安徽工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁安徽工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè)計(jì)》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、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2、數(shù)字圖像的投影變換常用于圖像校正和幾何校正。假設(shè)要對(duì)一張發(fā)生透視變形的圖像進(jìn)行校正，以下哪種投影變換可能最適合？（）A.平行投影變換B.透視投影變換C.正射投影變換D.斜投影變換3、假設(shè)要對(duì)一組不同光照條件下拍攝的人物面部圖像進(jìn)行歸一化處理，以使它們在亮度和對(duì)比度上具有一致性，方便后續(xù)的人臉識(shí)別和分析。以下哪種方法可能是最有效的？（）A.全局直方圖均衡化B.局部自適應(yīng)直方圖均衡化C.灰度標(biāo)準(zhǔn)化D.色彩空間轉(zhuǎn)換4、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)要對(duì)一張傾斜的文檔圖像進(jìn)行校正。以下關(guān)于圖像幾何變換的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.平移變換可以將圖像在水平和垂直方向上移動(dòng)B.旋轉(zhuǎn)變換可以圍繞指定的中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)圖像C.縮放變換可以改變圖像的大小，同時(shí)保持圖像的內(nèi)容不變D.圖像的幾何變換不會(huì)導(dǎo)致圖像的信息丟失和失真5、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6、數(shù)字圖像處理中的圖像編碼是為了減少數(shù)據(jù)量。假設(shè)要對(duì)一系列連續(xù)的視頻幀進(jìn)行編碼，以下關(guān)于編碼策略的考慮，哪一項(xiàng)是最重要的？（）A.利用幀間的相關(guān)性，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償編碼B.對(duì)每一幀圖像進(jìn)行獨(dú)立編碼，提高編碼效率C.只編碼關(guān)鍵幀，忽略其他幀的信息D.選擇高壓縮比的編碼算法，不考慮圖像質(zhì)量的損失7、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8、在數(shù)字圖像的生物特征識(shí)別中，例如指紋識(shí)別和虹膜識(shí)別。假設(shè)要提高識(shí)別系統(tǒng)的安全性和準(zhǔn)確性，以下關(guān)于生物特征圖像處理的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.特征提取的準(zhǔn)確性至關(guān)重要B.圖像增強(qiáng)可以改善特征的可辨識(shí)度C.生物特征圖像的存儲(chǔ)和傳輸不需要加密D.多模態(tài)生物特征融合可以提高識(shí)別性能9、在數(shù)字圖像的特征提取中，紋理特征是重要的一類。假設(shè)要描述圖像中紋理的粗糙度和方向性，以下哪種方法可能不太適合？（）A.灰度共生矩陣B.小波變換C.局部二值模式（LBP）D.主成分分析（PCA）10、對(duì)于一幅數(shù)字圖像，其像素的灰度值范圍是0-255，則該圖像的位深度是（）A.8位B.16位C.32位D.64位11、數(shù)字圖像的去霧處理可以提高在有霧環(huán)境下拍攝的圖像的清晰度。假設(shè)我們有一張有霧的風(fēng)景照片，想要去除霧氣。以下哪種去霧方法通常基于物理模型來恢復(fù)無霧圖像？（）A.基于暗通道先驗(yàn)的去霧B.基于直方圖均衡化的去霧C.基于中值濾波的去霧D.基于高斯模糊的去霧12、在數(shù)字圖像的壓縮編碼中，JPEG編碼是一種常見的方法。假設(shè)要對(duì)一幅高質(zhì)量的彩色圖像進(jìn)行JPEG壓縮。以下關(guān)于JPEG編碼的描述，正確的是：（）A.JPEG編碼通過去除圖像的空間冗余和視覺冗余來實(shí)現(xiàn)壓縮，壓縮比可調(diào)B.JPEG編碼是無損壓縮，不會(huì)造成圖像質(zhì)量的任何損失C.對(duì)圖像進(jìn)行多次JPEG壓縮和解壓縮，不會(huì)累積失真D.JPEG編碼只適用于灰度圖像，對(duì)彩色圖像效果不佳13、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，從種子點(diǎn)開始逐步合并相似區(qū)域C.