上海電力大學《圖像處理算法基礎》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《圖像處理算法基礎》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、數(shù)字圖像的運動估計用于在視頻序列中估計物體的運動。假設要在一段視頻中估計人物的運動軌跡。以下關于運動估計方法的描述，哪一項是不正確的？（）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運動B.光流法通過計算圖像中像素的運動速度來估計物體的運動C.運動估計可以準確地估計出物體的復雜運動，包括旋轉、變形等D.運動估計不受視頻幀率、圖像噪聲和物體遮擋的影響2、在數(shù)字圖像的多分辨率分析中，小波變換是一種常用的工具。假設我們要對一張圖像進行壓縮，同時保留重要的細節(jié)信息。以下關于小波變換在圖像壓縮中的優(yōu)勢，哪一項是不正確的？（）A.能夠提供不同分辨率下的圖像表示B.對圖像的邊緣和紋理有較好的處理能力C.計算復雜度低，壓縮效率高D.不需要考慮圖像的內容和特點3、在數(shù)字圖像的加密和解密中，假設要對一張重要的圖像進行加密保護。以下關于圖像加密方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過置亂圖像的像素位置來實現(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，能夠準確恢復原始圖像4、數(shù)字圖像處理中的圖像融合是將多幅圖像的信息綜合在一起。假設要將一幅紅外圖像和一幅可見光圖像融合，以獲得更全面的場景信息。以下關于融合策略的選擇，哪一項是最關鍵的？（）A.確定融合的權重，平衡不同圖像的貢獻B.選擇合適的融合算法，如基于像素、區(qū)域或特征的融合C.對輸入圖像進行預處理，如配準和增強D.以上三個方面都很關鍵，需要綜合考慮5、數(shù)字圖像的視頻處理中，幀間預測是視頻壓縮的重要技術。假設要對一段視頻進行壓縮，以下關于幀間預測的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以利用相鄰幀之間的相關性減少數(shù)據(jù)量B.運動估計的精度越高，壓縮效果越好C.幀間預測只適用于固定攝像頭拍攝的視頻D.雙向預測可以進一步提高壓縮效率6、在數(shù)字圖像的光照校正中，對于一幅因光照不均勻導致部分區(qū)域過亮或過暗的圖像，需要進行光照均衡處理。以下哪種方法可能更有效地校正光照？（）A.基于Retinex理論的方法B.基于直方圖規(guī)定化的方法C.基于梯度域的方法D.以上都是7、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強是常見的操作。假設我們有一張低對比度的醫(yī)學圖像，需要進行增強以更好地顯示病變區(qū)域。以下關于圖像增強方法的描述，正確的是：（）A.直方圖均衡化會導致圖像細節(jié)丟失，不適合用于醫(yī)學圖像增強B.線性拉伸可以有效地增強圖像對比度，但可能會引入噪聲C.中值濾波能夠增強圖像，但對邊緣信息的保留效果較差D.圖像增強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8、在數(shù)字圖像的邊緣檢測中，需要準確地提取出圖像中物體的邊緣信息。假設要檢測一張具有復雜紋理和低對比度邊緣的圖像，以下哪種邊緣檢測算子能夠提供更準確和清晰的邊緣？（）A.Roberts算子B.Sobel算子C.Prewitt算子D.Canny算子9、數(shù)字圖像的質量評價對于評估圖像處理算法的效果至關重要。假設要評價一幅經(jīng)過增強處理后的圖像質量，以下關于圖像質量評價指標的描述，正確的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）能夠準確反映人眼對圖像質量的主觀感受B.結構相似性指數(shù)（SSIM）考慮了圖像的結構信息，比PSNR更符合人眼視覺特性C.圖像質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.無論圖像的內容和應用場景如何，一種質量評價指標都能全面評價圖像質量10、數(shù)字圖像的去噪方法有多種。假設要去除一幅圖像中的高斯噪聲，同時盡量保持圖像的邊緣和細節(jié)。