廣東茂名健康職業(yè)學(xué)院《數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè)計》2023-2024學(xué)年第二學(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2頁，共2頁廣東茂名健康職業(yè)學(xué)院

《數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè)計》2023-2024學(xué)年第二學(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個小題，每小題1分，共20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、在數(shù)字圖像的復(fù)原處理中，假設(shè)要恢復(fù)一幅由于運(yùn)動模糊而失真的圖像。以下關(guān)于復(fù)原方法的選擇，哪一項是最關(guān)鍵的因素？（）A.對模糊核的準(zhǔn)確估計，以構(gòu)建合適的復(fù)原模型B.復(fù)原算法的計算復(fù)雜度，越低越好C.復(fù)原后的圖像質(zhì)量，以主觀視覺效果為準(zhǔn)D.能否使用通用的復(fù)原算法，而不針對具體的模糊類型進(jìn)行調(diào)整2、當(dāng)對一幅衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行土地利用分類，例如區(qū)分農(nóng)田、森林、城市和水域等區(qū)域。由于圖像覆蓋范圍廣、地物類型多樣且存在混合像素的情況，以下哪種分類方法可能更具魯棒性？（）A.基于決策樹的分類B.基于支持向量機(jī)的分類C.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類D.基于隨機(jī)森林的分類3、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，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4、當(dāng)利用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行車牌識別時，以下哪個步驟是關(guān)鍵的預(yù)處理操作？（）A.圖像傾斜校正B.圖像二值化C.字符分割D.以上都是。假設(shè)需要從車輛圖像中準(zhǔn)確識別出車牌號碼，上述哪個預(yù)處理步驟能夠為后續(xù)的字符識別提供良好的基礎(chǔ)，提高識別的準(zhǔn)確率，并分別說明其在車牌識別中的重要性和處理方法5、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(fēng)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(dǎo)數(shù)算子，對噪聲比較敏感，通常需要先進(jìn)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6、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價中，假設(shè)需要評估一幅經(jīng)過處理后的圖像相對于原始圖像的質(zhì)量變化。以下哪種評價指標(biāo)可能更全面和準(zhǔn)確？（）A.均方誤差（MSE），衡量像素值的差異B.峰值信噪比（PSNR），基于信號和噪聲的比例C.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM），考慮圖像的結(jié)構(gòu)信息D.隨機(jī)選擇一些像素進(jìn)行比較，作為質(zhì)量評價依據(jù)7、數(shù)字圖像的光照校正用于解決圖像中光照不均勻的問題。假設(shè)我們有一張人物面部圖像，一側(cè)較亮一側(cè)較暗。以下哪種光照校正方法通?；跀?shù)學(xué)模型來估計光照分布？（）A.直方圖均衡化B.同態(tài)濾波C.灰度變換D.中值濾波8、圖像的形態(tài)學(xué)處理常用于圖像的簡化和特征提取。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)操作對所有類型的圖像都能產(chǎn)生相同的效果，且不會改變圖像的主要結(jié)構(gòu)9、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強(qiáng)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(fēng)景照片，需要對其進(jìn)行增強(qiáng)處理。以下關(guān)于圖像增強(qiáng)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(qiáng)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(xì)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(qiáng)圖像的亮度和對比度10、在數(shù)字圖像的圖像復(fù)原中，假設(shè)圖像受到了高斯噪聲的污染。以下關(guān)于去噪方法的選擇，哪一項是最合適的？（）A.中值濾波，去除孤立的噪聲點(diǎn)B.均值濾波，平滑噪聲區(qū)域C.高斯濾波，與噪聲模型匹配D.小波閾值去噪，在去除噪聲的同時保留細(xì)節(jié)11、在數(shù)字圖像的醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，例如腫瘤的檢測和診斷。