湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院《數(shù)字圖像處理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)字圖像處理》2022-2023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20個(gè)小題，每小題1分，共20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)字圖像的文物保護(hù)和修復(fù)中，圖像處理技術(shù)可以發(fā)揮重要作用。假設(shè)要對(duì)一幅古老的繪畫進(jìn)行數(shù)字化修復(fù)，去除污漬和裂痕，以下哪種技術(shù)可能需要對(duì)繪畫的藝術(shù)風(fēng)格和歷史背景有深入了解？（）A.圖像修復(fù)算法B.圖像增強(qiáng)技術(shù)C.色彩校正方法D.邊緣檢測(cè)操作2、圖像的頻域處理可以實(shí)現(xiàn)一些特定的效果。假設(shè)要對(duì)一張圖像進(jìn)行高通濾波，以增強(qiáng)圖像的邊緣信息。以下關(guān)于圖像頻域處理的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.傅里葉變換將圖像從空域轉(zhuǎn)換到頻域，便于進(jìn)行頻域處理B.高通濾波通過(guò)保留圖像的高頻分量，突出圖像的邊緣和細(xì)節(jié)C.頻域處理后的圖像可以通過(guò)逆傅里葉變換轉(zhuǎn)換回空域D.圖像的頻域處理比空域處理計(jì)算復(fù)雜度低，效率更高3、數(shù)字圖像的目標(biāo)識(shí)別是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。假設(shè)要從一組衛(wèi)星圖像中識(shí)別出特定的建筑物，以下關(guān)于目標(biāo)識(shí)別方法的描述，正確的是：（）A.基于模板匹配的方法簡(jiǎn)單直接，但對(duì)目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)和縮放變化適應(yīng)性差B.特征提取和分類器結(jié)合的方法能夠準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)，但特征的選擇對(duì)結(jié)果影響不大C.深度學(xué)習(xí)方法在目標(biāo)識(shí)別中需要大量的標(biāo)注數(shù)據(jù)，對(duì)于小樣本數(shù)據(jù)效果不佳D.目標(biāo)識(shí)別的準(zhǔn)確率只取決于圖像的分辨率，與目標(biāo)的特征和背景無(wú)關(guān)4、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，假設(shè)要跟蹤一個(gè)在復(fù)雜背景中運(yùn)動(dòng)的物體。以下關(guān)于跟蹤算法的適應(yīng)性，哪一項(xiàng)是需要重點(diǎn)考慮的？（）A.對(duì)物體的形狀變化具有魯棒性B.能夠快速適應(yīng)光照的變化C.在物體被部分遮擋時(shí)仍能準(zhǔn)確跟蹤D.以上三個(gè)方面都需要重點(diǎn)考慮5、圖像的配準(zhǔn)是將不同時(shí)間、不同視角或不同傳感器獲取的圖像進(jìn)行對(duì)齊。假設(shè)要將兩張有一定旋轉(zhuǎn)和平移差異的圖像進(jìn)行精確配準(zhǔn)。以下關(guān)于圖像配準(zhǔn)方法的描述，正確的是：（）A.基于特征的配準(zhǔn)方法通過(guò)提取圖像中的顯著特征進(jìn)行匹配，對(duì)圖像的變形適應(yīng)性強(qiáng)B.基于灰度的配準(zhǔn)方法直接比較圖像的灰度值，計(jì)算簡(jiǎn)單，但精度較低C.圖像配準(zhǔn)過(guò)程中，初始估計(jì)的配準(zhǔn)參數(shù)對(duì)最終配準(zhǔn)結(jié)果沒(méi)有影響D.無(wú)論圖像的差異有多大，都可以通過(guò)一次配準(zhǔn)操作達(dá)到完美的對(duì)齊效果6、在數(shù)字圖像的運(yùn)動(dòng)估計(jì)中，用于分析圖像序列中的物體運(yùn)動(dòng)。假設(shè)我們要估計(jì)一段視頻中物體的運(yùn)動(dòng)速度和方向，以下哪種運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法通常基于塊匹配的思想？（）A.光流法B.塊匹配法C.