杭州醫(yī)學(xué)院《數(shù)字圖像處理理論與系統(tǒng)設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁杭州醫(yī)學(xué)院

《數(shù)字圖像處理理論與系統(tǒng)設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)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(gè)小題，每小題1分，共20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)字圖像的圖像復(fù)原中，以下哪種先驗(yàn)知識可以幫助估計(jì)退化函數(shù)？（）A.圖像的平滑性B.圖像的邊緣信息C.圖像的統(tǒng)計(jì)特性D.以上都是。假設(shè)圖像由于模糊、噪聲等原因發(fā)生退化，需要利用先驗(yàn)知識來恢復(fù)原始清晰的圖像，上述哪種先驗(yàn)知識能夠?yàn)橥嘶瘮?shù)的估計(jì)提供有價(jià)值的線索，并解釋其在圖像復(fù)原中的作用和應(yīng)用2、在數(shù)字圖像的目標(biāo)檢測中，以下哪種深度學(xué)習(xí)框架在處理大規(guī)模圖像數(shù)據(jù)時(shí)表現(xiàn)出色？（）A.TensorFlowB.PyTorchC.CaffeD.以上都是。假設(shè)需要構(gòu)建一個(gè)高效準(zhǔn)確的目標(biāo)檢測系統(tǒng)，處理海量的圖像數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)檢測出多種目標(biāo)，上述哪個(gè)深度學(xué)習(xí)框架能夠提供強(qiáng)大的支持和優(yōu)化，同時(shí)說明其在目標(biāo)檢測任務(wù)中的優(yōu)勢和應(yīng)用3、當(dāng)處理彩色數(shù)字圖像時(shí)，需要進(jìn)行顏色空間的轉(zhuǎn)換。假設(shè)要對一張RGB格式的圖像進(jìn)行處理，以突出特定顏色的特征，以下哪種顏色空間轉(zhuǎn)換可能有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？（）A.RGB到HSVB.RGB到Y(jié)UVC.RGB到CMYKD.RGB到Lab4、假設(shè)要對一組醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)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(zhǔn)確性，以下哪種預(yù)處理操作可能是關(guān)鍵的第一步？（）A.圖像去噪B.圖像增強(qiáng)C.圖像分割D.圖像配準(zhǔn)5、對于數(shù)字圖像的特征提取，以下哪種特征對圖像的旋轉(zhuǎn)、縮放和平移具有不變性？（）A.顏色特征B.紋理特征C.形狀特征D.空間關(guān)系特征。假設(shè)需要對不同姿態(tài)和尺寸的同一物體進(jìn)行識別和匹配，上述哪種特征能夠在圖像發(fā)生幾何變換時(shí)保持穩(wěn)定性，并解釋其不變性的原理和實(shí)現(xiàn)方式6、數(shù)字圖像的質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)對于評估圖像處理算法的效果非常重要。假設(shè)要評價(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，對圖像的亮度和對比度變化不敏感C.均方誤差（MSE）越小，圖像質(zhì)量越高，是最可靠的圖像質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)D.不同的圖像質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要結(jié)合使用來全面評估圖像質(zhì)量7、在數(shù)字圖像的去霧處理中，對于一幅因霧氣導(dǎo)致對比度降低和顏色失真的戶外圖像，需要恢復(fù)其清晰的視覺效果。以下哪種去霧算法可能更有效地去除霧氣并保留圖像的真實(shí)色彩和細(xì)節(jié)？（）A.基于暗通道先驗(yàn)的去霧B.基于直方圖均衡化的去霧C.基于中值濾波的去霧D.基于高斯濾波的去霧8、數(shù)字圖像的去霧處理可以提高在有霧環(huán)境下拍攝的圖像的清晰度。假設(shè)我們有一張有霧的風(fēng)景照片，想要去除霧氣。以下哪種去霧方法通?；谖锢砟Ｐ蛠砘謴?fù)無霧圖像？（）A.基于暗通道先驗(yàn)的去霧B.基于直方圖均衡化的去霧C.基于中值濾波的去霧D.基于高斯模糊的去霧9、數(shù)字圖像的水印嵌入是一種版權(quán)保護(hù)手段。假設(shè)要在一幅數(shù)字圖像中嵌入不可見的水印信息，以下關(guān)于水印的魯棒性，哪一項(xiàng)是需要重點(diǎn)關(guān)注的？（）A.水印在圖像經(jīng)過常見的處理操作（如壓縮、濾波）后仍能被檢測到B.水印的嵌入不影響圖像的視覺質(zhì)量C.水印的嵌入和提取過程簡單快速D.水印信息的容量足夠大，能夠包含豐富的版權(quán)信息10、圖像分割是將圖像分成不同區(qū)域的過程。假設(shè)要對一幅包含多個(gè)物體且背景復(fù)雜的圖像進(jìn)行精確分割，以下哪種方法可能需要較多的先驗(yàn)知識和人工干預(yù)？（）A.基于閾值的分割方法B.基于區(qū)域生長的分割方法C.基于邊緣檢測的分割方法D.基于聚類的分割方法11、數(shù)字圖像的遙感應(yīng)用中，需要對大量的衛(wèi)星圖像進(jìn)行處理和分析。假設(shè)要從遙感圖像中提取土地覆蓋類型信息，以下哪種方法可能需要較高的計(jì)算資源和時(shí)間？（）A.基于像素的分類方法B.基于對象的分類方法C.深度學(xué)習(xí)的分類方法D.基于規(guī)則的分類方法12、在數(shù)字圖像的水印嵌入和提取中，例如在一幅數(shù)字畫作中嵌入版權(quán)信息，同時(shí)不影響圖像的視覺質(zhì)量，并且能夠在需要時(shí)準(zhǔn)確提取出水印。以下哪種水印技術(shù)可能更符合要求？