華北理工大學(xué)《數(shù)字圖像處理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024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30個(gè)小題，每小題1分，共30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、在數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè)中，需要準(zhǔn)確地檢測(cè)出圖像中物體的邊緣。假設(shè)圖像中的邊緣具有不同的強(qiáng)度和方向，以下哪種邊緣檢測(cè)算子可能會(huì)提供最準(zhǔn)確和清晰的邊緣結(jié)果？（）A.Roberts算子，計(jì)算對(duì)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(jì)算更簡(jiǎn)單D.不使用任何邊緣檢測(cè)算子，通過肉眼觀察判斷邊緣2、數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于評(píng)估圖像處理算法的效果非常重要。假設(shè)要評(píng)價(jià)一幅經(jīng)過處理的圖像的質(zhì)量。以下關(guān)于圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的描述，正確的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）越高，圖像質(zhì)量越好，能夠準(zhǔn)確反映人眼的主觀感受B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）只考慮圖像的結(jié)構(gòu)信息，對(duì)圖像的亮度和對(duì)比度變化不敏感C.均方誤差（MSE）越小，圖像質(zhì)量越高，是最可靠的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)D.不同的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要結(jié)合使用來全面評(píng)估圖像質(zhì)量3、在數(shù)字圖像的加密和解密中，為了保護(hù)圖像的隱私和安全性，需要對(duì)圖像進(jìn)行加密處理，使得未經(jīng)授權(quán)的人員無法理解圖像內(nèi)容。以下哪種加密算法可能適用于數(shù)字圖像加密？（）A.AESB.RSAC.DESD.以上都可以4、假設(shè)要對(duì)一組低分辨率的圖像進(jìn)行超分辨率重建，以獲得更清晰、更詳細(xì)的圖像。考慮到圖像的特征和先驗(yàn)知識(shí)，以下哪種超分辨率方法可能產(chǎn)生更逼真的效果？（）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.以上都不是5、數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)于圖像處理系統(tǒng)的性能評(píng)估至關(guān)重要。假設(shè)要客觀地評(píng)價(jià)一幅經(jīng)過處理后的圖像質(zhì)量，以下哪種評(píng)價(jià)指標(biāo)可能更多地考慮了人類視覺系統(tǒng)的特性？（）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6、在數(shù)字圖像的幾何變換中，比如需要對(duì)一幅圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作。假設(shè)圖像包含復(fù)雜的內(nèi)容和精細(xì)的結(jié)構(gòu)，為了在旋轉(zhuǎn)后盡量減少圖像的失真和信息丟失，以下哪種插值方法通常是較好的選擇？（）A.最近鄰插值，直接使用最鄰近像素的值B.雙線性插值，基于相鄰四個(gè)像素的線性組合C.雙三次插值，考慮更多鄰域像素的三次函數(shù)插值D.不進(jìn)行插值，直接旋轉(zhuǎn)圖像導(dǎo)致像素缺失7、數(shù)字圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換在圖像處理中經(jīng)常用到。