河北醫(yī)科大學(xué)《數(shù)字圖像處理A》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁河北醫(yī)科大學(xué)

《數(shù)字圖像處理A》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______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2分，共40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)字圖像的加密中，需要保證圖像的安全性和保密性。假設(shè)我們有一張敏感的圖像需要傳輸，以下哪種加密方法可以在不明顯增加數(shù)據(jù)量的情況下實(shí)現(xiàn)較好的加密效果？（）A.對稱加密算法B.非對稱加密算法C.基于混沌系統(tǒng)的加密D.簡單的位運(yùn)算加密2、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價(jià)中，有主觀評價(jià)和客觀評價(jià)兩種方法。假設(shè)我們要評估一個(gè)圖像處理算法對圖像質(zhì)量的影響，以下哪種客觀評價(jià)指標(biāo)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3、在數(shù)字圖像的復(fù)原處理中，假設(shè)圖像由于運(yùn)動模糊或者散焦而變得模糊不清。為了恢復(fù)圖像的清晰程度，需要知道圖像的退化模型和一些先驗(yàn)知識。以下哪種方法可能更有助于圖像的復(fù)原？（）A.逆濾波，直接對模糊圖像進(jìn)行反卷積B.維納濾波，考慮噪聲和信號的功率譜C.盲目去卷積，不依賴精確的退化模型D.不進(jìn)行圖像復(fù)原，保留模糊的圖像4、在數(shù)字圖像的分割中，要將一幅圖像中的前景物體從背景中準(zhǔn)確地分離出來。假設(shè)圖像中的物體和背景在顏色、紋理等特征上有一定的相似性，以下哪種圖像分割方法可能更有效？（）A.閾值分割，基于像素灰度值設(shè)定閾值B.區(qū)域生長，從種子點(diǎn)開始逐步合并相似區(qū)域C.邊緣檢測結(jié)合形態(tài)學(xué)操作D.隨機(jī)分割圖像，不考慮圖像的特征5、數(shù)字圖像的超分辨率重建旨在提高圖像的分辨率。假設(shè)要從低分辨率圖像生成高分辨率圖像，同時(shí)保持圖像的細(xì)節(jié)和清晰度，以下關(guān)于超分辨率重建的方法，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.基于插值的方法簡單快速，但可能會導(dǎo)致圖像模糊B.基于深度學(xué)習(xí)的方法可以學(xué)習(xí)到圖像的特征和模式，但需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)C.超分辨率重建無法從根本上增加圖像的信息量D.多幀圖像融合的方法一定能獲得比單幀圖像更好的超分辨率效果6、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強(qiáng)是常見的操作。假設(shè)我們有一張低對比度的醫(yī)學(xué)圖像，需要進(jìn)行增強(qiáng)以更好地顯示病變區(qū)域。以下關(guān)于圖像增強(qiáng)方法的描述，正確的是：（）A.直方圖均衡化會導(dǎo)致圖像細(xì)節(jié)丟失，不適合用于醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)B.線性拉伸可以有效地增強(qiáng)圖像對比度，但可能會引入噪聲C.中值濾波能夠增強(qiáng)圖像，但對邊緣信息的保留效果較差D.圖像增強(qiáng)方法對所有類型的圖像都能產(chǎn)生相同的效果，無需考慮圖像的特點(diǎn)7、數(shù)字圖像的運(yùn)動估計(jì)用于在視頻序列中估計(jì)物體的運(yùn)動。假設(shè)要在一段視頻中估計(jì)人物的運(yùn)動軌跡。以下關(guān)于運(yùn)動估計(jì)方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.塊匹配法將圖像分成若干塊，通過在相鄰幀中尋找匹配塊來估計(jì)運(yùn)動B.光流法通過計(jì)算圖像中像素的運(yùn)動速度來估計(jì)物體的運(yùn)動C.運(yùn)動估計(jì)可以準(zhǔn)確地估計(jì)出物體的復(fù)雜運(yùn)動，包括旋轉(zhuǎn)、變形等D.運(yùn)動估計(jì)不受視頻幀率、圖像噪聲和物體遮擋的影響8、數(shù)字圖像的超分辨率重建旨在提高圖像的分辨率。假設(shè)要將一張低分辨率的圖像重建為高分辨率圖像。以下關(guān)于超分辨率重建方法的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.基于插值的方法通過計(jì)算相鄰像素的值來增加圖像的像素?cái)?shù)量B.基于學(xué)習(xí)的方法利用大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)低分辨率到高分辨率的映射關(guān)系C.超分辨率重建能夠生成與真實(shí)高分辨率圖像完全相同的細(xì)節(jié)和信息D.結(jié)合多種先驗(yàn)知識可以提高超分辨率重建的效果9、圖像分割是將圖像分成不同的區(qū)域或?qū)ο蟆＜僭O(shè)要從一幅復(fù)雜的衛(wèi)星遙感圖像中分割出特定的地物類型，如森林、水域和建筑區(qū)域。以下關(guān)于圖像分割方法的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.閾值分割基于圖像的灰度值，通過選擇合適的閾值將圖像分為前景和背景B.區(qū)域生長法從種子點(diǎn)開始，根據(jù)像素的相似性逐步合并相鄰像素，形成區(qū)域C.邊緣檢測通過檢測圖像中像素灰度值的突變來確定物體的邊緣，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分割D.圖像分割算法可以在任何情況下都能準(zhǔn)確無誤地分割出所有目標(biāo)區(qū)域，不受圖像噪聲和復(fù)雜背景的影響10、當(dāng)進(jìn)行數(shù)字圖像的頻域處理時(shí)，以下哪種濾波器可以用來去除周期性噪聲？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器。