假設(shè)要從X光圖像中準(zhǔn)確檢測出微小的腫瘤，以下哪種圖像處理技術(shù)可能發(fā)揮關(guān)鍵作用？（）A.圖像增強(qiáng)B.圖像分割C.圖像配準(zhǔn)D.圖像壓縮12、在數(shù)字圖像的分割方法中，以下哪種方法基于圖像的灰度值相似性進(jìn)行分割？（）A.閾值分割B.邊緣檢測分割C.區(qū)域生長分割D.聚類分割。假設(shè)圖像的前景和背景在灰度值上有明顯的差異，需要一種簡單有效的分割方法將其分開，上述哪種方法能夠基于灰度值的差異實現(xiàn)準(zhǔn)確分割，并說明其分割的依據(jù)和步驟13、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(jìn)行處理，以消除小的孤立區(qū)域和填補(bǔ)空洞，以下哪種后處理方法可能最為有效？（）A.形態(tài)學(xué)開運(yùn)算和閉運(yùn)算B.區(qū)域合并和分裂C.邊界平滑和細(xì)化D.以上方法結(jié)合使用14、在數(shù)字圖像的頻域處理中，傅里葉變換是重要的工具。假設(shè)要分析圖像的周期性紋理特征，以下關(guān)于傅里葉變換的應(yīng)用，哪一項是不正確的？（）A.通過傅里葉變換的頻譜可以判斷圖像中紋理的方向和周期B.對傅里葉變換后的頻譜進(jìn)行濾波操作，可以去除或增強(qiáng)特定頻率的成分C.傅里葉變換只能用于處理灰度圖像，不能用于彩色圖像D.快速傅里葉變換（FFT）可以提高計算效率15、對于一幅包含大量噪聲的數(shù)字圖像，例如椒鹽噪聲，需要對其進(jìn)行去噪處理同時盡量保留圖像的邊緣和細(xì)節(jié)信息。以下哪種去噪方法可能更適合？（）A.均值濾波，用鄰域像素的平均值代替中心像素B.中值濾波，用鄰域像素的中值代替中心像素C.高斯濾波，基于高斯函數(shù)對像素進(jìn)行加權(quán)平均D.不進(jìn)行任何去噪處理，保留原始的含噪圖像16、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(yīng)的像素點(diǎn)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(xué)習(xí)的立體匹配D.以上都是17、在數(shù)字圖像的特征提取中，紋理特征是重要的一類。假設(shè)要描述圖像中紋理的粗糙度和方向性，以下哪種方法可能不太適合？（）A.灰度共生矩陣B.小波變換C.局部二值模式（LBP）D.主成分分析（PCA）18、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19、在數(shù)字圖像的頻域處理中，假設(shè)需要對圖像的高頻部分進(jìn)行抑制以平滑圖像，同時保留低頻部分的主要信息。以下哪種濾波器可能是最適用的？（）A.低通濾波器，允許低頻通過，阻止高頻B.高通濾波器，允許高頻通過，阻止低頻C.帶通濾波器，允許特定頻段通過D.不使用濾波器，直接處理原始圖像20、在數(shù)字圖像的加密處理中，保障圖像的安全性和隱私性至關(guān)重要。假設(shè)要對一幅機(jī)密圖像進(jìn)行加密傳輸。以下關(guān)于圖像加密的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用對稱加密算法如AES對圖像進(jìn)行加密，加密和解密使用相同的密鑰B.非對稱加密算法如RSA可以用于數(shù)字簽名和密鑰交換，保障加密的安全性C.圖像加密后完全變成無意義的隨機(jī)噪聲，無法從中獲取任何關(guān)于原始圖像的信息D.圖像加密技術(shù)可以完全防止圖像被非法破解和竊取，不需要其他安全措施二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（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？2、（本題5分）說明數(shù)字圖像在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。3、（本題5分）解釋邊緣檢測的基本思想。4、（本題5分）解釋高斯濾波在圖像平滑中的作用。5、（本題5分）簡述數(shù)字圖像在健身行業(yè)中的用途。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個程序，對圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)的基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）的方法。使用GAN模型對圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，并顯示原始圖像和增強(qiáng)后的圖像。2、（本題5分）實現(xiàn)圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換與平滑的連續(xù)操作。先進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行平滑處理。3、（本題5分）編寫一個程序，實現(xiàn)對一幅圖像進(jìn)行銳化處理?？梢允褂美绽顾阕拥蠕J化算法，顯示銳化前后的圖像，觀察圖像細(xì)節(jié)的增強(qiáng)效果。4、（本題5分）用OpenCV實現(xiàn)圖像的亮度自適應(yīng)調(diào)整和對比度自適應(yīng)調(diào)整結(jié)合處理。同時進(jìn)行亮度和對比度的自