相位相關(guān)法D.特征跟蹤法7、圖像的匹配和識(shí)別是數(shù)字圖像處理的重要應(yīng)用。假設(shè)要在一組圖像中找到與給定模板圖像相似的部分。以下關(guān)于圖像匹配方法的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.基于特征的匹配方法通過(guò)提取圖像的關(guān)鍵特征進(jìn)行匹配B.基于灰度的匹配方法直接比較圖像的灰度值進(jìn)行匹配C.模板匹配可以在整幅圖像上滑動(dòng)模板，計(jì)算相似度D.圖像匹配的結(jié)果總是準(zhǔn)確無(wú)誤的，不會(huì)受到圖像變形和光照變化的影響8、當(dāng)處理數(shù)字醫(yī)學(xué)圖像，例如X光片或者M(jìn)RI圖像時(shí)，假設(shè)需要突出顯示圖像中的特定組織或病變區(qū)域。以下哪種圖像處理技術(shù)可能是最有用的？（）A.圖像增強(qiáng)，調(diào)整對(duì)比度和亮度B.圖像分割，分離出感興趣的區(qū)域C.圖像配準(zhǔn)，與標(biāo)準(zhǔn)模板進(jìn)行對(duì)比D.不進(jìn)行任何處理，直接由醫(yī)生觀察原始圖像9、數(shù)字圖像的氣象預(yù)測(cè)中，衛(wèi)星云圖的處理和分析具有重要意義。假設(shè)要從衛(wèi)星云圖中預(yù)測(cè)天氣變化趨勢(shì)，以下哪種圖像處理方法可能需要結(jié)合大氣物理模型？（）A.圖像分割B.圖像配準(zhǔn)C.特征提取D.圖像融合10、數(shù)字圖像的顏色校正用于調(diào)整圖像的顏色偏差。假設(shè)要對(duì)一張顏色失真的風(fēng)景照片進(jìn)行顏色校正。以下關(guān)于顏色校正方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以通過(guò)白平衡調(diào)整來(lái)消除圖像中的色偏，使白色物體呈現(xiàn)真實(shí)的白色B.基于顏色查找表（CLUT）的方法可以根據(jù)預(yù)設(shè)的顏色映射關(guān)系對(duì)圖像進(jìn)行校正C.顏色校正可以完全恢復(fù)圖像的原始顏色，不受拍攝環(huán)境和設(shè)備的影響D.可以通過(guò)對(duì)圖像的各個(gè)顏色通道進(jìn)行獨(dú)立調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)顏色校正11、數(shù)字圖像的噪聲去除是圖像處理中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。假設(shè)一張醫(yī)學(xué)圖像受到了高斯噪聲的干擾。以下關(guān)于噪聲去除方法的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.均值濾波通過(guò)計(jì)算鄰域像素的平均值來(lái)平滑圖像，去除噪聲B.高斯濾波是一種基于高斯函數(shù)的加權(quán)平均濾波，對(duì)高斯噪聲有較好的去除效果C.小波變換可以將圖像分解為不同的頻率分量，從而去除噪聲D.噪聲去除后，圖像的細(xì)節(jié)和邊緣信息不會(huì)受到任何影響12、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)要將一幅低分辨率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.基于插值的超分辨率重建方法簡(jiǎn)單高效，能夠生成非常清晰的高分辨率圖像B.深度學(xué)習(xí)中的超分辨率重建模型需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，且對(duì)圖像內(nèi)容有一定的限制C.超分辨率重建可以無(wú)限制地提高圖像的分辨率，不受硬件和物理?xiàng)l件的約束D.所有的超分辨率重建方法都能夠完美恢復(fù)出低分辨率圖像丟失的細(xì)節(jié)信息13、在數(shù)字圖像處理的實(shí)際應(yīng)用中，圖像拼接是常見(jiàn)的操作。假設(shè)要將多張具有重疊區(qū)域的圖像拼接成一幅全景圖像。以下關(guān)于圖像拼接的描述，正確的是：（）A.只需簡(jiǎn)單地將圖像按照順序拼接在一起，無(wú)需考慮重疊區(qū)域的處理B.圖像拼接過(guò)程中，亮度和色彩的差異不會(huì)對(duì)拼接效果產(chǎn)生影響C.特征匹配和圖像融合是圖像拼接中的關(guān)鍵步驟，直接決定拼接質(zhì)量D.