北京化工大學(xué)《數(shù)字圖像處理》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁北京化工大學(xué)《數(shù)字圖像處理》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______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、圖像的融合是將多幅圖像的信息綜合到一幅圖像中。假設(shè)要將一張紅外圖像和一張可見光圖像融合。以下關(guān)于圖像融合方法的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以基于像素級(jí)的融合方法，直接對(duì)像素值進(jìn)行加權(quán)或組合B.特征級(jí)融合方法先提取圖像的特征，然后進(jìn)行融合C.決策級(jí)融合方法根據(jù)圖像的分類或決策結(jié)果進(jìn)行融合D.圖像融合的結(jié)果總是能夠完美地結(jié)合多幅圖像的優(yōu)勢(shì)，不存在任何缺陷2、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3、在數(shù)字圖像的圖像融合中，以下哪種融合規(guī)則能夠在保留源圖像重要信息的同時(shí)避免產(chǎn)生明顯的拼接痕跡？（）A.基于像素的融合B.基于區(qū)域的融合C.基于特征的融合D.以上都是。假設(shè)需要將多幅具有不同特征和信息的圖像融合成一幅綜合的圖像，上述哪種融合規(guī)則能夠?qū)崿F(xiàn)信息的有效整合和過渡的自然平滑，并解釋其在融合過程中的策略和效果4、數(shù)字圖像處理中的圖像分割是將圖像分成不同的區(qū)域。假設(shè)要對(duì)一張細(xì)胞圖像進(jìn)行分割，以區(qū)分不同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于圖像分割方法的選擇，哪一項(xiàng)是不合適的？（）A.閾值分割，基于像素值的閾值進(jìn)行區(qū)域劃分B.區(qū)域生長(zhǎng)法，從種子點(diǎn)開始逐步合并相似區(qū)域C.基于深度學(xué)習(xí)的分割方法，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.隨機(jī)分割，不考慮圖像的特征和結(jié)構(gòu)5、數(shù)字圖像的水印嵌入是一種版權(quán)保護(hù)手段。假設(shè)要在一幅數(shù)字圖像中嵌入不可見的水印信息，以下關(guān)于水印的魯棒性，哪一項(xiàng)是需要重點(diǎn)關(guān)注的？（）A.水印在圖像經(jīng)過常見的處理操作（如壓縮、濾波）后仍能被檢測(cè)到B.水印的嵌入不影響圖像的視覺質(zhì)量C.水印的嵌入和提取過程簡(jiǎn)單快速D.水印信息的容量足夠大，能夠包含豐富的版權(quán)信息6、數(shù)字圖像的去霧處理可以改善在霧天拍攝的圖像質(zhì)量。假設(shè)要對(duì)一張有霧的風(fēng)景圖像進(jìn)行去霧處理。以下關(guān)于圖像去霧方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.基于物理模型的去霧方法通過分析霧的形成原理，反推無霧圖像B.暗通道先驗(yàn)算法是一種有效的去霧方法，基于對(duì)無霧圖像的統(tǒng)計(jì)規(guī)律C.深度學(xué)習(xí)方法在圖像去霧中也有應(yīng)用，能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)霧的特征和去霧規(guī)律D.圖像去霧處理總是能夠完全去除霧氣的影響，恢復(fù)出清晰的原始場(chǎng)景7、數(shù)字圖像的軍事應(yīng)用中，例如目標(biāo)識(shí)別和戰(zhàn)場(chǎng)偵察。假設(shè)要從衛(wèi)星圖像中快速識(shí)別出軍事目標(biāo)，以下哪種圖像處理技術(shù)可能需要結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)？（）A.圖像分類B.圖像融合C.圖像配準(zhǔn)D.圖像加密8、在數(shù)字圖像的超分辨率重建中，提高圖像的分辨率。假設(shè)要將一幅低分辨率的衛(wèi)星圖像重建為高分辨率圖像，以下關(guān)于超分辨率重建方法的描述，正確的是：（）A.基于插值的方法簡(jiǎn)單快速，但重建的圖像容易出現(xiàn)鋸齒和模糊B.