邊緣檢測結(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14、數(shù)字圖像的特征匹配中，為了提高匹配的準(zhǔn)確性和魯棒性，通常會(huì)采用一些約束條件。假設(shè)我們在進(jìn)行特征點(diǎn)匹配時(shí)，除了考慮特征描述符的相似性，還會(huì)考慮以下哪個(gè)約束條件？（）A.距離約束B.方向約束C.尺度約束D.以上都是15、在數(shù)字圖像處理中，邊緣檢測是一項(xiàng)重要任務(wù)。關(guān)于Sobel算子和Canny算子，以下說法不正確的是（）A.Sobel算子對(duì)水平和垂直邊緣檢測效果較好，但對(duì)噪聲比較敏感B.Canny算子具有較好的邊緣檢測性能，能夠檢測出弱邊緣并抑制噪聲C.Canny算子的計(jì)算復(fù)雜度高于Sobel算子，但檢測結(jié)果更精確D.在任何情況下，Sobel算子的邊緣檢測效果都不如Canny算子，應(yīng)優(yōu)先選擇Canny算子16、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(duì)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(duì)圖像進(jìn)行分解，同時(shí)保留圖像的細(xì)節(jié)信息B.小波變換的計(jì)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(huì)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17、在數(shù)字圖像的加密中，需要保證圖像的安全性和保密性。假設(shè)我們有一張敏感的圖像需要傳輸，以下哪種加密方法可以在不明顯增加數(shù)據(jù)量的情況下實(shí)現(xiàn)較好的加密效果？（）A.對(duì)稱加密算法B.非對(duì)稱加密算法C.基于混沌系統(tǒng)的加密D.簡單的位運(yùn)算加密18、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(shè)要分析圖像的周期性紋理特征，以下關(guān)于傅里葉變換的應(yīng)用，哪一項(xiàng)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(duì)傅里葉變換后的頻譜進(jìn)行濾波操作，可以去除或增強(qiáng)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(jì)算效率19、在數(shù)字圖像的特征匹配中，假設(shè)需要在兩幅不同的圖像中找到相同或相似的特征點(diǎn)。以下哪種特征描述子可能具有更好的魯棒性和區(qū)分性？（）A.SIFT（尺度不變特征變換）特征描述子B.SURF（加速穩(wěn)健特征）特征描述子C.ORB（OrientedFASTandRotatedBRIEF）特征描述子D.不使用特征描述子，直接比較像素值20、在數(shù)字圖像的立體匹配中，以下哪種約束條件可以減少匹配的歧義性？（）A.唯一性約束B.相容性約束C.視差連續(xù)性約束D.以上都是。假設(shè)需要從一對(duì)立體圖像中準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)像素的視差，以恢復(fù)場景的三維結(jié)構(gòu)，上述哪種約束條件能夠有效地限制匹配的可能性，提高匹配的準(zhǔn)確性，并詳細(xì)闡述其在立體匹配中的作用和應(yīng)用二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）數(shù)字圖像平滑處理有哪些方法？2、（本題5分）說明圖像融合中的決策融合策略。3、（本題5分）簡述圖像壓縮中的算術(shù)編碼原理。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)行圖像增強(qiáng)和水印添加的精細(xì)高級(jí)安全處理。采用精確、復(fù)雜和安全的增強(qiáng)和水印添加方法，顯示處理前后的圖像。2、（本題5分）編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)圖像的對(duì)比度拉伸。讀取一幅圖像，通過對(duì)比度拉伸算法增強(qiáng)圖像的對(duì)比度，使圖像的細(xì)節(jié)更加清晰，并顯示原始圖像和拉伸后的圖像。3、（本題5分）編寫一個(gè)程序，使用OpenCV實(shí)現(xiàn)圖像的中值濾波和銳化多次交替處理。進(jìn)行多次中值濾波和銳化操作，觀察圖像的變化并顯示