北京理工大學《數字圖像處理技術與實踐》2022-2023學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京理工大學《數字圖像處理技術與實踐》

2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在圖像增強中，限制對比度自適應直方圖均衡化（CLAHE）的優(yōu)點是（）A.避免過度增強B.增強效果更明顯C.計算速度快D.以上都不是2、數字圖像的運動估計用于在視頻序列中估計物體的運動。假設要在一段視頻中估計人物的運動軌跡。以下關于運動估計方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.塊匹配法將圖像分成若干塊，通過在相鄰幀中尋找匹配塊來估計運動B.光流法通過計算圖像中像素的運動速度來估計物體的運動C.運動估計可以準確地估計出物體的復雜運動，包括旋轉、變形等D.運動估計不受視頻幀率、圖像噪聲和物體遮擋的影響3、在數字圖像的質量評價中，有多種指標用于衡量圖像的質量。假設要評價一張經過處理的圖像的質量。以下關于圖像質量評價指標的描述，哪一項是錯誤的？（）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.結構相似性指數（SSIM）考慮了圖像的結構信息，更符合人眼的視覺感知C.圖像質量評價指標的值越大，圖像質量就一定越好D.不同的應用場景可能需要不同的圖像質量評價指標4、數字圖像的運動估計在視頻處理中非常重要。假設要估計一段視頻中物體的運動軌跡，以下關于運動估計方法的描述，正確的是：（）A.塊匹配算法簡單直觀，但在復雜運動場景中容易出現(xiàn)誤差B.光流法能夠精確地估計物體的運動速度和方向，但計算復雜度高C.運動估計的結果不受視頻幀率和圖像分辨率的影響D.無論物體的運動模式如何，一種運動估計方法都能準確估計5、數字圖像的去馬賽克處理用于恢復由彩色濾鏡陣列（CFA）采樣得到的圖像的完整色彩信息。假設要對一幅使用CFA采樣的圖像進行去馬賽克，以下關于去馬賽克方法的描述，正確的是：（）A.雙線性插值去馬賽克方法能夠較好地恢復圖像的色彩，但在邊緣處容易產生色彩失真B.基于深度學習的去馬賽克方法需要大量的訓練數據，在實際應用中受限C.去馬賽克處理不會影響圖像的分辨率和清晰度D.無論CFA的模式和圖像內容如何，一種去馬賽克方法都能完美恢復色彩6、對于數字圖像的壓縮，假設需要在保持較高圖像質量的同時盡可能減少存儲空間。以下哪種圖像壓縮算法可能是最合適的選擇？（）A.JPEG壓縮算法，利用離散余弦變換和量化B.BMP圖像格式，不進行壓縮直接存儲C.GIF壓縮算法，適用于簡單的圖像和動畫D.不進行圖像壓縮，保留原始的大數據量圖像7、在數字圖像的加密和解密過程中，密鑰的管理至關重要。假設要確保圖像加密的安全性。以下關于密鑰管理的描述，正確的是：（）A.密鑰可以隨意生成和共享，不會影響加密的安全性B.定期更新密鑰可以增強加密系統(tǒng)的安全性，防止密鑰被破解C.密鑰的長度對加密安全性沒有影響，只要是隨機生成的即可D.不需要對密鑰進行保密，只要加密算法復雜就足夠安全8、圖像的配準是將不同時間或視角獲取的圖像進行對齊。假設要將兩張拍攝角度不同的人臉圖像進行配準，以下關于圖像配準方法的描述，正確的是：（）A.基于特征點的配準方法對光照變化和噪聲不敏感，配準精度高B.直接使用灰度值的相似性度量進行配準能夠快速得到準確的結果C.圖像配準不需要考慮圖像的變形和扭曲，只關注特征點的匹配D.配準算法的選擇對配準結果沒有顯著影響，任何算法都能達到較好的效果9、數字圖像的顏色校正用于調整圖像的顏色偏差。假設要對一張顏色失真的風景照片進行顏色校正。以下關于顏色校正方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過白平衡調整來消除圖像中的色偏，使白色物體呈現(xiàn)真實的白色B.