假設(shè)要將一幅RGB色彩空間的圖像轉(zhuǎn)換為HSV色彩空間，以便更好地進(jìn)行顏色分析，以下關(guān)于HSV色彩空間的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.H表示色相，S表示飽和度，V表示明度B.HSV色彩空間比RGB色彩空間更適合描述顏色的感知特性C.在HSV色彩空間中，改變V值會(huì)影響顏色的色相和飽和度D.HSV色彩空間可以更直觀地進(jìn)行顏色的選取和調(diào)整8、當(dāng)進(jìn)行數(shù)字圖像的多尺度分析時(shí)，例如使用小波變換。假設(shè)需要同時(shí)分析圖像在不同尺度下的細(xì)節(jié)和概貌信息，以下關(guān)于小波變換的說法哪個(gè)是正確的？（）A.小波變換能夠有效地捕捉圖像的局部特征和奇異點(diǎn)B.小波變換的計(jì)算復(fù)雜度非常高，不適合處理大規(guī)模圖像C.小波變換會(huì)導(dǎo)致圖像信息的丟失，不建議使用D.不需要進(jìn)行多尺度分析，只關(guān)注原始圖像的單一尺度9、在數(shù)字圖像的超分辨率重建中，假設(shè)要從一幅低分辨率圖像生成高分辨率圖像，并恢復(fù)丟失的細(xì)節(jié)。以下哪種方法可能會(huì)產(chǎn)生更逼真的高分辨率結(jié)果？（）A.基于插值的方法，如雙線性插值B.基于深度學(xué)習(xí)的超分辨率模型，如SRCNNC.直接對(duì)低分辨率圖像進(jìn)行銳化處理D.不進(jìn)行超分辨率重建，使用原始低分辨率圖像10、在數(shù)字圖像處理中，當(dāng)需要對(duì)一幅包含大量細(xì)節(jié)和紋理的自然風(fēng)景圖像進(jìn)行增強(qiáng)，以突出山脈的輪廓、樹木的紋理和水流的動(dòng)態(tài)，同時(shí)避免過度增強(qiáng)導(dǎo)致的噪聲和失真。以下哪種圖像增強(qiáng)方法可能最為有效？（）A.直方圖均衡化B.灰度變換C.銳化濾波D.平滑濾波11、數(shù)字圖像的光照校正旨在解決光照不均勻的問題。假設(shè)要對(duì)一幅由于光照不均而導(dǎo)致部分區(qū)域過暗或過亮的圖像進(jìn)行校正。以下關(guān)于校正方法的選擇，哪一項(xiàng)是最有效的？（）A.基于直方圖的方法，調(diào)整像素值的分布B.基于物理模型的方法，估計(jì)光照條件并進(jìn)行補(bǔ)償C.全局校正方法，對(duì)整個(gè)圖像應(yīng)用相同的校正參數(shù)D.局部校正方法，根據(jù)圖像的不同區(qū)域進(jìn)行自適應(yīng)校正12、在數(shù)字圖像的目標(biāo)檢測(cè)中，假設(shè)要在一幅復(fù)雜的城市街景圖像中檢測(cè)車輛。以下關(guān)于檢測(cè)算法的實(shí)時(shí)性要求，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.能夠在短時(shí)間內(nèi)處理大量圖像，滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求B.檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性高，即使處理速度較慢C.算法的模型參數(shù)少，便于在資源受限的設(shè)備上運(yùn)行D.能夠適應(yīng)不同的光照和天氣條件，保證檢測(cè)的穩(wěn)定性13、圖像的邊緣檢測(cè)是圖像處理的重要任務(wù)之一。假設(shè)要檢測(cè)一幅自然風(fēng)景圖像中的物體邊緣。以下關(guān)于邊緣檢測(cè)算子的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.Roberts算子、Sobel算子和Prewitt算子都是基于梯度的邊緣檢測(cè)算子，對(duì)水平和垂直邊緣有較好的檢測(cè)效果B.Canny算子是一種性能較好的邊緣檢測(cè)算子，具有較好的信噪比和定位精度C.拉普拉斯算子是一種二階導(dǎo)數(shù)算子，對(duì)噪聲比較敏感，通常需要先進(jìn)行平滑處理D.不同的邊緣檢測(cè)算子在任何情況下都能得到相同的邊緣檢測(cè)結(jié)果14、在圖像增強(qiáng)中，限制對(duì)比度自適應(yīng)直方圖均衡化（CLAHE）的窗口大小對(duì)結(jié)果有（）A.很大影響B(tài).較小影響C.沒有影響D.不確定影響15、圖像的頻域處理是數(shù)字圖像處理的重要手段之一。假設(shè)要對(duì)一幅圖像進(jìn)行頻域?yàn)V波，以去除特定頻率的成分。以下關(guān)于圖像頻域處理的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.