北京理工大學(xué)珠海學(xué)院《數(shù)字圖像處理C》2023-2024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頁北京理工大學(xué)珠海學(xué)院《數(shù)字圖像處理C》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、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2、在數(shù)字圖像的加密處理中，為了保證圖像的安全性和保密性。假設(shè)要對(duì)一幅重要的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行加密，以下哪種加密算法可能在加密速度和安全性之間取得較好的平衡？（）A.AES加密算法B.RSA加密算法C.DES加密算法D.哈希函數(shù)3、在數(shù)字圖像的壓縮感知理論中，假設(shè)要對(duì)一幅圖像進(jìn)行壓縮采樣和重構(gòu)。以下關(guān)于壓縮感知的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.壓縮感知可以在遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣率的情況下采集信號(hào)，并精確重構(gòu)B.重構(gòu)圖像的質(zhì)量取決于測(cè)量矩陣的設(shè)計(jì)和重構(gòu)算法的性能C.壓縮感知適用于所有類型的圖像，無需考慮圖像的特征和結(jié)構(gòu)D.可以利用圖像的稀疏性和相關(guān)性來實(shí)現(xiàn)壓縮感知4、數(shù)字圖像的匹配和識(shí)別是許多應(yīng)用的基礎(chǔ)。假設(shè)我們要在一個(gè)圖像庫(kù)中查找與給定圖像相似的圖像。以下哪種圖像匹配方法通常基于特征點(diǎn)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5、當(dāng)對(duì)一幅醫(yī)學(xué)X光圖像進(jìn)行增強(qiáng)，以突出骨骼結(jié)構(gòu)和病變區(qū)域，同時(shí)不引入過多的噪聲和偽影。以下哪種增強(qiáng)方法可能更適合這種特殊類型的圖像？（）A.自適應(yīng)直方圖均衡化B.對(duì)數(shù)變換C.指數(shù)變換D.分段線性變換6、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)要對(duì)一幅二值圖像進(jìn)行膨脹操作，以連接斷開的部分。以下關(guān)于形態(tài)學(xué)操作的描述，正確的是：（）A.膨脹操作會(huì)使圖像中的物體變大，填充細(xì)小的空洞和間隙B.形態(tài)學(xué)操作只對(duì)二值圖像有效，對(duì)灰度圖像沒有任何作用C.多次進(jìn)行膨脹操作可以不斷增加圖像中物體的面積，沒有上限D(zhuǎn).膨脹操作會(huì)破壞圖像中物體的原有形狀，導(dǎo)致無法恢復(fù)7、對(duì)于數(shù)字圖像的壓縮，有多種算法可供選擇。假設(shè)要對(duì)一個(gè)包含大量重復(fù)圖案和相似區(qū)域的圖像進(jìn)行壓縮，同時(shí)要求在解壓后能夠較好地恢復(fù)圖像質(zhì)量。以下哪種壓縮算法可能更適合？（）A.JPEG壓縮B.PNG壓縮C.GIF壓縮D.BMP壓縮8、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9、數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)于衡量圖像處理效果至關(guān)重要。假設(shè)要評(píng)價(jià)一張經(jīng)過處理的圖像與原始圖像的相似度和視覺質(zhì)量，以下哪種圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)可能更準(zhǔn)確？（）A.均方誤差（MSE）B.峰值信噪比（PSNR）C.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）D.信息熵10、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)要對(duì)一幅二值圖像進(jìn)行腐蝕和膨脹操作，以下關(guān)于形態(tài)學(xué)處理的描述，正確的是：（）A.