長(zhǎng)沙幼兒師范高等專科學(xué)?！稊?shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與PLD應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(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頁長(zhǎng)沙幼兒師范高等?？茖W(xué)校

《數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與PLD應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1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、當(dāng)處理數(shù)字醫(yī)學(xué)圖像，例如X光片或者M(jìn)RI圖像時(shí)，假設(shè)需要突出顯示圖像中的特定組織或病變區(qū)域。以下哪種圖像處理技術(shù)可能是最有用的？（）A.圖像增強(qiáng)，調(diào)整對(duì)比度和亮度B.圖像分割，分離出感興趣的區(qū)域C.圖像配準(zhǔn)，與標(biāo)準(zhǔn)模板進(jìn)行對(duì)比D.不進(jìn)行任何處理，直接由醫(yī)生觀察原始圖像2、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(duì)稱加密算法B.非對(duì)稱加密算法C.基于混沌系統(tǒng)的加密D.簡(jiǎn)單的位運(yùn)算加密3、對(duì)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(duì)具有明顯周期性和方向性紋理的圖像進(jìn)行分析和識(shí)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(shì)和適用情況4、在數(shù)字圖像的紋理分析中，假設(shè)要描述一幅織物圖像的紋理特征。以下關(guān)于紋理特征的描述，哪一項(xiàng)是最全面的？（）A.紋理的方向、頻率和周期性B.紋理的粗糙度、對(duì)比度和均勻性C.紋理的統(tǒng)計(jì)特征，如均值和方差D.以上三個(gè)方面的特征結(jié)合起來，全面描述紋理5、在數(shù)字圖像的增強(qiáng)中，銳化處理可以突出圖像的邊緣和細(xì)節(jié)。假設(shè)要對(duì)一幅模糊的圖像進(jìn)行銳化。以下關(guān)于銳化方法的描述，正確的是：（）A.拉普拉斯銳化能夠增強(qiáng)圖像的邊緣，但容易產(chǎn)生噪聲B.梯度銳化對(duì)圖像的細(xì)節(jié)增強(qiáng)效果明顯，且不會(huì)引入噪聲C.高通濾波銳化可以隨意調(diào)整銳化程度，不會(huì)出現(xiàn)過度銳化的情況D.銳化處理只適用于灰度圖像，對(duì)彩色圖像無效6、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)中，有多種指標(biāo)用于衡量圖像的質(zhì)量。假設(shè)要評(píng)價(jià)一張經(jīng)過處理的圖像的質(zhì)量。以下關(guān)于圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.均方誤差（MSE）和峰值信噪比（PSNR）常用于評(píng)價(jià)圖像的失真程度B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）考慮了圖像的結(jié)構(gòu)信息，更符合人眼的視覺感知C.圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的值越大，圖像質(zhì)量就一定越好D.不同的應(yīng)用場(chǎng)景可能需要不同的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)7、對(duì)于數(shù)字圖像的平滑處理，以下哪種濾波器在去除噪聲的同時(shí)能較好地保留圖像邊緣？（）A.均值濾波器B.中值濾波器C.高斯濾波器D.雙邊濾波器。假設(shè)圖像受到椒鹽噪聲的干擾，同時(shí)圖像中的邊緣信息對(duì)后續(xù)處理至關(guān)重要，在這種情況下，上述哪種濾波器能夠在平滑噪聲的同時(shí)最大程度地保護(hù)邊緣，并解釋其原因和效果8、圖像濾波是數(shù)字圖像處理中的常見操作。關(guān)于中值濾波，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.中值濾波能夠有效地去除圖像中的椒鹽噪聲，同時(shí)較好地保留圖像的邊緣信息B.它是一種非線性濾波方法，通過對(duì)鄰域像素值進(jìn)行排序，取中間值作為輸出C.中值濾波對(duì)于處理高斯噪聲效果顯著，優(yōu)于均值濾波D.中值濾波的窗口大小選擇會(huì)影響濾波效果，過大或過小的窗口都可能導(dǎo)致圖像失真9、數(shù)字圖像的特征匹配中，為了提高匹配的準(zhǔn)確性和魯棒性，通常會(huì)采用一些約束條件。假設(shè)我們?cè)谶M(jìn)行特征點(diǎn)匹配時(shí)，除了考慮特征描述符的相似性，還會(huì)考慮以下哪個(gè)約束條件？（）A.距離約束B.