西南交通大學(xué)《數(shù)字圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺含實(shí)驗(yàn)》2023-2024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頁西南交通大學(xué)《數(shù)字圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺含實(shí)驗(yàn)》

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)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2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)字圖像的壓縮感知理論中，通過少量的測(cè)量值可以重構(gòu)出原始圖像。假設(shè)我們要對(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，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.壓縮感知需要先對(duì)圖像進(jìn)行稀疏表示B.測(cè)量矩陣的設(shè)計(jì)對(duì)壓縮感知的效果有重要影響C.壓縮感知可以在任何情況下完美重構(gòu)原始圖像D.壓縮感知適用于數(shù)據(jù)量大且具有稀疏性的圖像2、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)中，對(duì)于經(jīng)過一系列處理操作后的圖像，需要評(píng)估其與原始圖像相比的質(zhì)量損失或改進(jìn)程度。以下哪種質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)可能更全面地反映圖像的質(zhì)量變化？（）A.峰值信噪比B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)C.均方誤差D.以上都不是3、數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)于評(píng)估圖像處理算法的效果具有重要意義。假設(shè)要評(píng)價(jià)一幅經(jīng)過增強(qiáng)處理后的圖像質(zhì)量。以下關(guān)于圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.主觀評(píng)價(jià)方法通過人的觀察和判斷來評(píng)估圖像質(zhì)量，如平均意見得分（MOS）B.客觀評(píng)價(jià)方法基于圖像的某些統(tǒng)計(jì)特征或數(shù)學(xué)模型來計(jì)算圖像質(zhì)量指標(biāo)，如峰值信噪比（PSNR）和結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）C.客觀評(píng)價(jià)方法總是能夠準(zhǔn)確地反映人的主觀感受，與主觀評(píng)價(jià)結(jié)果完全一致D.綜合使用主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)方法可以更全面地評(píng)估圖像質(zhì)量4、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強(qiáng)是常見的操作之一。假設(shè)要對(duì)一張低對(duì)比度的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行增強(qiáng)，以突出顯示病變區(qū)域。以下關(guān)于圖像增強(qiáng)方法的選擇，哪一項(xiàng)是需要重點(diǎn)考慮的？（）A.直方圖均衡化，通過重新分布像素值來增強(qiáng)對(duì)比度B.中值濾波，用于去除圖像中的噪聲C.圖像銳化，強(qiáng)調(diào)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)D.色彩空間轉(zhuǎn)換，改變圖像的顏色表示方式5、在數(shù)字圖像的特征匹配中，找到不同圖像中相似的特征。假設(shè)要在兩張相似場(chǎng)景的街景圖像中進(jìn)行特征匹配，以下關(guān)于特征匹配方法的描述，正確的是：（）A.SIFT特征具有尺度不變性和旋轉(zhuǎn)不變性，在特征匹配中表現(xiàn)出色，但計(jì)算量大B.SURf特征比SIFT特征更快速，但在準(zhǔn)確性上略遜一籌C.特征匹配只需要考慮特征的描述子，不需要考慮特征的位置和方向D.無論圖像的視角和光照變化如何，一種特征匹配方法都能穩(wěn)定工作6、圖像的色彩空間在數(shù)字圖像處理中有著重要作用。假設(shè)要對(duì)一張彩色圖像進(jìn)行處理，以突出特定顏色的物體。以下關(guān)于色彩空間的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.RGB色彩空間是最常見的用于顯示設(shè)備的色彩空間B.HSV色彩空間將顏色的信息分為色調(diào)、飽和度和明度，便于顏色的提取和處理C.YUV色彩空間常用于電視信號(hào)的傳輸和處理D.不同的色彩空間可以相互轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換過程不會(huì)引入任何誤差7、在數(shù)字圖像的加密和解密過程中，密鑰的管理至關(guān)重要。假設(shè)要確保圖像加密的安全性。以下關(guān)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(huì)影響加密的安全性B.定期更新密鑰可以增強(qiáng)加密系統(tǒng)的安全性，防止密鑰被破解C.