基于顏色查找表（CLUT）的方法可以根據預設的顏色映射關系對圖像進行校正C.顏色校正可以完全恢復圖像的原始顏色，不受拍攝環(huán)境和設備的影響D.可以通過對圖像的各個顏色通道進行獨立調整來實現(xiàn)顏色校正10、在數字圖像的目標跟蹤中，面臨著許多挑戰(zhàn)。假設要在復雜場景中跟蹤一個快速移動的目標。以下關于目標跟蹤方法的描述，正確的是：（）A.基于特征的目標跟蹤方法對目標的外觀變化具有很強的適應性B.基于模型的目標跟蹤方法計算復雜度低，實時性好C.目標跟蹤過程中，背景的變化不會對跟蹤結果產生影響D.無論目標如何運動和變化，都可以通過一種固定的跟蹤方法實現(xiàn)準確跟蹤11、在數字圖像的分割方法中，以下哪種方法基于圖像的灰度值相似性進行分割？（）A.閾值分割B.邊緣檢測分割C.區(qū)域生長分割D.聚類分割。假設圖像的前景和背景在灰度值上有明顯的差異，需要一種簡單有效的分割方法將其分開，上述哪種方法能夠基于灰度值的差異實現(xiàn)準確分割，并說明其分割的依據和步驟12、圖像分割是將圖像分成不同區(qū)域的過程。假設要對一幅包含多個物體且背景復雜的圖像進行精確分割，以下哪種方法可能需要較多的先驗知識和人工干預？（）A.基于閾值的分割方法B.基于區(qū)域生長的分割方法C.基于邊緣檢測的分割方法D.基于聚類的分割方法13、圖像的幾何變換包括平移、旋轉、縮放等操作。假設要對一張掃描得到的傾斜文檔圖像進行矯正。以下關于圖像幾何變換的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以通過計算變換矩陣來實現(xiàn)圖像的平移、旋轉和縮放等操作，并且可以通過插值算法來計算新位置的像素值B.雙線性插值在計算新像素值時，考慮了相鄰四個像素的影響，比最近鄰插值效果更平滑，但計算量較大C.圖像幾何變換過程中不會出現(xiàn)像素值的丟失或錯誤，能夠完美地實現(xiàn)各種變換效果D.在進行旋轉操作時，需要考慮圖像的邊界擴展，以避免出現(xiàn)部分圖像缺失的情況14、圖像的銳化處理用于增強圖像的邊緣和細節(jié)。假設要對一幅模糊的人像照片進行銳化，以下關于圖像銳化方法的描述，正確的是：（）A.拉普拉斯銳化會增強圖像中的噪聲，需要在銳化前進行去噪處理B.高通濾波銳化能夠在增強邊緣的同時保持圖像的整體平滑度C.圖像銳化的程度越大越好，可以使圖像更加清晰D.銳化處理對圖像的色彩平衡沒有影響，不需要考慮15、在數字圖像的邊緣檢測中，需要準確地檢測出圖像中物體的邊緣。假設圖像中的邊緣具有不同的強度和方向，以下哪種邊緣檢測算子可能會提供最準確和清晰的邊緣結果？（）A.Roberts算子，計算對角方向的差分B.Sobel算子，基于梯度的大小和方向C.Prewitt算子，類似于Sobel但計算更簡單D.不使用任何邊緣檢測算子，通過肉眼觀察判斷邊緣16、在數字圖像的質量評價中，以下關于主觀評價方法的描述，不正確的是（）A.主觀評價方法通過讓觀察者對圖像的質量進行打分來評估圖像的優(yōu)劣B.這種方法能夠直接反映人類對圖像質量的感受，但評價結果容易受到觀察者個體差異的影響C.主觀評價通常在受控的環(huán)境下進行，以確保評價的準確性和可靠性D.主觀評價方法簡單易行，能夠快速準確地給出圖像質量的客觀評價結果17、圖像的頻域處理可以實現(xiàn)一些特定的效果。假設要對一張圖像進行高通濾波，以增強圖像的邊緣信息。以下關于圖像頻域處理的描述，哪一項是錯誤的？（）A.傅里葉變換將圖像從空域轉換到頻域，便于進行頻域處理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節(jié)C.頻域處理后的圖像可以通過逆傅里葉變換轉換回空域D.圖像的頻域處理比空域處理計算復雜度低，效率更高18、圖像的匹配和識別是數字圖像處理的重要應用。假設要在一組圖像中找到與給定模板圖像相似的部分。