西北大學《數(shù)字圖像處理實驗》2023-2024學年第一學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁西北大學《數(shù)字圖像處理實驗》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、圖像的超分辨率重建旨在從低分辨率圖像恢復出高分辨率圖像。假設要對一張模糊的低分辨率圖像進行超分辨率重建。以下關于超分辨率重建方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.基于插值的方法如雙線性插值和雙三次插值簡單快速，但重建效果有限B.基于學習的方法通過訓練模型學習低分辨率和高分辨率圖像之間的映射關系，能夠獲得更好的重建效果C.圖像超分辨率重建可以無限地提高圖像的分辨率，不受原始圖像信息的限制D.結合多種方法的混合超分辨率重建技術可以綜合各自的優(yōu)點，提高重建質量2、數(shù)字圖像的去噪方法有多種。假設要去除一幅圖像中的高斯噪聲，同時盡量保持圖像的邊緣和細節(jié)。以下關于去噪方法的描述，正確的是：（）A.雙邊濾波在去除高斯噪聲的同時，能夠較好地保護邊緣和細節(jié)B.維納濾波適用于去除強噪聲，對高斯噪聲效果不佳C.小波閾值去噪能夠完全去除高斯噪聲，且不會引入任何失真D.所有的去噪方法在去除高斯噪聲時都會導致圖像的邊緣模糊3、當進行數(shù)字圖像的對比度拉伸時，假設圖像的對比度較低，需要擴展灰度級范圍。以下哪種對比度拉伸方法可能更適合保留圖像的細節(jié)？（）A.線性對比度拉伸B.非線性對比度拉伸，如對數(shù)拉伸C.不進行對比度拉伸，認為當前對比度足夠D.隨機調整圖像的灰度值來拉伸對比度4、在數(shù)字圖像的復原處理中，用于恢復由于各種原因而退化的圖像。假設一幅圖像由于相機抖動而模糊，以下關于圖像復原方法的描述，正確的是：（）A.逆濾波方法可以完全恢復由于運動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.圖像復原過程中不需要對退化模型進行準確估計，也能得到較好的結果D.圖像的退化程度對復原方法的選擇沒有影響，任何方法都可以嘗試5、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6、在數(shù)字圖像的水印技術中，以下關于水印的嵌入和提取的描述，不正確的是（）A.水印可以嵌入到圖像的空間域或頻率域中，以實現(xiàn)版權保護等目的B.嵌入水印的強度越大，水印的魯棒性越好，但對圖像質量的影響也越大C.水印的提取過程需要原始圖像的參與，否則無法準確提取水印信息D.好的水印算法能夠抵抗各種圖像處理操作和攻擊，同時保證圖像的可用性7、圖像的立體匹配是獲取圖像深度信息的關鍵步驟。假設我們有一對立體圖像，需要計算每個像素的視差。以下哪種立體匹配算法通?；谌謨?yōu)化的思想？（）A.基于動態(tài)規(guī)劃的立體匹配B.基于圖割的立體匹配C.基于特征的立體匹配D.基于區(qū)域的立體匹配8、數(shù)字圖像的工業(yè)檢測中，例如檢測產(chǎn)品表面的缺陷。假設產(chǎn)品表面的缺陷具有隨機性和多樣性，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9、圖像的幾何變換在數(shù)字圖像處理中有著廣泛的應用。假設需要對一幅圖像進行旋轉操作，同時保持圖像的質量和信息完整。以下關于圖像旋轉的描述，正確的是：（）A.直接對圖像像素進行旋轉計算，簡單快捷，不會產(chǎn)生任何失真B.先對圖像進行插值處理，再進行旋轉，可以避免圖像信息的丟失和失真C.圖像旋轉一定角度后，其分辨率不會發(fā)生變化D.無論采用何種旋轉方法，圖像的邊緣部分總是會出現(xiàn)明顯的鋸齒狀失真10、在數(shù)字圖像的光照校正中，對于一幅因光照不均勻導致部分區(qū)域過亮或過暗的圖像，需要進行光照均衡處理。以下哪種方法可能更有效地校正光照？（）A.基于Retinex理論的方法B.基于直方圖規(guī)定化的方法C.基于梯度域的方法D.以上都是11、在數(shù)字圖像的存儲格式中，TIFF格式具有一些獨特的特點。假設要選擇一種適合存儲高質量、多通道圖像的格式。以下關于TIFF格式的描述，正確的是：（）A.TIFF格式不支持壓縮，文件體積較大，不適合存儲大量圖像B.TIFF格式只能存儲灰度圖像，無法存儲彩色圖像C.TIFF格式具有良好的兼容性和擴展性，可以存儲豐富的圖像信息D.TIFF格式的讀取和寫入速度非常快，適用于實時圖像處理12、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強是一種常見的操作。假設我們有一張由于光照不足而顯得暗淡的風景照片，需要對其進行增強處理。以下關于圖像增強方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.直方圖均衡化通過重新分布圖像的灰度級，使圖像的對比度增強B.基于空域的濾波方法，如中值濾波，可以去除圖像中的噪聲同時保持圖像的邊緣信息C.頻域濾波方法，如低通濾波，能夠突出圖像的高頻細節(jié)，使圖像更加清晰D.灰度變換可以通過調整圖像的灰度值范圍來增強圖像的亮度和對比度13、數(shù)字圖像的超分辨率重建旨在提高圖像的分辨率。假設要將一張低分辨率的圖像重建為高分辨率圖像，同時要保證圖像的真實性和自然度，以下哪種超分辨率重建方法可能效果較好？