通過傅里葉變換將圖像從空間域轉(zhuǎn)換到頻域，可以更方便地分析圖像的頻率成分B.低通濾波器可以去除圖像中的高頻成分，使圖像變得模糊，起到平滑作用C.高通濾波器可以突出圖像中的邊緣和細(xì)節(jié)等高頻成分，增強(qiáng)圖像的對(duì)比度D.圖像頻域處理的效果與空間域處理完全相同，只是處理方式不同16、數(shù)字圖像的去馬賽克處理用于恢復(fù)由彩色濾鏡陣列（CFA）采樣得到的圖像的完整色彩信息。假設(shè)要對(duì)一幅使用CFA采樣的圖像進(jìn)行去馬賽克，以下關(guān)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(fù)圖像的色彩，但在邊緣處容易產(chǎn)生色彩失真B.基于深度學(xué)習(xí)的去馬賽克方法需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中受限C.去馬賽克處理不會(huì)影響圖像的分辨率和清晰度D.無論CFA的模式和圖像內(nèi)容如何，一種去馬賽克方法都能完美恢復(fù)色彩17、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)中，有主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)兩種方法。假設(shè)我們要評(píng)估一個(gè)圖像處理算法對(duì)圖像質(zhì)量的影響，以下哪種客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)主要基于圖像的像素差異？（）A.峰值信噪比（PSNR）B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）C.均方誤差（MSE）D.以上都是18、在數(shù)字圖像的處理中，圖像的分辨率轉(zhuǎn)換經(jīng)常被需要。假設(shè)我們要將一張低分辨率圖像放大為高分辨率圖像，同時(shí)避免出現(xiàn)明顯的鋸齒和模糊。以下哪種分辨率轉(zhuǎn)換方法通常能夠結(jié)合圖像的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)信息？（）A.最近鄰插值B.雙線性插值C.雙三次插值D.基于深度學(xué)習(xí)的超分辨率方法19、圖像分割是將圖像分成不同的區(qū)域或?qū)ο蟆＜僭O(shè)要從一幅復(fù)雜的自然風(fēng)景圖像中分割出天空和地面區(qū)域，以下關(guān)于圖像分割方法的描述，正確的是：（）A.基于閾值的分割方法簡(jiǎn)單直接，但對(duì)于灰度分布復(fù)雜的圖像效果不佳B.區(qū)域生長(zhǎng)算法總是能夠準(zhǔn)確地分割出具有相似特征的區(qū)域，不受噪聲影響C.邊緣檢測(cè)算法可以清晰地劃分出不同區(qū)域的邊界，但對(duì)弱邊緣的檢測(cè)可能不準(zhǔn)確D.圖像分割算法的性能不受圖像分辨率和噪聲水平的影響20、在數(shù)字圖像的加密處理中，假設(shè)要保護(hù)一幅機(jī)密圖像的內(nèi)容不被泄露。以下關(guān)于加密算法的安全性，哪一項(xiàng)是最為重要的？（）A.加密后的圖像難以被破解，恢復(fù)原始圖像B.加密和解密的速度快，滿足實(shí)時(shí)需求C.加密算法的復(fù)雜度低，易于實(shí)現(xiàn)D.加密后的圖像視覺效果好，不影響觀看21、在數(shù)字圖像的壓縮標(biāo)準(zhǔn)中，以下關(guān)于JPEG2000的說法，錯(cuò)誤的是（）A.JPEG2000相對(duì)于傳統(tǒng)的JPEG標(biāo)準(zhǔn)，在壓縮效率和圖像質(zhì)量方面有了顯著提升B.它支持有損和無損壓縮，并且具有更好的漸進(jìn)傳輸特性C.JPEG2000的編碼和解碼復(fù)雜度較低，易于在各種設(shè)備上實(shí)現(xiàn)D.JPEG2000在醫(yī)學(xué)圖像、衛(wèi)星圖像等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景22、在數(shù)字圖像處理中，當(dāng)需要增強(qiáng)圖像中特定區(qū)域的對(duì)比度時(shí)，以下哪種方法通常較為有效？（）A.全局直方圖均衡化B.局部直方圖均衡化C.線性對(duì)比度拉伸D.非線性對(duì)比度拉伸。