以下關于圖像匹配方法的描述，哪一項是錯誤的？（）A.基于特征的匹配方法通過提取圖像的關鍵特征進行匹配B.基于灰度的匹配方法直接比較圖像的灰度值進行匹配C.模板匹配可以在整幅圖像上滑動模板，計算相似度D.圖像匹配的結果總是準確無誤的，不會受到圖像變形和光照變化的影響19、在數字圖像的目標跟蹤中，需要在連續(xù)的圖像幀中定位和跟蹤特定的目標。假設目標在運動過程中發(fā)生了變形和光照變化，以下哪種目標跟蹤算法能夠較好地適應這些變化？（）A.基于卡爾曼濾波的跟蹤B.基于粒子濾波的跟蹤C.基于深度學習的跟蹤D.基于均值漂移的跟蹤20、數字圖像的紋理分析可以提取圖像中的紋理特征。假設要分析一幅具有復雜紋理的圖像。以下關于紋理分析方法的描述，正確的是：（）A.灰度共生矩陣能夠有效地描述圖像的紋理方向和周期性B.紋理分析只能用于定性描述，無法進行定量分析C.基于濾波的紋理分析方法對噪聲非常敏感，容易導致錯誤的結果D.所有的紋理分析方法對各種類型的紋理都能提供準確和一致的描述21、圖像分割是將圖像分成不同區(qū)域的過程。假設要從一張復雜的衛(wèi)星圖像中分割出陸地和水域。以下關于圖像分割方法的描述，哪一項是錯誤的？（）A.閾值分割基于圖像的灰度值，通過設定合適的閾值將圖像分為不同的區(qū)域B.邊緣檢測算法可以找到圖像中灰度值變化明顯的區(qū)域，從而實現(xiàn)圖像分割C.區(qū)域生長法從選定的種子點開始，將具有相似性質的像素合并為一個區(qū)域D.圖像分割的結果總是精確無誤的，不會存在過分割或欠分割的情況22、圖像的特征提取在圖像識別和分析中至關重要。假設要從一組人臉圖像中提取特征用于人臉識別。以下關于圖像特征提取方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.邊緣和角點是圖像的重要局部特征，可以通過特定的算法檢測出來B.紋理特征可以描述圖像中重復出現(xiàn)的模式和結構C.主成分分析（PCA）可以將高維的圖像數據降維，提取主要的特征D.提取的圖像特征越多，圖像識別的準確率就一定越高23、在數字圖像的特征提取中，紋理特征是重要的一類。假設我們有一組布料圖像，需要根據紋理特征來區(qū)分不同的布料材質。以下哪種方法常用于提取圖像的紋理特征？（）A.灰度共生矩陣B.邊緣直方圖C.顏色直方圖D.形狀特征描述24、數字圖像的分割后處理常用于優(yōu)化分割結果。假設對一張分割后的圖像進行處理，以消除小的孤立區(qū)域和填補空洞，以下哪種后處理方法可能最為有效？（）A.形態(tài)學開運算和閉運算B.區(qū)域合并和分裂C.邊界平滑和細化D.以上方法結合使用25、在數字圖像的形態(tài)學處理中，膨脹和腐蝕操作經常被使用。假設要對一張二值圖像進行處理，以填充孔洞和消除小的孤立區(qū)域。以下關于形態(tài)學操作的描述，哪一項是不準確的？（）A.膨脹操作可以使圖像中的目標區(qū)域擴大B.腐蝕操作可以使圖像中的目標區(qū)域縮小C.開運算先腐蝕后膨脹，用于去除圖像中的小物體和突出部分D.形態(tài)學操作對圖像的處理結果不受結構元素的形狀和大小的影響二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述如何運用數字圖像處理呈現(xiàn)室內設計方案。2、（本題5分）解釋圖像增強中的直方圖拉伸技術。3、（本題5分）簡述圖像幾何變換中的透視變換。4、（本題5分）簡述圖像采集設備的類型和特點。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫一個程序，實現(xiàn)圖像的目標檢測。讀取一幅圖像，使用目標檢測算法檢測圖像中的特定目標，并顯示原始圖像和檢測結果。2、（本題5分）編寫程序進行圖像的直方圖匹配。將兩張圖像的直方圖進行匹配，使它們具有相似的灰度分布，輸入兩張圖像并展示匹配后的結果。3、（本題5分）設計一個程序，對圖像進行運動