以下關于去噪方法的描述，正確的是：（）A.雙邊濾波在去除高斯噪聲的同時，能夠較好地保護邊緣和細節(jié)B.維納濾波適用于去除強噪聲，對高斯噪聲效果不佳C.小波閾值去噪能夠完全去除高斯噪聲，且不會引入任何失真D.所有的去噪方法在去除高斯噪聲時都會導致圖像的邊緣模糊11、數(shù)字圖像的特征匹配在三維重建和圖像拼接等應用中起著關鍵作用。假設要對兩張相似的圖像進行特征匹配。以下關于特征匹配的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用尺度不變特征變換（SIFT）等算法提取具有不變性的特征B.特征匹配需要在特征空間中計算特征之間的相似度C.誤匹配可以通過隨機抽樣一致性（RANSAC）等算法進行剔除D.特征匹配的結果不受圖像的旋轉、縮放和平移等變換的影響12、在數(shù)字圖像的形態(tài)學處理中，膨脹和腐蝕操作經(jīng)常被使用。假設要對一張二值圖像進行處理，以填充孔洞和消除小的孤立區(qū)域。以下關于形態(tài)學操作的描述，哪一項是不準確的？（）A.膨脹操作可以使圖像中的目標區(qū)域擴大B.腐蝕操作可以使圖像中的目標區(qū)域縮小C.開運算先腐蝕后膨脹，用于去除圖像中的小物體和突出部分D.形態(tài)學操作對圖像的處理結果不受結構元素的形狀和大小的影響13、在數(shù)字圖像的水印嵌入技術中，以下哪種嵌入位置能夠在保證水印不可見性的同時具有較好的魯棒性？（）A.圖像的高頻部分B.圖像的低頻部分C.圖像的邊緣部分D.圖像的平滑部分。假設需要在一幅數(shù)字圖像中嵌入水印信息，使其在不影響圖像視覺質量的前提下，能夠抵抗常見的圖像處理操作和攻擊，上述哪個嵌入位置能夠滿足這一要求，并解釋其原因和實現(xiàn)方式14、在數(shù)字圖像的加密和解密中，為了保護圖像的隱私和安全性，需要對圖像進行加密處理，使得未經(jīng)授權的人員無法理解圖像內容。以下哪種加密算法可能適用于數(shù)字圖像加密？（）A.AESB.RSAC.DESD.以上都可以15、圖像壓縮在數(shù)字圖像處理中具有重要意義?？紤]一個包含大量細節(jié)和復雜紋理的圖像，如果要在保證一定圖像質量的前提下實現(xiàn)較高的壓縮比，以下哪種壓縮算法可能更適合？（）A.JPEG壓縮算法B.GIF壓縮算法C.BMP無壓縮格式D.PNG無損壓縮算法16、在數(shù)字圖像的邊緣檢測中，以下關于Roberts算子的描述，不準確的是（）A.Roberts算子是一種基于梯度的邊緣檢測算子，計算簡單快速B.它對噪聲比較敏感，容易檢測出虛假邊緣C.Roberts算子在檢測斜向邊緣時效果較好，但對水平和垂直邊緣的檢測能力較弱D.Roberts算子適用于各種類型和分辨率的圖像，其檢測結果具有很高的準確性和穩(wěn)定性17、數(shù)字圖像的去霧處理可以改善在霧天拍攝的圖像質量。假設要對一張有霧的風景圖像進行去霧處理。以下關于圖像去霧方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.基于物理模型的去霧方法通過分析霧的形成原理，反推無霧圖像B.暗通道先驗算法是一種有效的去霧方法，基于對無霧圖像的統(tǒng)計規(guī)律C.深度學習方法在圖像去霧中也有應用，能夠自動學習霧的特征和去霧規(guī)律D.圖像去霧處理總是能夠完全去除霧氣的影響，恢復出清晰的原始場景18、在數(shù)字圖像的印刷和出版領域，色彩管理是重要的環(huán)節(jié)。假設要確保同一圖像在不同設備上顯示的顏色一致性，以下關于色彩管理的描述，哪一項是不準確的？（）A.需要建立設備的色彩特性文件B.可以通過色彩空間轉換來實現(xiàn)顏色的匹配C.人眼對顏色的感知差異不會影響色彩管理的效果D.色彩管理可以提高印刷品的質量和準確性19、圖像分割是將圖像分成不同的區(qū)域或對象。假設要從一幅復雜的衛(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。以下關于圖像分割方法的描述，哪一項是不準確的？（）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，進而實現(xiàn)分割D.圖像分割算法可以在任何情況下都能準確無誤地分割出所有目標區(qū)域，不受圖像噪聲和復雜背景的影響20、在數(shù)字圖像的立體匹配中，對于一對從不同視角拍攝的圖像，需要找到對應的像素點以計算深度信息。