基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的立體匹配B.基于圖割的立體匹配C.基于特征的立體匹配D.基于區(qū)域的立體匹配8、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9、圖像的幾何變換在數(shù)字圖像處理中有著廣泛的應(yīng)用。假設(shè)需要對(duì)一幅圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，同時(shí)保持圖像的質(zhì)量和信息完整。以下關(guān)于圖像旋轉(zhuǎn)的描述，正確的是：（）A.直接對(duì)圖像像素進(jìn)行旋轉(zhuǎn)計(jì)算，簡(jiǎn)單快捷，不會(huì)產(chǎn)生任何失真B.先對(duì)圖像進(jìn)行插值處理，再進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，可以避免圖像信息的丟失和失真C.圖像旋轉(zhuǎn)一定角度后，其分辨率不會(huì)發(fā)生變化D.無論采用何種旋轉(zhuǎn)方法，圖像的邊緣部分總是會(huì)出現(xiàn)明顯的鋸齒狀失真10、在數(shù)字圖像的光照校正中，對(duì)于一幅因光照不均勻?qū)е虏糠謪^(qū)域過亮或過暗的圖像，需要進(jìn)行光照均衡處理。以下哪種方法可能更有效地校正光照？（）A.基于Retinex理論的方法B.基于直方圖規(guī)定化的方法C.基于梯度域的方法D.以上都是11、在數(shù)字圖像的存儲(chǔ)格式中，TIFF格式具有一些獨(dú)特的特點(diǎn)。假設(shè)要選擇一種適合存儲(chǔ)高質(zhì)量、多通道圖像的格式。以下關(guān)于TIFF格式的描述，正確的是：（）A.TIFF格式不支持壓縮，文件體積較大，不適合存儲(chǔ)大量圖像B.TIFF格式只能存儲(chǔ)灰度圖像，無法存儲(chǔ)彩色圖像C.TIFF格式具有良好的兼容性和擴(kuò)展性，可以存儲(chǔ)豐富的圖像信息D.TIFF格式的讀取和寫入速度非?？?，適用于實(shí)時(shí)圖像處理12、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13、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)要將一張低分辨率的圖像重建為高分辨率圖像，同時(shí)要保證圖像的真實(shí)性和自然度，以下哪種超分辨率重建方法可能效果較好？（）A.基于插值的方法B.基于重建的方法C.基于學(xué)習(xí)的方法D.基于模型的方法14、數(shù)字圖像的特征提取對(duì)于圖像識(shí)別和分類至關(guān)重要。假設(shè)要對(duì)一組人物面部圖像進(jìn)行特征提取，以用于人臉識(shí)別系統(tǒng)，以下哪種特征提取方法可能具有較好的性能？（）A.基于紋理的特征提取B.基于形狀的特征提取C.基于主成分分析（PCA）的特征提取D.基于深度學(xué)習(xí)的特征提取15、當(dāng)利用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像診斷時(shí)，以下哪個(gè)方面需要特別注意？（）A.圖像增強(qiáng)B.圖像分割C.圖像配準(zhǔn)D.以上都是。假設(shè)需要從醫(yī)學(xué)影像中準(zhǔn)確地識(shí)別病變區(qū)域、測(cè)量器官大小和位置等，上述哪個(gè)方面的處理對(duì)于提高診斷的準(zhǔn)確性和可靠性至關(guān)重要，并分別說明其在醫(yī)學(xué)影像診斷中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)16、在數(shù)字圖像的頻域處理中，假設(shè)需要對(duì)圖像的高頻部分進(jìn)行抑制以平滑圖像，同時(shí)保留低頻部分的主要信息。以下哪種濾波器可能是最適用的？（）A.低通濾波器，允許低頻通過，阻止高頻B.高通濾波器，允許高頻通過，阻止低頻C.帶通濾波器，允許特定頻段通過D.不使用濾波器，直接處理原始圖像17、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，假設(shè)要在一系列連續(xù)的圖像幀中跟蹤一個(gè)移動(dòng)的物體。物體可能會(huì)發(fā)生變形、被遮擋或者光照變化，以下哪種跟蹤方法可能更具有適應(yīng)性？（）A.基于特征的跟蹤，提取物體的顯著特征進(jìn)行匹配B.基于模板的跟蹤，使用固定的模板匹配圖像C.基于區(qū)域的跟蹤，關(guān)注物體所在的整個(gè)區(qū)域D.