方向約束C.尺度約束D.以上都是10、在圖像增強(qiáng)中，限制對(duì)比度自適應(yīng)直方圖均衡化（CLAHE）的窗口大小對(duì)結(jié)果有（）A.很大影響B(tài).較小影響C.沒有影響D.不確定影響11、在數(shù)字圖像的立體視覺處理中，假設(shè)要從兩幅具有一定視差的圖像中恢復(fù)場(chǎng)景的深度信息。以下關(guān)于立體匹配算法的準(zhǔn)確性，哪一項(xiàng)是最為重要的影響因素？（）A.圖像的分辨率和質(zhì)量B.匹配窗口的大小和形狀C.場(chǎng)景中物體的紋理和結(jié)構(gòu)D.以上三個(gè)因素都對(duì)匹配準(zhǔn)確性有重要影響12、圖像壓縮對(duì)于數(shù)字圖像的存儲(chǔ)和傳輸至關(guān)重要。假設(shè)需要對(duì)大量的高分辨率醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)，同時(shí)要盡量保證圖像質(zhì)量。以下關(guān)于圖像壓縮技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.無損壓縮算法可以完全恢復(fù)原始圖像，沒有任何信息損失，但壓縮比相對(duì)較低B.有損壓縮算法通過舍棄一些不太重要的圖像信息來實(shí)現(xiàn)較高的壓縮比，但會(huì)導(dǎo)致一定程度的圖像質(zhì)量下降C.基于變換的壓縮方法，如離散余弦變換（DCT），將圖像從空間域轉(zhuǎn)換到頻率域，便于去除冗余信息D.圖像壓縮比越高越好，不需要考慮壓縮算法對(duì)圖像質(zhì)量的影響13、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14、在數(shù)字圖像的水印技術(shù)中，以下關(guān)于水印的嵌入和提取的描述，不正確的是（）A.水印可以嵌入到圖像的空間域或頻率域中，以實(shí)現(xiàn)版權(quán)保護(hù)等目的B.嵌入水印的強(qiáng)度越大，水印的魯棒性越好，但對(duì)圖像質(zhì)量的影響也越大C.水印的提取過程需要原始圖像的參與，否則無法準(zhǔn)確提取水印信息D.好的水印算法能夠抵抗各種圖像處理操作和攻擊，同時(shí)保證圖像的可用性15、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16、數(shù)字圖像的光照補(bǔ)償用于校正不均勻的光照。假設(shè)要對(duì)一幅光照不均的證件照片進(jìn)行處理，以下關(guān)于光照補(bǔ)償方法的描述，正確的是：（）A.直方圖規(guī)定化可以將圖像的直方圖調(diào)整為特定的形狀，實(shí)現(xiàn)光照補(bǔ)償，但可能會(huì)導(dǎo)致部分細(xì)節(jié)丟失B.同態(tài)濾波能夠同時(shí)增強(qiáng)圖像的對(duì)比度和校正光照，但對(duì)高頻噪聲敏感C.光照補(bǔ)償不需要考慮圖像的色彩信息，只處理灰度值即可D.無論光照不均的程度如何，一種光照補(bǔ)償方法都能完全解決問題17、圖像平滑處理常用于去除圖像中的噪聲。假設(shè)我們有一張醫(yī)學(xué)圖像，其中存在一些椒鹽噪聲。在這種情況下，以下哪種平滑濾波器在去除噪聲的同時(shí)，能夠較好地保留圖像的邊緣信息？（）A.均值濾波器B.中值濾波器C.高斯濾波器D.雙邊濾波器18、在數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè)中，需要準(zhǔn)確地提取出圖像中物體的邊緣信息。假設(shè)要檢測(cè)一張具有復(fù)雜紋理和低對(duì)比度邊緣的圖像，以下哪種邊緣檢測(cè)算子能夠提供更準(zhǔn)確和清晰的邊緣？（）A.Roberts算子B.Sobel算子C.Prewitt算子D.Canny算子19、當(dāng)進(jìn)行數(shù)字圖像的對(duì)比度拉伸時(shí)，假設(shè)圖像的對(duì)比度較低，需要擴(kuò)展灰度級(jí)范圍。以下哪種對(duì)比度拉伸方法可能更適合保留圖像的細(xì)節(jié)？（）A.線性對(duì)比度拉伸B.非線性對(duì)比度拉伸，如對(duì)數(shù)拉伸C.不進(jìn)行對(duì)比度拉伸，認(rèn)為當(dāng)前對(duì)比度足夠D.隨機(jī)調(diào)整圖像的灰度值來拉伸對(duì)比度20、數(shù)字圖像的加密可以采用多種方式。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一種對(duì)圖像內(nèi)容具有高度保密性的加密方法，同時(shí)加密和解密速度要快，以下哪種加密方式可能更符合要求？（）A.對(duì)稱加密B.非對(duì)稱加密C.流加密D.塊加密21、圖像的銳化處理用于增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)。假設(shè)要對(duì)一幅模糊的人像照片進(jìn)行銳化，以下關(guān)于圖像銳化方法的描述，正確的是：（）A.拉普拉斯銳化會(huì)增強(qiáng)圖像中的噪聲，需要在銳化前進(jìn)行去噪處理B.高通濾波銳化能夠在增強(qiáng)邊緣的同時(shí)保持圖像的整體平滑度C.圖像銳化的程度越大越好，可以使圖像更加清晰D.