延安職業(yè)技術(shù)學院《數(shù)字圖像處理A》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《數(shù)字圖像處理A》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(shè)要對一張模糊的低分辨率圖像進行超分辨率重建。以下關(guān)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(guān)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(jié)合多種方法的混合超分辨率重建技術(shù)可以綜合各自的優(yōu)點，提高重建質(zhì)量2、數(shù)字圖像的去馬賽克處理用于恢復由彩色濾鏡陣列（CFA）采樣得到的圖像的完整色彩信息。假設(shè)要對一幅使用CFA采樣的圖像進行去馬賽克，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.基于深度學習的去馬賽克方法需要大量的訓練數(shù)據(jù)，在實際應(yīng)用中受限C.去馬賽克處理不會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色彩3、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強是常見的操作之一。假設(shè)我們有一張曝光不足的夜景照片，需要對其進行增強以改善視覺效果。以下關(guān)于圖像增強方法的描述，哪一項是不準確的？（）A.直方圖均衡化通過調(diào)整圖像的灰度分布，使像素灰度值更均勻地分布，從而增強圖像對比度B.灰度變換可以通過線性或非線性函數(shù)對像素灰度值進行映射，改變圖像的亮度和對比度C.中值濾波是一種基于排序的非線性濾波方法，主要用于去除椒鹽噪聲，但會使圖像細節(jié)模糊D.圖像增強方法總是能夠在不引入任何失真或噪聲的情況下，完美地改善圖像質(zhì)量4、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5、在數(shù)字圖像的分類任務(wù)中，需要將圖像準確分類到不同的類別。假設(shè)要對一組醫(yī)學圖像進行疾病分類，以下哪種分類算法結(jié)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(luò)6、數(shù)字圖像的色彩校正用于調(diào)整圖像的色彩偏差。假設(shè)要對一幅偏色的風景照片進行色彩校正，以下關(guān)于色彩校正方法的描述，正確的是：（）A.白平衡方法能夠有效地校正由于光照條件導致的色彩偏差，但對復雜的偏色情況效果有限B.色彩空間轉(zhuǎn)換可以解決所有的色彩校正問題，無需其他操作C.色彩校正不需要考慮圖像的拍攝設(shè)備和拍攝環(huán)境D.無論圖像的偏色程度如何，一種色彩校正方法都能完美解決7、在數(shù)字圖像的紋理合成中，假設(shè)需要根據(jù)給定的小樣本紋理生成大面積相似的紋理圖像。以下哪種方法可能能夠生成更自然和連貫的紋理？（）A.基于樣例的紋理合成方法B.隨機生成像素值來創(chuàng)建紋理C.復制原始紋理樣本進行平鋪D.不進行紋理合成，使用單一的紋理圖案8、數(shù)字圖像的立體視覺處理用于獲取圖像的深度信息。假設(shè)要從一對立體圖像中計算物體的深度。以下關(guān)于立體視覺的描述，哪一項是不正確的？（）A.通過匹配立體圖像對中的對應(yīng)點，可以計算出視差，進而得到物體的深度B.匹配算法的準確性和效率對立體視覺的效果有重要影響C.立體視覺可以在沒有任何先驗知識和約束的情況下，準確地計算出所有物體的深度D.可以通過多視圖立體視覺方法，利用多個視角的圖像來提高深度計算的準確性9、在數(shù)字圖像的頻域處理中，傅里葉變換是常用的工具。假設(shè)要分析一幅圖像的頻率成分，以檢測周期性的紋理。以下關(guān)于傅里葉變換的應(yīng)用，哪一項是不正確的？（）A.通過觀察頻譜圖，確定圖像中主要的頻率成分B.利用低通濾波去除高頻噪聲，平滑圖像C.對頻譜進行相位調(diào)整，改變圖像的內(nèi)容D.高通濾波突出圖像的邊緣和細節(jié)10、在數(shù)字圖像的目標跟蹤中，假設(shè)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(yīng)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(guān)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11、圖像壓縮在數(shù)字圖像處理中具有重要意義。假設(shè)要對一組高分辨率的衛(wèi)星圖像進行存儲和傳輸，需要選擇一種有效的壓縮算法。以下關(guān)于壓縮算法的特點，哪一項是最為關(guān)鍵的？（）A.壓縮比越高越好，而不考慮圖像質(zhì)量的損失B.壓縮和解壓縮的速度要快，以滿足實時處理的需求C.能夠保持圖像的細節(jié)和邊緣信息，盡量減少失真D.算法的復雜度低，易于實現(xiàn)和維護12、數(shù)字圖像的色彩校正用于調(diào)整圖像的色彩偏差。假設(shè)一張照片的色彩存在偏差，需要進行校正。以下關(guān)于色彩校正方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過調(diào)整白平衡來校正圖像的色溫偏差B.色彩曲線調(diào)整可以對圖像的不同色彩通道進行非線性調(diào)整C.基于直方圖的色彩均衡能夠自動校正圖像的色彩偏差D.色彩校正不會改變圖像的整體色調(diào)和風格13、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強是常見的操作之一。假設(shè)我們有一張由于光照不足而顯得灰暗的室內(nèi)圖像，需要增強其對比度和亮度，以使圖像中的細節(jié)更加清晰可見。以下哪種方法可能是最有效的？（）A.直接線性拉伸圖像的灰度值范圍B.使用直方圖均衡化，重新分布灰度級C.對圖像進行中值濾波，去除噪聲后再調(diào)整亮度D.降低圖像的分辨率，減少數(shù)據(jù)量來突出主要信息14、圖像的小波變換在數(shù)字圖像處理中有著重要的應(yīng)用。假設(shè)要對一幅圖像進行多分辨率分析，以提取不同尺度的特征。