假設(shè)圖像中只有部分區(qū)域的細(xì)節(jié)需要突出，而其他區(qū)域的對(duì)比度保持不變，上述哪種方法能夠更精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)這一需求，并詳細(xì)說明其原理和操作步驟23、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強(qiáng)是常見的操作。假設(shè)要處理一張曝光不足的風(fēng)景照片，使其細(xì)節(jié)更加清晰，色彩更加鮮艷，同時(shí)要避免引入過多的噪聲。以下哪種圖像增強(qiáng)方法最為合適？（）A.直方圖均衡化B.中值濾波C.高斯濾波D.拉普拉斯變換24、當(dāng)對(duì)一幅衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行土地利用分類，例如區(qū)分農(nóng)田、森林、城市和水域等區(qū)域。由于圖像覆蓋范圍廣、地物類型多樣且存在混合像素的情況，以下哪種分類方法可能更具魯棒性？（）A.基于決策樹的分類B.基于支持向量機(jī)的分類C.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類D.基于隨機(jī)森林的分類25、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)我們有一張稍微模糊的人物照片，想要使其看起來更清晰。以下哪種銳化方法通?；谖⒎诌\(yùn)算來實(shí)現(xiàn)？（）A.拉普拉斯銳化B.梯度銳化C.Sobel銳化D.以上都是26、在數(shù)字圖像的加密中，混沌加密是一種常見的方法。假設(shè)要使用混沌系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行加密。以下關(guān)于混沌加密的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.混沌系統(tǒng)具有對(duì)初始條件敏感和偽隨機(jī)性的特點(diǎn)，適合用于圖像加密B.混沌加密的密鑰空間大，增加了破解的難度C.混沌加密后的圖像在視覺上完全不可理解，無法從中獲取任何信息D.混沌加密算法的安全性只取決于混沌系統(tǒng)的參數(shù)，與加密過程無關(guān)27、圖像的融合是將多幅圖像組合成一幅新的圖像。假設(shè)我們要將一張紅外圖像和一張可見光圖像融合，以同時(shí)獲取場(chǎng)景的溫度信息和細(xì)節(jié)信息。以下哪種圖像融合方法通?；诙喑叨确纸夂腿诤喜呗裕浚ǎ〢.基于像素的融合B.基于區(qū)域的融合C.基于小波變換的融合D.基于特征的融合28、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)說明其在應(yīng)對(duì)目標(biāo)變化時(shí)的魯棒性和適應(yīng)性29、在數(shù)字圖像的立體視覺處理中，假設(shè)要從兩幅具有一定視差的圖像中恢復(fù)場(chǎng)景的深度信息。以下關(guān)于立體匹配算法的準(zhǔn)確性，哪一項(xiàng)是最為重要的影響因素？（）A.圖像的分辨率和質(zhì)量B.匹配窗口的大小和形狀C.場(chǎng)景中物體的紋理和結(jié)構(gòu)D.以上三個(gè)因素都對(duì)匹配準(zhǔn)確性有重要影響30、圖像的壓縮感知是一種新興的圖像壓縮技術(shù)。假設(shè)要對(duì)一幅圖像進(jìn)行壓縮感知處理。以下關(guān)于壓縮感知的描述，正確的是：（）A.壓縮感知可以在遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣率的情況下準(zhǔn)確重構(gòu)圖像B.壓縮感知的重構(gòu)過程簡(jiǎn)單快速，對(duì)計(jì)算資源要求低C.壓縮感知適用于所有類型的圖像，且壓縮比可以任意設(shè)定D.圖像經(jīng)過壓縮感知處理后，其質(zhì)量不會(huì)受到任何影響二、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）分析圖像的基于深度學(xué)習(xí)的圖像壓縮性能評(píng)估指標(biāo)。3、（本題5分）分析圖像的自適應(yīng)雙邊濾波。4、（本題5分）探討圖像的基于深度學(xué)習(xí)的圖像實(shí)例分割的邊界精度改進(jìn)。5、（本題5分）探討圖像的基于平穩(wěn)小波變換的圖像特征提取方法。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）圖像形態(tài)學(xué)處理