（）A.可見水印B.不可見水印C.易碎水印D.魯棒水印13、數(shù)字圖像的去霧處理用于改善有霧圖像的質(zhì)量。假設(shè)要對一張嚴(yán)重有霧的戶外圖像進(jìn)行去霧，以恢復(fù)清晰的場景，以下哪種去霧方法可能更有效？（）A.基于暗通道先驗(yàn)的去霧B.基于Retinex理論的去霧C.基于深度學(xué)習(xí)的去霧D.以上方法結(jié)合使用14、在數(shù)字圖像的多分辨率分析中，小波變換具有獨(dú)特的優(yōu)勢。假設(shè)要對一張大尺寸的圖像進(jìn)行多分辨率表示。以下關(guān)于小波變換的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.小波變換可以將圖像分解為不同尺度和方向的子帶B.可以通過對小波系數(shù)進(jìn)行閾值處理，實(shí)現(xiàn)圖像的壓縮C.小波變換在圖像壓縮和去噪中表現(xiàn)出色，但在圖像增強(qiáng)中效果不佳D.不同的小波基函數(shù)對圖像的分解效果會有所不同15、在數(shù)字圖像的分類任務(wù)中，需要將圖像準(zhǔn)確分類到不同的類別。假設(shè)要對一組醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行疾病分類，以下哪種分類算法結(jié)合適當(dāng)?shù)奶卣魈崛》椒赡苋〉酶玫姆诸愋Ч?？（）A.支持向量機(jī)B.決策樹C.隨機(jī)森林D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)16、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地跟蹤目標(biāo)是關(guān)鍵。假設(shè)要在一段視頻中跟蹤一個(gè)移動的車輛。以下關(guān)于目標(biāo)跟蹤方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.基于特征的跟蹤方法通過提取目標(biāo)的特征，如顏色、形狀、紋理等，來實(shí)現(xiàn)跟蹤B.基于模型的跟蹤方法通過建立目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，預(yù)測目標(biāo)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(biāo)的可能狀態(tài)D.目標(biāo)跟蹤方法在任何復(fù)雜的場景和光照條件下都能穩(wěn)定準(zhǔn)確地跟蹤目標(biāo)17、圖像濾波是數(shù)字圖像處理中的常見操作。假設(shè)要去除一幅數(shù)字圖像中的椒鹽噪聲，以下關(guān)于濾波方法的選擇，哪一項(xiàng)是最有效的？（）A.均值濾波，通過計(jì)算鄰域像素的平均值來平滑圖像B.高斯濾波，對圖像進(jìn)行平滑處理，同時(shí)保留一定的邊緣信息C.中值濾波，用鄰域像素的中值替代當(dāng)前像素值，有效去除椒鹽噪聲D.高通濾波，突出圖像的邊緣和細(xì)節(jié)18、圖像的特征提取在模式識別和目標(biāo)檢測中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)要從一幅人物圖像中提取特征用于人臉識別。以下關(guān)于圖像特征提取的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.基于形狀的特征提取可以通過提取圖像中物體的輪廓、邊界等形狀信息來描述物體B.紋理特征可以通過灰度共生矩陣、小波變換等方法提取，反映圖像的粗糙程度、方向性等C.局部特征描述子如SIFT和SURF對圖像的旋轉(zhuǎn)、縮放和光照變化具有不變性，適用于圖像匹配和識別D.圖像特征提取的結(jié)果總是能夠準(zhǔn)確地反映圖像的內(nèi)容和語義，不受圖像質(zhì)量和噪聲的影響19、在數(shù)字圖像的去噪處理中，要有效去除噪聲同時(shí)保留圖像細(xì)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(yàn)?zāi)B(tài)分解去噪C.獨(dú)立成分分析去噪D.非局部均值去噪20、當(dāng)利用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像診斷時(shí)，以下哪個(gè)方面需要特別注意？（）A.圖像增強(qiáng)B.圖像分割C.圖像配準(zhǔn)D.以上都是。假設(shè)需要從醫(yī)學(xué)影像中準(zhǔn)確地識別病變區(qū)域、測量器官大小和位置等，上述哪個(gè)方面的處理對于提高診斷的準(zhǔn)確性和可靠性至關(guān)重要，并分別說明其在醫(yī)學(xué)影像診斷中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的組成部分有哪些？2、（本題5分）解釋數(shù)字圖像在檔案管理中的重要性。3、（本題5分）簡述圖像超分辨率重建中的對抗生成網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。4、（本題5分）說明深度學(xué)習(xí)在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用。5、（本題5分）圖像形態(tài)學(xué)處理中的骨架提取的方法有哪些？三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）創(chuàng)建一個(gè)程序，讀取兩幅圖像，進(jìn)行圖像配準(zhǔn)。找到兩幅圖像之間的對應(yīng)關(guān)系，將它們對齊，并顯示配準(zhǔn)前后的圖像。2、（本題5分）編寫一個(gè)程序，讀取一幅圖像，對其進(jìn)行圖像變形和顏色平衡調(diào)整的組合處理。顯示處理前后的圖像，觀察變形和顏色平衡的效果。3、（本題5分）在C++中，使用OpenCV庫對圖像進(jìn)行閾值分割，用戶可以選擇不同的閾值方法（如固定閾值、自適應(yīng)閾值等），并顯示分割結(jié)果。4、（本題5分）利用Python和相關(guān)圖像處理庫，讀取一張圖像，對其進(jìn)行直方圖均衡化處