（）A.基于插值的方法B.基于重建的方法C.基于學習的方法D.基于模型的方法14、數(shù)字圖像的特征提取對于圖像識別和分類至關重要。假設要對一組人物面部圖像進行特征提取，以用于人臉識別系統(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.基于深度學習的特征提取15、當利用數(shù)字圖像處理技術進行醫(yī)學影像診斷時，以下哪個方面需要特別注意？（）A.圖像增強B.圖像分割C.圖像配準D.以上都是。假設需要從醫(yī)學影像中準確地識別病變區(qū)域、測量器官大小和位置等，上述哪個方面的處理對于提高診斷的準確性和可靠性至關重要，并分別說明其在醫(yī)學影像診斷中的應用和挑戰(zhàn)16、在數(shù)字圖像的頻域處理中，假設需要對圖像的高頻部分進行抑制以平滑圖像，同時保留低頻部分的主要信息。以下哪種濾波器可能是最適用的？（）A.低通濾波器，允許低頻通過，阻止高頻B.高通濾波器，允許高頻通過，阻止低頻C.帶通濾波器，允許特定頻段通過D.不使用濾波器，直接處理原始圖像17、在數(shù)字圖像的目標跟蹤中，假設要在一系列連續(xù)的圖像幀中跟蹤一個移動的物體。物體可能會發(fā)生變形、被遮擋或者光照變化，以下哪種跟蹤方法可能更具有適應性？（）A.基于特征的跟蹤，提取物體的顯著特征進行匹配B.基于模板的跟蹤，使用固定的模板匹配圖像C.基于區(qū)域的跟蹤，關注物體所在的整個區(qū)域D.不進行目標跟蹤，只對每一幀獨立處理18、圖像分割是將圖像劃分為不同區(qū)域的過程。以下關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.可以通過手動設定閾值或使用自動閾值選擇算法來確定分割閾值C.閾值分割方法簡單高效，但對于灰度分布復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，并且總是能夠準確地分割出目標區(qū)域19、在數(shù)字圖像的邊緣檢測中，用于提取圖像中的物體輪廓。假設要檢測一幅電路板圖像中的線路邊緣，以下關于邊緣檢測算子的描述，正確的是：（）A.Sobel算子對噪聲比較敏感，容易檢測出虛假邊緣B.Canny算子能夠在檢測邊緣的同時有效地抑制噪聲，得到較為準確的邊緣C.Roberts算子在檢測斜向邊緣時效果最佳，其他方向的邊緣檢測效果較差D.邊緣檢測算子的選擇對最終的邊緣檢測結果影響不大，可以隨意選擇20、在數(shù)字圖像的分類任務中，需要將圖像準確分類到不同的類別。假設要對一組醫(yī)學圖像進行疾病分類，以下哪種分類算法結合適當?shù)奶卣魈崛》椒赡苋〉酶玫姆诸愋Ч?？（）A.支持向量機B.決策樹C.隨機森林D.神經(jīng)網(wǎng)絡21、在數(shù)字圖像的水印嵌入技術中，以下哪種嵌入位置能夠在保證水印不可見性的同時具有較好的魯棒性？（）A.圖像的高頻部分B.圖像的低頻部分C.圖像的邊緣部分D.圖像的平滑部分。假設需要在一幅數(shù)字圖像中嵌入水印信息，使其在不影響圖像視覺質量的前提下，能夠抵抗常見的圖像處理操作和攻擊，上述哪個嵌入位置能夠滿足這一要求，并解釋其原因和實現(xiàn)方式22、在數(shù)字圖像的邊緣檢測中，不同的邊緣檢測算子具有不同的特點。假設要檢測圖像中較為微弱和模糊的邊緣，以下哪種邊緣檢測算子可能效果不佳？（）A.Sobel算子B.Canny算子C.Roberts算子D.Laplacian算子23、在數(shù)字圖像的立體匹配中，對于一對從不同視角拍攝的圖像，需要找到對應的像素點以計算深度信息。由于圖像中的光照、噪聲和遮擋等因素，以下哪種立體匹配算法可能更具魯棒性？（）A.基于區(qū)域的立體匹配B.基于特征的立體匹配C.基于深度學習的立體匹配D.以上都是24、假設要對一組醫(yī)學圖像進行分析，以檢測腫瘤的存在和位置。這些圖像可能存在噪聲、對比度低和部分組織模糊等問題。為了提高圖像的質量和檢測的準確性，以下哪種預處理操作可能是關鍵的第一步？（）A.圖像去噪B.圖像增強C.圖像分割D.圖像配準25、在數(shù)字圖像的邊緣檢測中，有多種算法可供選擇。假設要檢測一幅自然風景圖像中物體的邊緣，以下關于邊緣檢測算法的性能評估，哪一項是不正確的？（）A.檢測出的邊緣應連續(xù)、清晰，且定位準確B.對噪聲具有較強的抗干擾能力，避免誤檢測C.算法的計算復雜度越低越好，以提高處理速度D.只關注檢測出的邊緣數(shù)量，越多越好二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）說明數(shù)字圖像在汽車工業(yè)中的作用。2、（本題5分）簡述數(shù)字圖像在美容美發(fā)行業(yè)的用途。3、（本題5分）簡述圖像分類中的決策樹方法。4、（本題5分）簡述圖像超分辨率重建中的注意力機制的作用。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）創(chuàng)建一個程序，讀取一幅圖像，對其進行圖像分割?？梢允褂瞄撝捣指?、區(qū)域生長等分割算法，顯示分割前后的圖像以及分割結果。2、（本題5分）使用Python編寫程序，對圖像進行基于分水嶺算法的分割，顯示分割的區(qū)域和邊界。3、（本題5分）編寫一個程序，實現(xiàn)圖像的去模糊處理。讀取一幅模糊的圖像，使用去模糊算法對圖像進行處理，恢復清晰圖像，并顯示