長沙師范學(xué)院《圖像處理及分析》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁長沙師范學(xué)院

《圖像處理及分析》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、數(shù)字圖像的質(zhì)量評價對于衡量圖像處理效果至關(guān)重要。假設(shè)要評價一張經(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)量評價指標(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2、在數(shù)字圖像處理的實(shí)際應(yīng)用中，醫(yī)學(xué)圖像處理有著重要地位。假設(shè)要對一張X光片進(jìn)行分析和診斷。以下關(guān)于醫(yī)學(xué)圖像處理的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.圖像增強(qiáng)可以提高X光片的對比度，幫助醫(yī)生更清晰地觀察病變部位B.圖像分割可以將病變區(qū)域從正常組織中分離出來，便于定量分析和診斷C.三維重建技術(shù)可以將多個二維的醫(yī)學(xué)圖像構(gòu)建成三維模型，提供更直觀的信息D.醫(yī)學(xué)圖像處理的結(jié)果完全依賴于圖像處理算法，不需要醫(yī)生的專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷3、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)要對一張傾斜的文檔圖像進(jìn)行校正，使其恢復(fù)為水平狀態(tài)，同時保持圖像的內(nèi)容不變形。以下哪種幾何變換方法最為適用？（）A.平移變換B.旋轉(zhuǎn)變換C.縮放變換D.仿射變換4、在數(shù)字圖像的多尺度分析中，假設(shè)要對一幅圖像進(jìn)行不同尺度的特征提取。以下關(guān)于多尺度方法的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.小波變換，能夠在不同尺度上分解圖像的頻率成分B.金字塔算法，通過逐步下采樣構(gòu)建圖像的多尺度表示C.高斯金字塔，結(jié)合高斯濾波和下采樣實(shí)現(xiàn)多尺度分析D.以上三種方法都可以，根據(jù)具體需求選擇5、數(shù)字圖像的工業(yè)檢測中，例如檢測產(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6、在數(shù)字圖像的遠(yuǎn)程教育應(yīng)用中，例如在線教學(xué)中的圖像展示和互動。假設(shè)要確保學(xué)生在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下都能清晰地看到教學(xué)圖像，以下關(guān)于圖像傳輸和優(yōu)化的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以采用圖像壓縮技術(shù)減少數(shù)據(jù)量B.自適應(yīng)流媒體技術(shù)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況調(diào)整圖像質(zhì)量C.圖像的分辨率越高，教學(xué)效果越好D.緩存機(jī)制可以提高圖像的加載速度7、數(shù)字圖像的色彩校正用于調(diào)整圖像的色彩偏差。假設(shè)要對一幅偏色的風(fēng)景照片進(jìn)行色彩校正，以下關(guān)于色彩校正方法的描述，正確的是：（）A.白平衡方法能夠有效地校正由于光照條件導(dǎo)致的色彩偏差，但對復(fù)雜的偏色情況效果有限B.色彩空間轉(zhuǎn)換可以解決所有的色彩校正問題，無需其他操作C.色彩校正不需要考慮圖像的拍攝設(shè)備和拍攝環(huán)境D.無論圖像的偏色程度如何，一種色彩校正方法都能完美解決8、數(shù)字圖像的視頻處理中，幀間預(yù)測是視頻壓縮的重要技術(shù)。假設(shè)要對一段視頻進(jìn)行壓縮，以下關(guān)于幀間預(yù)測的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以利用相鄰幀之間的相關(guān)性減少數(shù)據(jù)量B.運(yùn)動估計的精度越高，壓縮效果越好C.幀間預(yù)測只適用于固定攝像頭拍攝的視頻D.雙向預(yù)測可以進(jìn)一步提高壓縮效率9、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價指標(biāo)中，以下哪個指標(biāo)能夠綜合考慮圖像的失真程度和人類視覺感知？