銳化處理對(duì)圖像的色彩平衡沒有影響，不需要考慮22、在數(shù)字圖像的壓縮感知領(lǐng)域，通過少量測(cè)量值恢復(fù)原始圖像。假設(shè)要對(duì)一個(gè)大型的圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行壓縮感知處理，以減少存儲(chǔ)空間和傳輸帶寬，以下哪種壓縮感知算法可能更具優(yōu)勢(shì)？（）A.隨機(jī)投影B.匹配追蹤C(jī).正交匹配追蹤D.壓縮采樣匹配追蹤23、假設(shè)要對(duì)一幅包含多個(gè)相似物體的圖像進(jìn)行目標(biāo)計(jì)數(shù)，例如統(tǒng)計(jì)麥田中的麥穗數(shù)量。由于物體的大小、形狀和排列存在一定的隨機(jī)性，以下哪種圖像處理技術(shù)可能有助于準(zhǔn)確計(jì)數(shù)？（）A.形態(tài)學(xué)處理結(jié)合連通區(qū)域標(biāo)記B.邊緣檢測(cè)結(jié)合輪廓跟蹤C(jī).閾值分割結(jié)合圖像濾波D.特征提取結(jié)合分類器24、在數(shù)字圖像的加密和解密中，假設(shè)要對(duì)一張重要的圖像進(jìn)行加密保護(hù)。以下關(guān)于圖像加密方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以通過置亂圖像的像素位置來實(shí)現(xiàn)加密B.可以使用混沌系統(tǒng)生成加密密鑰，增加加密的安全性C.圖像加密后，其統(tǒng)計(jì)特性與原始圖像完全相同，無法被攻擊者分析D.圖像解密是加密的逆過程，能夠準(zhǔn)確恢復(fù)原始圖像25、假設(shè)要對(duì)一組不同光照條件下拍攝的人物面部圖像進(jìn)行歸一化處理，以使它們?cè)诹炼群蛯?duì)比度上具有一致性，方便后續(xù)的人臉識(shí)別和分析。以下哪種方法可能是最有效的？（）A.全局直方圖均衡化B.局部自適應(yīng)直方圖均衡化C.灰度標(biāo)準(zhǔn)化D.色彩空間轉(zhuǎn)換26、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，同時(shí)要保證圖像的真實(shí)性和自然度，以下哪種超分辨率重建方法可能效果較好？（）A.基于插值的方法B.基于重建的方法C.基于學(xué)習(xí)的方法D.基于模型的方法27、當(dāng)處理數(shù)字圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換時(shí)，例如從RGB色彩空間轉(zhuǎn)換到HSV色彩空間。假設(shè)需要根據(jù)顏色的飽和度和亮度信息對(duì)圖像進(jìn)行特定的處理，以下關(guān)于這種轉(zhuǎn)換的說法哪個(gè)是正確的？（）A.HSV色彩空間更符合人類對(duì)顏色的感知，便于進(jìn)行顏色分析B.RGB色彩空間在轉(zhuǎn)換為HSV時(shí)不會(huì)丟失任何顏色信息C.這種轉(zhuǎn)換過程非常復(fù)雜，通常會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量嚴(yán)重下降D.不需要進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換，直接在RGB空間處理即可28、圖像的形態(tài)學(xué)處理常用于圖像的簡(jiǎn)化和特征提取。關(guān)于膨脹和腐蝕操作，以下說法不正確的是（）A.膨脹操作可以使圖像中的目標(biāo)區(qū)域變大，填充小孔和狹窄的縫隙B.腐蝕操作則會(huì)使目標(biāo)區(qū)域變小，消除細(xì)小的突出部分C.先膨脹后腐蝕的操作稱為開運(yùn)算，能夠去除噪聲并保持目標(biāo)形狀基本不變D.形態(tài)學(xué)操作對(duì)所有類型的圖像都能產(chǎn)生相同的效果，且不會(huì)改變圖像的主要結(jié)構(gòu)29、數(shù)字圖像的彩色模型有多種，如RGB、HSV等。假設(shè)要對(duì)一幅彩色圖像進(jìn)行顏色調(diào)整，以增強(qiáng)特定顏色的效果。以下關(guān)于彩色模型的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.RGB模型，直接對(duì)紅、綠、藍(lán)三個(gè)通道進(jìn)行操作B.HSV模型，通過調(diào)整色相、飽和度和明度來實(shí)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30、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二、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)算及其用途。2、（本題5分）探討圖像的基于圖論的圖像分割算法。3、（本題5分）分析圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換的計(jì)算效率提升。4、（本題5分）分析圖像的基于深度學(xué)習(xí)的圖像分割效果可視化方法。5、（本題5分）分析圖像的基于深度學(xué)習(xí)的圖像摳圖速度評(píng)估指標(biāo)。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，