深度學(xué)習(xí)方法在超分辨率重建中效果不佳，無法生成清晰的細(xì)節(jié)C.超分辨率重建的結(jié)果不受原始低分辨率圖像的質(zhì)量和信息量的限制D.圖像的超分辨率重建只需要考慮空間分辨率的提高，不需要考慮頻譜信息9、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10、在數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè)中，以下關(guān)于Roberts算子的描述，不準(zhǔn)確的是（）A.Roberts算子是一種基于梯度的邊緣檢測(cè)算子，計(jì)算簡(jiǎn)單快速B.它對(duì)噪聲比較敏感，容易檢測(cè)出虛假邊緣C.Roberts算子在檢測(cè)斜向邊緣時(shí)效果較好，但對(duì)水平和垂直邊緣的檢測(cè)能力較弱D.Roberts算子適用于各種類型和分辨率的圖像，其檢測(cè)結(jié)果具有很高的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性11、在數(shù)字圖像的加密和解密中，假設(shè)要對(duì)一張重要的圖像進(jìn)行加密保護(hù)。以下關(guān)于圖像加密方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以通過置亂圖像的像素位置來實(shí)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(jì)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(zhǔn)確恢復(fù)原始圖像12、對(duì)于一幅包含大量噪聲的數(shù)字圖像，例如椒鹽噪聲，需要對(duì)其進(jìn)行去噪處理同時(shí)盡量保留圖像的邊緣和細(xì)節(jié)信息。以下哪種去噪方法可能更適合？（）A.均值濾波，用鄰域像素的平均值代替中心像素B.中值濾波，用鄰域像素的中值代替中心像素C.高斯濾波，基于高斯函數(shù)對(duì)像素進(jìn)行加權(quán)平均D.不進(jìn)行任何去噪處理，保留原始的含噪圖像13、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14、在數(shù)字圖像的加密技術(shù)中，以下哪種加密算法能夠提供較高的安全性？（）A.DES加密算法B.AES加密算法C.RSA加密算法D.以上都是。假設(shè)需要對(duì)一幅包含敏感信息的數(shù)字圖像進(jìn)行加密傳輸，要求加密后的圖像在沒有正確密鑰的情況下難以被破解，上述哪種加密算法能夠滿足這一高安全性的需求，并解釋其加密強(qiáng)度和安全性保障機(jī)制15、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(duì)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(duì)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)字圖像在藝術(shù)創(chuàng)作中的應(yīng)用。2、（本題5分）說明圖像分割中的過度分割和欠分割問題。3、（本題5分）在工業(yè)檢測(cè)圖像中，如何進(jìn)行尺寸測(cè)量？4、（本題5分）說明數(shù)字圖像客觀質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)有哪些。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析圖像的對(duì)比度受限自適應(yīng)直方圖均衡化（CLAHE）。2、（本題5分）探討圖像的基于深度學(xué)習(xí)的圖像增強(qiáng)方法。3、（本題5分）對(duì)一幅面部圖像進(jìn)行表情識(shí)別，評(píng)估識(shí)別算法的準(zhǔn)確性。4、（本題5分）探討圖像的基于水平集和區(qū)域合并的圖像分割算法。5、（本題5分）研究圖像的基于深度學(xué)習(xí)的圖像增強(qiáng)的可解釋性。四、編程題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）利用Python和相關(guān)圖像處理庫，讀取一張圖像，對(duì)其進(jìn)行直方圖均衡化處理，以增強(qiáng)圖像的對(duì)比度，并展示處理前后的圖像直方圖和圖像效果。2、（本題10分）使用Python和OpenCV庫，實(shí)現(xiàn)對(duì)一張彩色圖像的灰度化處理，并顯示原始圖像和灰度