腐蝕操作會(huì)使物體的邊界向內(nèi)收縮，可能導(dǎo)致物體的部分區(qū)域消失B.膨脹操作總是會(huì)增加物體的面積和尺寸，不會(huì)改變物體的形狀C.先腐蝕后膨脹的開運(yùn)算可以去除圖像中的小噪聲，同時(shí)保持物體的形狀和大小基本不變D.形態(tài)學(xué)處理只適用于二值圖像，對(duì)灰度圖像沒有作用11、數(shù)字圖像的復(fù)原旨在去除圖像中的失真和降質(zhì)。假設(shè)要對(duì)一張因運(yùn)動(dòng)模糊而失真的圖像進(jìn)行復(fù)原。以下關(guān)于圖像復(fù)原的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以通過建立圖像的退化模型，反推原始圖像，實(shí)現(xiàn)圖像的復(fù)原B.維納濾波是一種常見的圖像復(fù)原方法，通過估計(jì)圖像的功率譜來恢復(fù)圖像C.圖像復(fù)原能夠完全恢復(fù)出原始清晰的圖像，不受模糊程度和噪聲的影響D.在進(jìn)行圖像復(fù)原時(shí)，需要對(duì)先驗(yàn)知識(shí)和參數(shù)進(jìn)行合理估計(jì)，以提高復(fù)原效果12、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，假設(shè)目標(biāo)在圖像中發(fā)生了變形和部分遮擋。以下哪種跟蹤算法可能能夠更好地適應(yīng)這種情況？（）A.基于卡爾曼濾波的跟蹤算法B.基于粒子濾波的跟蹤算法C.基于MeanShift的跟蹤算法D.基于模板匹配的跟蹤算法13、圖像濾波是數(shù)字圖像處理中的常見操作。假設(shè)要去除一幅數(shù)字圖像中的椒鹽噪聲，以下關(guān)于濾波方法的選擇，哪一項(xiàng)是最有效的？（）A.均值濾波，通過計(jì)算鄰域像素的平均值來平滑圖像B.高斯濾波，對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理，同時(shí)保留一定的邊緣信息C.中值濾波，用鄰域像素的中值替代當(dāng)前像素值，有效去除椒鹽噪聲D.高通濾波，突出圖像的邊緣和細(xì)節(jié)14、數(shù)字圖像的彩色模型有多種，如RGB、HSV等。假設(shè)要對(duì)一幅彩色圖像進(jìn)行顏色調(diào)整，以增強(qiáng)特定顏色的效果。以下關(guān)于彩色模型的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.RGB模型，直接對(duì)紅、綠、藍(lán)三個(gè)通道進(jìn)行操作B.HSV模型，通過調(diào)整色相、飽和度和明度來實(shí)現(xiàn)顏色調(diào)整C.CMYK模型，適用于印刷領(lǐng)域的顏色處理D.YUV模型，常用于視頻編碼中的顏色表示15、圖像的頻域處理可以用于圖像增強(qiáng)和濾波。假設(shè)我們有一張圖像，其頻譜中高頻部分主要包含了圖像的邊緣和細(xì)節(jié)信息。如果想要增強(qiáng)圖像的邊緣，以下哪種頻域?yàn)V波器可能會(huì)被使用？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋圖像配準(zhǔn)中的多模態(tài)配準(zhǔn)問題。2、（本題5分）解釋數(shù)字圖像增強(qiáng)的目的和常見方法。3、（本題5分）說明安防監(jiān)控圖像中的行為分析技術(shù)。4、（本題5分）簡(jiǎn)述數(shù)字水印的不可感知性要求。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析基于模板匹配的目標(biāo)檢測(cè)方法。2、（本題5分）分析圖像銳化算法（如拉普拉斯算子）對(duì)圖像邊緣的增強(qiáng)效果。3、（本題5分）分析圖像的基于聚類的分割方法（如K-Means聚類）。4、（本題5分）分析圖像去霧算法的原理和效果評(píng)估。5、（本題5分）分析圖像的分水嶺算法在圖像分割中的優(yōu)勢(shì)和局限性。四、編程題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）通過C語言編程，對(duì)灰度圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)的距離變換。2、（本題10分）編寫程序進(jìn)行圖像的幾何