圖像拼接只適用于拍攝場(chǎng)景固定、光照均勻的情況14、數(shù)字圖像的復(fù)原旨在去除圖像中的退化因素，恢復(fù)原始圖像。假設(shè)圖像由于運(yùn)動(dòng)模糊而退化，要對(duì)其進(jìn)行復(fù)原。以下關(guān)于圖像復(fù)原方法的描述，正確的是：（）A.可以通過(guò)建立準(zhǔn)確的退化模型，然后進(jìn)行逆運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的完美復(fù)原B.圖像復(fù)原過(guò)程中，噪聲的存在不會(huì)對(duì)復(fù)原效果產(chǎn)生影響C.盲圖像復(fù)原不需要關(guān)于退化的先驗(yàn)知識(shí)，也能取得較好的效果D.圖像復(fù)原的效果受到多種因素的限制，通常無(wú)法完全恢復(fù)原始圖像15、數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)是衡量圖像處理效果的重要手段。假設(shè)要評(píng)價(jià)一幅經(jīng)過(guò)增強(qiáng)處理后的圖像質(zhì)量，以下關(guān)于評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇，哪一項(xiàng)是最全面的？（）A.均方誤差（MSE），衡量圖像的失真程度B.峰值信噪比（PSNR），比較原始圖像和處理后圖像的差異C.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM），考慮圖像的結(jié)構(gòu)信息D.同時(shí)使用MSE、PSNR和SSIM，從不同方面進(jìn)行評(píng)價(jià)16、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(méi)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17、對(duì)于數(shù)字圖像的加密處理，假設(shè)需要對(duì)一幅重要的圖像進(jìn)行加密，以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和篡改。以下哪種加密方法可能提供較高的安全性？（）A.對(duì)稱加密算法，如AESB.非對(duì)稱加密算法，如RSAC.簡(jiǎn)單的位運(yùn)算加密D.不進(jìn)行圖像加密，直接存儲(chǔ)明文圖像18、在數(shù)字圖像的水印技術(shù)中，用于版權(quán)保護(hù)和信息隱藏。假設(shè)我們要在一幅圖像中嵌入不可見(jiàn)的水印信息，同時(shí)不影響圖像的視覺(jué)質(zhì)量。以下哪種水印嵌入方法通常對(duì)圖像的修改較??？（）A.空間域水印嵌入B.變換域水印嵌入C.基于壓縮的水印嵌入D.基于加密的水印嵌入19、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(guò)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(méi)有影響，任何方法都可以嘗試20、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(shuō)明其在應(yīng)對(duì)目標(biāo)變化時(shí)的魯棒性和適應(yīng)性二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋霍夫曼編碼的原理和步驟。2、（本題5分）解釋SIFT特征的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。3、（本題5分）解釋邊緣檢測(cè)的基本思想。4、（本題5分）簡(jiǎn)述RGB色彩模型的原理。5、（本題5分）說(shuō)明數(shù)字圖像在藝術(shù)創(chuàng)作中的應(yīng)用。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）編寫程序進(jìn)行圖像的分割。采用不同的圖像分割算法，如閾值分割、區(qū)域生長(zhǎng)等，將圖像分割成不同的區(qū)域并顯示結(jié)果。2、（本題5分）編寫程序進(jìn)行圖像的邊緣檢測(cè)與細(xì)化結(jié)合。先進(jìn)行邊緣檢測(cè)，然后對(duì)邊緣進(jìn)行細(xì)化處理，輸入圖像并展示處理后的結(jié)果。3、（本題5分）利用Python和圖像處理庫(kù)，讀取一張圖像，實(shí)現(xiàn)圖像的色彩調(diào)整和噪聲去除的組合操作。4、（本題5分）