以下關(guān)于小波變換的描述，正確的是：（）A.小波變換能夠在不同尺度上對圖像進行分解，同時保留圖像的細節(jié)信息B.小波變換的計算復雜度高，不適合處理大規(guī)模圖像C.圖像經(jīng)過小波變換后，其信息量會減少，導致圖像質(zhì)量下降D.小波變換只適用于特定類型的圖像，如紋理豐富的圖像15、在數(shù)字圖像的水印嵌入和提取中，要保證水印的不可見性和魯棒性。假設(shè)要在一張數(shù)字圖像中嵌入版權(quán)信息水印，以下哪種水印嵌入方法可能在抵抗常見圖像處理操作時表現(xiàn)更好？（）A.空間域水印嵌入B.變換域水印嵌入C.基于深度學習的水印嵌入D.以上方法根據(jù)需求選擇16、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(shè)一幅圖像由于相機抖動而模糊，以下關(guān)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(jié)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17、數(shù)字圖像處理中的圖像分割是將圖像分成不同的區(qū)域。假設(shè)要對一張細胞圖像進行分割，以區(qū)分不同的細胞結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于圖像分割方法的選擇，哪一項是不合適的？（）A.閾值分割，基于像素值的閾值進行區(qū)域劃分B.區(qū)域生長法，從種子點開始逐步合并相似區(qū)域C.基于深度學習的分割方法，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.隨機分割，不考慮圖像的特征和結(jié)構(gòu)18、在數(shù)字圖像的隱寫分析中，假設(shè)需要檢測一幅圖像中是否隱藏了秘密信息。以下哪種分析方法可能更有效？（）A.統(tǒng)計分析圖像的特征，如直方圖B.對圖像進行視覺檢查，尋找可疑的模式C.不進行隱寫分析，認為圖像沒有隱藏信息D.隨機修改圖像的像素值，查看是否有異常19、數(shù)字圖像的形態(tài)學處理常用于圖像的簡化和特征提取。假設(shè)要去除圖像中的細小噪聲和孤立點，以下哪種形態(tài)學操作可能最為有效？（）A.腐蝕B.膨脹C.開運算D.閉運算20、圖像的邊緣檢測是圖像處理的重要任務(wù)之一。假設(shè)要檢測一幅自然風景圖像中的物體邊緣。以下關(guān)于邊緣檢測算子的描述，哪一項是不正確的？（）A.Roberts算子、Sobel算子和Prewitt算子都是基于梯度的邊緣檢測算子，對水平和垂直邊緣有較好的檢測效果B.Canny算子是一種性能較好的邊緣檢測算子，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數(shù)算子，對噪聲比較敏感，通常需要先進行平滑處理D.不同的邊緣檢測算子在任何情況下都能得到相同的邊緣檢測結(jié)果21、數(shù)字圖像的質(zhì)量評價對于評估圖像處理算法的效果至關(guān)重要。假設(shè)要評價一幅經(jīng)過增強處理后的圖像質(zhì)量，以下關(guān)于圖像質(zhì)量評價指標的描述，正確的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）能夠準確反映人眼對圖像質(zhì)量的主觀感受B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）考慮了圖像的結(jié)構(gòu)信息，比PSNR更符合人眼視覺特性C.圖像質(zhì)量評價指標只適用于特定類型的圖像處理算法，不具有通用性D.無論圖像的內(nèi)容和應(yīng)用場景如何，一種質(zhì)量評價指標都能全面評價圖像質(zhì)量22、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(shè)要檢測一幅電路板圖像中的線路邊緣，以下關(guān)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(jié)果影響不大，可以隨意選擇23、在數(shù)字圖像的加密處理中，以保護圖像的安全性和隱私性。假設(shè)要對一幅機密的軍事圖像進行加密，以下關(guān)于圖像加密方法的描述，正確的是：（）A.傳統(tǒng)的加密算法如AES不能用于圖像加密，需要專門設(shè)計的圖像加密算法B.圖像加密后完全失去了原有的圖像特征，無法進行任何形式的分析C.加密密鑰的長度對圖像加密的安全性沒有影響，短密鑰也能提供足夠的保護D.圖像加密算法的安全性只取決于加密算法的復雜度，與密鑰管理無關(guān)24、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強是一種常見的操作。假設(shè)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(guān)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(diào)整圖像的灰度值范圍來增強圖像的亮度和對比度25、圖像的銳化處理可以增強圖像的邊緣和細節(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\算來實現(xiàn)？（）A.拉普拉斯銳化B.梯度銳化C.Sobel銳化D.以上都是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述圖像幾何變換中的齊次坐標表示。2、（本題5分）說明CMYK色彩模型在印刷中的作用。3、（本題5分）如何利用數(shù)字圖像處理作為法律證據(jù)？4、（本題5分）數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成部分有哪些？三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫程序進行圖像的顏色量化與特征提取的組合應(yīng)用。先進行顏色量化，然后提取特征。2、（本題5分）編寫一個程序，實現(xiàn)圖像的形態(tài)學處理。讀取一幅圖像，使用膨脹、腐蝕等形態(tài)學操作對圖像進行處理，并顯示原始圖像和處理后的圖像。3、（本題5分）在C++中，使用OpenCV庫對圖像