不進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，只對(duì)每一幀獨(dú)立處理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)字圖像的邊緣檢測(cè)中，用于提取圖像中的物體輪廓。假設(shè)要檢測(cè)一幅電路板圖像中的線路邊緣，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)噪聲比較敏感，容易檢測(cè)出虛假邊緣B.Canny算子能夠在檢測(cè)邊緣的同時(shí)有效地抑制噪聲，得到較為準(zhǔn)確的邊緣C.Roberts算子在檢測(cè)斜向邊緣時(shí)效果最佳，其他方向的邊緣檢測(cè)效果較差D.邊緣檢測(cè)算子的選擇對(duì)最終的邊緣檢測(cè)結(jié)果影響不大，可以隨意選擇20、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(duì)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)21、在數(shù)字圖像的水印嵌入技術(shù)中，以下哪種嵌入位置能夠在保證水印不可見性的同時(shí)具有較好的魯棒性？（）A.圖像的高頻部分B.圖像的低頻部分C.圖像的邊緣部分D.圖像的平滑部分。假設(shè)需要在一幅數(shù)字圖像中嵌入水印信息，使其在不影響圖像視覺質(zhì)量的前提下，能夠抵抗常見的圖像處理操作和攻擊，上述哪個(gè)嵌入位置能夠滿足這一要求，并解釋其原因和實(shí)現(xiàn)方式22、在數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè)中，不同的邊緣檢測(cè)算子具有不同的特點(diǎn)。假設(shè)要檢測(cè)圖像中較為微弱和模糊的邊緣，以下哪種邊緣檢測(cè)算子可能效果不佳？（）A.Sobel算子B.Canny算子C.Roberts算子D.Laplacian算子23、在數(shù)字圖像的立體匹配中，對(duì)于一對(duì)從不同視角拍攝的圖像，需要找到對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)以計(jì)算深度信息。由于圖像中的光照、噪聲和遮擋等因素，以下哪種立體匹配算法可能更具魯棒性？（）A.基于區(qū)域的立體匹配B.基于特征的立體匹配C.基于深度學(xué)習(xí)的立體匹配D.以上都是24、假設(shè)要對(duì)一組醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行分析，以檢測(cè)腫瘤的存在和位置。這些圖像可能存在噪聲、對(duì)比度低和部分組織模糊等問題。為了提高圖像的質(zhì)量和檢測(cè)的準(zhǔn)確性，以下哪種預(yù)處理操作可能是關(guān)鍵的第一步？（）A.圖像去噪B.圖像增強(qiáng)C.圖像分割D.圖像配準(zhǔn)25、在數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè)中，有多種算法可供選擇。假設(shè)要檢測(cè)一幅自然風(fēng)景圖像中物體的邊緣，以下關(guān)于邊緣檢測(cè)算法的性能評(píng)估，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.檢測(cè)出的邊緣應(yīng)連續(xù)、清晰，且定位準(zhǔn)確B.對(duì)噪聲具有較強(qiáng)的抗干擾能力，避免誤檢測(cè)C.算法的計(jì)算復(fù)雜度越低越好，以提高處理速度D.只關(guān)注檢測(cè)出的邊緣數(shù)量，越多越好二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）說明數(shù)字圖像在汽車工業(yè)中的作用。2、（本題5分）簡(jiǎn)述數(shù)字圖像在美容美發(fā)行業(yè)的用途。3、（本題5分）簡(jiǎn)述圖像分類中的決策樹方法。4、（本題5分）簡(jiǎn)述圖像超分辨率重建中的注意力機(jī)制的作用。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）創(chuàng)建一個(gè)程序，讀取一幅圖像，對(duì)其進(jìn)行圖像分割?？梢允褂瞄撝捣指?、區(qū)域生長(zhǎng)等分割算法，顯示分割前后的圖像以及分割結(jié)果。2、（本題5分）使用Python編寫程序，對(duì)圖像進(jìn)行基于分水嶺算法的分割，顯示分割的區(qū)域和邊界。3、（本題5分）編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)圖像的去模糊處理。讀取一幅模糊的圖像，使用去模糊算法對(duì)圖像進(jìn)行處理，恢復(fù)清晰圖像，并顯示