吉林醫(yī)藥學院《數(shù)字圖像處理與計算機視覺含實驗》2023-2024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(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁吉林醫(yī)藥學院

《數(shù)字圖像處理與計算機視覺含實驗》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20個小題，每小題2分，共40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、對于數(shù)字圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換，以下哪種色彩空間在圖像分割和目標識別中經(jīng)常被使用？（）A.RGB色彩空間B.HSV色彩空間C.YUV色彩空間D.CMYK色彩空間。假設(shè)要從一幅復雜的彩色圖像中準確地分割出特定顏色的物體，上述哪種色彩空間能夠提供更有利的特征表示和處理方式，并說明其優(yōu)勢所在2、數(shù)字圖像的分割是將圖像分成不同的區(qū)域或?qū)ο蟆＜僭O(shè)要對一張細胞顯微鏡圖像進行分割，以準確分離出不同的細胞，同時要考慮細胞之間的粘連和模糊邊界。以下哪種圖像分割方法可能效果較好？（）A.閾值分割B.區(qū)域生長C.分水嶺算法D.基于聚類的分割3、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價中，以下關(guān)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(zhì)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(zhì)量的感受，但評價結(jié)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(zhì)量的客觀評價結(jié)果4、在數(shù)字圖像的去噪處理中，要有效去除噪聲同時保留圖像細節(jié)。假設(shè)一張圖像受到高斯白噪聲的污染，以下哪種去噪方法可能在保持圖像清晰度方面表現(xiàn)更好？（）A.小波去噪B.經(jīng)驗模態(tài)分解去噪C.獨立成分分析去噪D.非局部均值去噪5、數(shù)字圖像的彩色模型有多種，如RGB、HSV等。假設(shè)要對一幅彩色圖像進行顏色調(diào)整，以增強特定顏色的效果。以下關(guān)于彩色模型的選擇，哪一項是最合適的？（）A.RGB模型，直接對紅、綠、藍三個通道進行操作B.HSV模型，通過調(diào)整色相、飽和度和明度來實現(xiàn)顏色調(diào)整C.CMYK模型，適用于印刷領(lǐng)域的顏色處理D.YUV模型，常用于視頻編碼中的顏色表示6、當進行數(shù)字圖像的對比度拉伸時，假設(shè)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(diào)整圖像的灰度值來拉伸對比度7、對于數(shù)字圖像的紋理分析，以下哪種方法能夠有效地描述紋理的周期性和方向性？（）A.灰度共生矩陣B.紋理頻譜C.小波變換D.以上都是。假設(shè)需要對具有明顯周期性和方向性紋理的圖像進行分析和識別，上述哪種方法能夠提取出紋理的關(guān)鍵特征，用于后續(xù)的分類和處理，并闡述其在紋理描述中的優(yōu)勢和適用情況8、在數(shù)字圖像的多尺度分析中，假設(shè)要對一幅圖像進行不同尺度的特征提取。以下關(guān)于多尺度方法的選擇，哪一項是最合適的？（）A.小波變換，能夠在不同尺度上分解圖像的頻率成分B.金字塔算法，通過逐步下采樣構(gòu)建圖像的多尺度表示C.高斯金字塔，結(jié)合高斯濾波和下采樣實現(xiàn)多尺度分析D.以上三種方法都可以，根據(jù)具體需求選擇9、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價中，有主觀評價和客觀評價兩種方法。假設(shè)我們要評估一個圖像處理算法對圖像質(zhì)量的影響，以下哪種客觀評價指標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10、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(shè)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11、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(shè)要將兩張拍攝角度不同的人臉圖像進行配準，以下關(guān)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(jié)果C.圖像配準不需要考慮圖像的變形和扭曲，只關(guān)注特征點的匹配D.配準算法的選擇對配準結(jié)果沒有顯著影響，任何算法都能達到較好的效果12、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.基于深度學習的超分辨率方法13、在數(shù)字圖像的目標跟蹤中，實時準確地跟蹤目標是關(guān)鍵。假設(shè)要在一段視頻中跟蹤一個移動的車輛。以下關(guān)于目標跟蹤方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.基于特征的跟蹤方法通過提取目標的特征，如顏色、形狀、紋理等，來實現(xiàn)跟蹤B.基于模型的跟蹤方法通過建立目標的數(shù)學模型，預測目標的位置和狀態(tài)C.粒子濾波是一種基于概率的跟蹤方法，通過大量的粒子來表示目標的可能狀態(tài)D.目標跟蹤方法在任何復雜的場景和光照條件下都能穩(wěn)定準確地跟蹤目標14、在數(shù)字圖像的壓縮感知領(lǐng)域，通過少量測量值恢復原始圖像。假設(shè)要對一個大型的圖像數(shù)據(jù)集進行壓縮感知處理，以減少存儲空間和傳輸帶寬，以下哪種壓縮感知算法可能更具優(yōu)勢？（）A.隨機投影B.匹配追蹤C.正交匹配追蹤D.壓縮采樣匹配追蹤15、數(shù)字圖像的分割后處理常用于優(yōu)化分割結(jié)果。假設(shè)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(jié)合使用16、在數(shù)字圖像的特征提取中，紋理特征是重要的一類。假設(shè)我們有一組布料圖像，需要根據(jù)紋理特征來區(qū)分不同的布料材質(zhì)。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17、在數(shù)字圖像的壓縮中，有損壓縮和無損壓縮是兩種常見的方式。假設(shè)要對一幅醫(yī)學圖像進行壓縮存儲，同時要保證圖像的診斷信息不丟失。以下關(guān)于圖像壓縮方式的選擇，正確的是：（）A.選擇有損壓縮，因為可以大大減小圖像文件的大小，而對醫(yī)學診斷影響不大B.無損壓縮是最佳選擇，雖然壓縮比相對較低，但能完整保留圖像的所有信息C.由于醫(yī)學圖像對精度要求不高，有損壓縮和無損壓縮效果相同，可以任意選擇D.為了節(jié)省存儲空間，應優(yōu)先選擇有損壓縮，然后在需要時再進行還原18、假設(shè)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(zhì)量和檢測的準確性，以下哪種預處理操作可能是關(guān)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19、在數(shù)字圖像的壓縮感知理論中，通過少量的測量值可以重構(gòu)出原始圖像。假設(shè)我們要對一幅圖像進行壓縮感知處理，以下關(guān)于壓縮感知的描述，哪一項是不正確的？（）A.壓縮感知需要先對圖像進行稀疏表示B.測量矩陣的設(shè)計對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20、在數(shù)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(shè)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(jù)和步驟二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）如何利用數(shù)字圖像處理為音樂演出增添視覺效果？2、（本題5分）解釋如何運用數(shù)字圖像處理增強動畫效果。3、（本題5分）解釋支持向量機在圖像分類中的作用。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，使用OpenCV實現(xiàn)圖像的腐蝕和膨脹多次交替處理。進行多次腐蝕和膨脹操作，觀察圖像的變化并顯示結(jié)果。2、（本題5分）實現(xiàn)圖像的特征提取與匹配的優(yōu)化。改進特征提取和匹配算法，提高匹配的準確性和效率，輸入兩張圖像并展示優(yōu)化后的匹配結(jié)果。3、（本題5分）用Java編寫程序，對圖像進行基于閾值的分割，并計算每個分割區(qū)域的面積和