（）A.均方誤差B.峰值信噪比C.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)D.以上都是。假設(shè)需要對經(jīng)過不同處理操作的數(shù)字圖像進(jìn)行質(zhì)量評估，以確定哪種處理方法能夠在保持圖像質(zhì)量的同時達(dá)到預(yù)期的效果，上述哪個指標(biāo)能夠更貼近人類對圖像質(zhì)量的主觀感受，并闡述其評價原理和優(yōu)勢10、數(shù)字圖像的濾波處理常用于去除噪聲和增強(qiáng)特定特征。假設(shè)要去除一幅磁共振成像（MRI）圖像中的高斯噪聲，以下關(guān)于濾波方法的描述，正確的是：（）A.均值濾波能夠有效地去除高斯噪聲，但會使圖像變得模糊B.中值濾波對椒鹽噪聲的去除效果較好，但對高斯噪聲效果不佳C.高斯濾波在去除噪聲的同時能夠很好地保留圖像的邊緣和細(xì)節(jié)D.濾波窗口的大小對濾波效果沒有影響，越大越好11、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圖像進(jìn)行分解，同時保留圖像的細(xì)節(jié)信息B.小波變換的計算復(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12、圖像濾波是數(shù)字圖像處理中的常見操作。關(guān)于中值濾波，以下說法錯誤的是（）A.中值濾波能夠有效地去除圖像中的椒鹽噪聲，同時較好地保留圖像的邊緣信息B.它是一種非線性濾波方法，通過對鄰域像素值進(jìn)行排序，取中間值作為輸出C.中值濾波對于處理高斯噪聲效果顯著，優(yōu)于均值濾波D.中值濾波的窗口大小選擇會影響濾波效果，過大或過小的窗口都可能導(dǎo)致圖像失真13、當(dāng)對數(shù)字圖像進(jìn)行圖像融合時，假設(shè)需要將多幅不同來源的圖像融合成一幅具有更豐富信息的圖像。以下哪種融合策略可能產(chǎn)生更好的效果？（）A.基于像素級的融合，直接組合像素值B.基于特征級的融合，提取圖像特征后進(jìn)行組合C.基于決策級的融合，根據(jù)一定的規(guī)則選擇圖像內(nèi)容D.不進(jìn)行圖像融合，只展示單一的源圖像14、在數(shù)字圖像的形態(tài)學(xué)處理中，對于一幅包含大量細(xì)小顆粒和噪聲的圖像，需要進(jìn)行顆粒的合并和噪聲的去除。以下哪種形態(tài)學(xué)操作可能會發(fā)揮重要作用？（）A.膨脹B.腐蝕C.開運(yùn)算D.閉運(yùn)算15、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價中，有多種指標(biāo)用于衡量圖像的質(zhì)量。假設(shè)要評價一張經(jīng)過處理的圖像的質(zhì)量。以下關(guān)于圖像質(zhì)量評價指標(biāo)的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.均方誤差（MSE）和峰值信噪比（PSNR）常用于評價圖像的失真程度B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）考慮了圖像的結(jié)構(gòu)信息，更符合人眼的視覺感知C.圖像質(zhì)量評價指標(biāo)的值越大，圖像質(zhì)量就一定越好D.不同的應(yīng)用場景可能需要不同的圖像質(zhì)量評價指標(biāo)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋圖像增強(qiáng)中的Retinex理論。2、（本題5分）說明Canny邊緣檢測算法的步驟。3、（本題5分）如何利用數(shù)字圖像處理提升家政服務(wù)質(zhì)量？4、（本題5分）簡述圖像壓縮中的霍夫曼編碼過程。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析圖像的形態(tài)學(xué)黑Top-hat變換的作用。2、（本題5分）研究圖像的基于Zernike矩的圖像特征描述方法。3、（本題5分）對一幅衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行水體提取，評估提取方法的精度。4、（本題5分）對一幅衛(wèi)星圖像進(jìn)行地物分類，評估分類算法的精度。5、（本題5分）分析圖像的基于區(qū)域的分割方法（如區(qū)域合并、區(qū)域分裂）。四、編程題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）通過Java編程，對圖像進(jìn)行中值濾波操作以去除椒鹽噪聲。讀取含有椒鹽噪聲的圖像，應(yīng)用中值濾波算法進(jìn)行去噪，并顯示處理前后的圖像。2、（本題10分）設(shè)計一個程序，對圖像進(jìn)行傅里葉變換。讀