由于圖像中的光照、噪聲和遮擋等因素，以下哪種立體匹配算法可能更具魯棒性？（）A.基于區(qū)域的立體匹配B.基于特征的立體匹配C.基于深度學習的立體匹配D.以上都是21、在數(shù)字圖像的去馬賽克處理中，假設圖像傳感器采集的原始數(shù)據(jù)是經(jīng)過顏色濾波陣列（CFA）采樣的，需要恢復出全彩色圖像。以下哪種去馬賽克算法可能更能準確地恢復顏色信息？（）A.基于鄰域的去馬賽克算法B.基于邊緣的去馬賽克算法C.基于深度學習的去馬賽克模型D.不進行去馬賽克處理，直接使用采樣后的圖像22、在數(shù)字圖像的智能安防系統(tǒng)中，例如門禁系統(tǒng)中的人臉驗證。假設要提高人臉驗證的準確率和速度，以下關于圖像處理和算法的描述，哪一項是不正確的？（）A.深度學習算法可以自動學習有效的人臉特征B.圖像預處理可以減少光照和姿態(tài)的影響C.特征匹配的計算復雜度越低，驗證速度越快D.單一的算法可以適用于所有的安防場景23、圖像的壓縮感知技術在數(shù)字圖像處理中具有潛在應用。假設要對一幅稀疏的醫(yī)學圖像進行壓縮感知采樣和重構，以下關于壓縮感知的描述，正確的是：（）A.壓縮感知可以在遠低于奈奎斯特采樣率的情況下準確重構圖像，大大減少數(shù)據(jù)量B.壓縮感知的重構算法簡單高效，不需要復雜的計算C.圖像的稀疏性對壓縮感知的效果沒有影響，任何圖像都能適用D.壓縮感知只適用于理論研究，在實際圖像處理中沒有應用價值24、對于數(shù)字圖像的壓縮，有多種算法可供選擇。假設要對一個包含大量重復圖案和相似區(qū)域的圖像進行壓縮，同時要求在解壓后能夠較好地恢復圖像質量。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25、對于數(shù)字圖像的運動估計，假設要在視頻序列中估計物體的運動軌跡和速度。以下哪種方法可能在存在噪聲和遮擋的情況下更可靠？（）A.基于塊匹配的運動估計方法B.基于光流的運動估計方法C.不考慮物體的運動，只處理每一幀獨立的圖像D.隨機猜測物體的運動狀態(tài)26、在數(shù)字圖像的多尺度分析中，假設要對一幅圖像進行不同尺度的特征提取。以下關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，通過逐步下采樣構建圖像的多尺度表示C.高斯金字塔，結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27、數(shù)字圖像的去霧處理用于改善有霧圖像的質量。假設要對一張嚴重有霧的戶外圖像進行去霧，以恢復清晰的場景，以下哪種去霧方法可能更有效？（）A.基于暗通道先驗的去霧B.基于Retinex理論的去霧C.基于深度學習的去霧D.以上方法結合使用28、數(shù)字圖像的噪聲去除是圖像處理中的一個重要環(huán)節(jié)。假設一張醫(yī)學圖像受到了高斯噪聲的干擾。以下關于噪聲去除方法的描述，哪一項是錯誤的？（）A.均值濾波通過計算鄰域像素的平均值來平滑圖像，去除噪聲B.高斯濾波是一種基于高斯函數(shù)的加權平均濾波，對高斯噪聲有較好的去除效果C.小波變換可以將圖像分解為不同的頻率分量，從而去除噪聲D.噪聲去除后，圖像的細節(jié)和邊緣信息不會受到任何影響29、在數(shù)字圖像的超分辨率重建中，假設要從一幅低分辨率圖像生成高分辨率圖像，并恢復丟失的細節(jié)。以下哪種方法可能會產(chǎn)生更逼真的高分辨率結果？（）A.基于插值的方法，如雙線性插值B.基于深度學習的超分辨率模型，如SRCNNC.直接對低分辨率圖像進行銳化處理D.不進行超分辨率重建，使用原始低分辨率圖像30、當對一張老舊的黑白照片進行修復，以去除劃痕、斑點和褪色等缺陷，并恢復其清晰度和對比度。以下哪種圖像處理技術組合可能會產(chǎn)生較好的效果？（）A.圖像去噪和對比度增強B.圖像銳化和顏色恢復C.圖像修復和直方圖均衡化D.圖像分割和形態(tài)學處理二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析圖像幾何變換（如縮放、旋轉、平移）后的像素變化。2、（本題5分）分析圖像的中值濾波在去除脈沖噪聲中的效果。3、（本題5分）分析圖像的椒鹽噪聲模型及去除方法。4、（本題5分）分析圖像的亮度調整的感知一致性。5、（本題5分）研究圖像的基于SteerablePyramid變換的圖像特征提取方法。三、簡答題（本大題共5個小