假設(shè)圖像中存在明顯的周期性干擾條紋，需要選擇一種濾波器來消除這些噪聲，同時(shí)盡量保留圖像的主要信息，上述哪種濾波器最為合適，并說明其在頻域處理中的作用和效果11、圖像的頻域處理可以實(shí)現(xiàn)一些特定的效果。假設(shè)要對一張圖像進(jìn)行高通濾波，以增強(qiáng)圖像的邊緣信息。以下關(guān)于圖像頻域處理的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.傅里葉變換將圖像從空域轉(zhuǎn)換到頻域，便于進(jìn)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(xì)節(jié)C.頻域處理后的圖像可以通過逆傅里葉變換轉(zhuǎn)換回空域D.圖像的頻域處理比空域處理計(jì)算復(fù)雜度低，效率更高12、在數(shù)字圖像的超分辨率重建中，提高圖像的分辨率。假設(shè)要將一幅低分辨率的衛(wèi)星圖像重建為高分辨率圖像，以下關(guān)于超分辨率重建方法的描述，正確的是：（）A.基于插值的方法簡單快速，但重建的圖像容易出現(xiàn)鋸齒和模糊B.深度學(xué)習(xí)方法在超分辨率重建中效果不佳，無法生成清晰的細(xì)節(jié)C.超分辨率重建的結(jié)果不受原始低分辨率圖像的質(zhì)量和信息量的限制D.圖像的超分辨率重建只需要考慮空間分辨率的提高，不需要考慮頻譜信息13、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14、在數(shù)字圖像處理中，圖像的幾何變換經(jīng)常被使用。假設(shè)要對一張傾斜的文檔圖像進(jìn)行校正，使其恢復(fù)為水平狀態(tài)，同時(shí)保持圖像的內(nèi)容不變形。以下哪種幾何變換方法最為適用？（）A.平移變換B.旋轉(zhuǎn)變換C.縮放變換D.仿射變換15、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(xì)胞圖像進(jìn)行分割，以區(qū)分不同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于圖像分割方法的選擇，哪一項(xiàng)是不合適的？（）A.閾值分割，基于像素值的閾值進(jìn)行區(qū)域劃分B.區(qū)域生長法，從種子點(diǎn)開始逐步合并相似區(qū)域C.基于深度學(xué)習(xí)的分割方法，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.隨機(jī)分割，不考慮圖像的特征和結(jié)構(gòu)16、對于數(shù)字圖像的壓縮，有多種算法可供選擇。假設(shè)要對一個(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17、對于數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤，以下哪種特征在目標(biāo)發(fā)生形變和光照變化時(shí)具有較好的穩(wěn)定性？（）A.顏色特征B.紋理特征C.形狀特征D.角點(diǎn)特征。假設(shè)需要在視頻序列中跟蹤一個(gè)不斷運(yùn)動和變化的目標(biāo)，上述哪種特征能夠在復(fù)雜的環(huán)境變化中保持對目標(biāo)的有效描述和跟蹤，同時(shí)說明其在應(yīng)對目標(biāo)變化時(shí)的魯棒性和適應(yīng)性18、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19、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，假設(shè)要在一系列連續(xù)的圖像幀中跟蹤一個(gè)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(jìn)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(gè)區(qū)域D.不進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，只對每一幀獨(dú)立處理20、圖像的配準(zhǔn)是將不同時(shí)間或視角獲取的圖像進(jìn)行對齊。假設(shè)要將兩張拍攝角度不同的人臉圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，以下關(guān)于圖像配準(zhǔn)方法的描述，正確的是：（）A.基于特征點(diǎn)的配準(zhǔn)方法對光照變化和噪聲不敏感，配準(zhǔn)精度高B.直接使用灰度值的相似性度量進(jìn)行配準(zhǔn)能夠快速得到準(zhǔn)確的結(jié)果C.圖像配準(zhǔn)不需要考慮圖像的變形和扭曲，只關(guān)注特征點(diǎn)的匹配D.配準(zhǔn)算法的選擇對配準(zhǔn)結(jié)果沒有顯著影響，任何算法都能達(dá)到較好的效果二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）說明圖像融合中的決策融合策略。2、（本題5分）解釋數(shù)字圖像的幾何變換包括哪些類型。3、（本題5分）解釋數(shù)字圖像空域水印和頻域水印的特點(diǎn)。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，對圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測的深度學(xué)習(xí)方法。使用深度學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測模型檢測圖像中的目標(biāo)，并顯示原始圖像和檢測結(jié)果。2、（本題5分）編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)圖像的特征提取的基于深度學(xué)習(xí)的半監(jiān)督學(xué)習(xí)方法。使用半監(jiān)督學(xué)習(xí)模型提取圖像的特征，并輸出特征向量。3、（本題5分）編寫一個(gè)程序，讀取一幅圖像，對其進(jìn)行圖像降噪和對比度自適應(yīng)調(diào)整的高效處理。使用更有效的降噪和對比度調(diào)整算法，顯示處理前后的圖像。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程