密鑰的長(zhǎng)度對(duì)加密安全性沒有影響，只要是隨機(jī)生成的即可D.不需要對(duì)密鑰進(jìn)行保密，只要加密算法復(fù)雜就足夠安全8、當(dāng)對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行幾何變換時(shí)，以下哪種變換可能會(huì)導(dǎo)致圖像信息的丟失？（）A.平移變換B.旋轉(zhuǎn)變換C.縮放變換D.剪切變換。假設(shè)需要對(duì)一幅高精度的圖像進(jìn)行幾何變換，以適應(yīng)特定的顯示或處理需求，上述哪種變換需要特別注意可能造成的信息損失，并說明如何采取措施來減少這種損失9、數(shù)字圖像的紋理分析可以提取圖像中的紋理特征。假設(shè)要分析一幅具有復(fù)雜紋理的圖像。以下關(guān)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(jìn)行定量分析C.基于濾波的紋理分析方法對(duì)噪聲非常敏感，容易導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果D.所有的紋理分析方法對(duì)各種類型的紋理都能提供準(zhǔn)確和一致的描述10、在數(shù)字圖像的立體匹配中，以下哪種約束條件可以減少匹配的歧義性？（）A.唯一性約束B.相容性約束C.視差連續(xù)性約束D.以上都是。假設(shè)需要從一對(duì)立體圖像中準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)像素的視差，以恢復(fù)場(chǎng)景的三維結(jié)構(gòu)，上述哪種約束條件能夠有效地限制匹配的可能性，提高匹配的準(zhǔn)確性，并詳細(xì)闡述其在立體匹配中的作用和應(yīng)用11、數(shù)字圖像的特征匹配在三維重建和圖像拼接等應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)要對(duì)兩張相似的圖像進(jìn)行特征匹配。以下關(guān)于特征匹配的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用尺度不變特征變換（SIFT）等算法提取具有不變性的特征B.特征匹配需要在特征空間中計(jì)算特征之間的相似度C.誤匹配可以通過隨機(jī)抽樣一致性（RANSAC）等算法進(jìn)行剔除D.特征匹配的結(jié)果不受圖像的旋轉(zhuǎn)、縮放和平移等變換的影響12、數(shù)字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)要對(duì)一張模糊的圖像進(jìn)行銳化，使其看起來更清晰，以下哪種銳化方法可能更有效且不易產(chǎn)生過度增強(qiáng)的現(xiàn)象？（）A.梯度銳化B.高通濾波銳化C.反銳化掩模D.以上方法結(jié)合使用13、對(duì)于數(shù)字圖像的壓縮，有多種算法可供選擇。假設(shè)要對(duì)一個(gè)包含大量重復(fù)圖案和相似區(qū)域的圖像進(jìn)行壓縮，同時(shí)要求在解壓后能夠較好地恢復(fù)圖像質(zhì)量。以下哪種壓縮算法可能更適合？（）A.JPEG壓縮B.PNG壓縮C.GIF壓縮D.BMP壓縮14、在數(shù)字圖像的加密處理中，保障圖像的安全性和隱私性至關(guān)重要。假設(shè)要對(duì)一幅機(jī)密圖像進(jìn)行加密傳輸。以下關(guān)于圖像加密的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用對(duì)稱加密算法如AES對(duì)圖像進(jìn)行加密，加密和解密使用相同的密鑰B.非對(duì)稱加密算法如RSA可以用于數(shù)字簽名和密鑰交換，保障加密的安全性C.圖像加密后完全變成無意義的隨機(jī)噪聲，無法從中獲取任何關(guān)于原始圖像的信息D.圖像加密技術(shù)可以完全防止圖像被非法破解和竊取，不需要其他安全措施15、圖像的形態(tài)學(xué)梯度運(yùn)算可以突出圖像的邊緣和輪廓。假設(shè)要對(duì)一張細(xì)胞圖像進(jìn)行處理。以下關(guān)于形態(tài)學(xué)梯度的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.形態(tài)學(xué)梯度是膨脹圖像和腐蝕圖像的差值B.形態(tài)學(xué)梯度可以增強(qiáng)圖像中目標(biāo)的邊緣C.形態(tài)學(xué)梯度對(duì)噪聲不敏感，能夠準(zhǔn)確地提取邊緣信息D.不同的結(jié)構(gòu)元素對(duì)形態(tài)學(xué)梯度的結(jié)果有影響二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述空域?yàn)V波和頻域?yàn)V波的區(qū)別。2、（本題5分）深度學(xué)習(xí)在數(shù)字圖像處理中的優(yōu)勢(shì)有哪些？3、（本題5分）如何利用數(shù)字圖像處理優(yōu)化出版內(nèi)容呈現(xiàn)？三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析圖像的形態(tài)學(xué)梯度運(yùn)算在邊緣檢測(cè)中的應(yīng)用。2、（本題5分）分析圖像的基于深度學(xué)習(xí)的圖像超分辨率重建速度評(píng)估指標(biāo)。3、（本題5分）分析圖像的亮度反轉(zhuǎn)的效果。4、（本題5分）分析圖像的形態(tài)學(xué)Top-hat變換的用途。5、（本題5分）研究圖像的基于偏微分方程的圖像去噪方法。四、編程題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)圖像的特征點(diǎn)檢測(cè)。讀取一幅圖像，