中國(guó)石油大學(xué)（北京）《圖像處理算法基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè)，共1頁(yè)中國(guó)石油大學(xué)（北京）

《圖像處理算法基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(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、在數(shù)字圖像處理中，圖像濾波用于去除噪聲或平滑圖像。假設(shè)要去除一幅圖像中的椒鹽噪聲，同時(shí)盡量保留圖像的細(xì)節(jié)。以下關(guān)于濾波方法的描述，正確的是：（）A.中值濾波對(duì)椒鹽噪聲有很好的去除效果，且能較好地保留邊緣B.均值濾波能夠有效地去除椒鹽噪聲，并且不會(huì)使圖像模糊C.高斯濾波在去除噪聲的同時(shí)，會(huì)增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)D.以上濾波方法對(duì)椒鹽噪聲的去除效果都不理想，需要采用更復(fù)雜的方法2、數(shù)字圖像的遙感應(yīng)用中，需要對(duì)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(duì)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3、數(shù)字圖像的運(yùn)動(dòng)估計(jì)在視頻處理中非常重要。假設(shè)要估計(jì)一段視頻中物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，以下關(guān)于運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法的描述，正確的是：（）A.塊匹配算法簡(jiǎn)單直觀，但在復(fù)雜運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中容易出現(xiàn)誤差B.光流法能夠精確地估計(jì)物體的運(yùn)動(dòng)速度和方向，但計(jì)算復(fù)雜度高C.運(yùn)動(dòng)估計(jì)的結(jié)果不受視頻幀率和圖像分辨率的影響D.無(wú)論物體的運(yùn)動(dòng)模式如何，一種運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法都能準(zhǔn)確估計(jì)4、對(duì)于數(shù)字圖像的加密處理，假設(shè)需要對(duì)一幅重要的圖像進(jìn)行加密，以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和篡改。以下哪種加密方法可能提供較高的安全性？（）A.對(duì)稱加密算法，如AESB.非對(duì)稱加密算法，如RSAC.簡(jiǎn)單的位運(yùn)算加密D.不進(jìn)行圖像加密，直接存儲(chǔ)明文圖像5、當(dāng)對(duì)一幅人臉圖像進(jìn)行表情識(shí)別，需要提取出能夠表征不同表情的特征。以下哪種特征提取方法可能在表情識(shí)別任務(wù)中表現(xiàn)較好？（）A.幾何特征B.紋理特征C.局部二值模式D.以上都是6、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(duì)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(guò)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(guò)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7、在數(shù)字圖像的模式識(shí)別中，特征選擇和分類器設(shè)計(jì)是關(guān)鍵步驟。假設(shè)要對(duì)一組手寫(xiě)數(shù)字圖像進(jìn)行分類。以下關(guān)于模式識(shí)別過(guò)程的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.特征選擇要從眾多的圖像特征中選取最具代表性和區(qū)分性的特征，以提高分類準(zhǔn)確率B.常見(jiàn)的分類器如支持向量機(jī)（SVM）、決策樹(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景C.訓(xùn)練分類器時(shí)需要使用大量的有標(biāo)記的樣本數(shù)據(jù)，以學(xué)習(xí)不同類別之間的差異D.一旦分類器訓(xùn)練完成，就能夠?qū)θ魏涡碌膱D像進(jìn)行準(zhǔn)確分類，不需要進(jìn)一步優(yōu)化和調(diào)整8、在數(shù)字圖像的紋理分析中，提取和描述圖像的紋理特征。假設(shè)要分析一幅織物圖像的紋理，以下關(guān)于紋理分析方法的描述，正確的是：（）A.灰度共生矩陣能夠有效地描述紋理的方向和周期性，但計(jì)算復(fù)雜度高B.小波變換在紋理分析中無(wú)法提取紋理的局部特征C.紋理分析結(jié)果對(duì)圖像的分類和識(shí)別沒(méi)有幫助D.圖像的紋理特征不受圖像的旋轉(zhuǎn)和縮放的影響9、圖像分割是將圖像分成不同的區(qū)域或?qū)ο?。假設(shè)我們有一張細(xì)胞圖像，需要將不同的細(xì)胞從背景中分割出來(lái)。以下哪種圖像分割方法通?；谙袼氐幕叶戎迪嗨菩詠?lái)進(jìn)行分割？（）A.閾值分割B.區(qū)域生長(zhǎng)C.邊緣檢測(cè)分割D.基于聚類的分割10、在數(shù)字圖像的加密處理中，為了保證圖像的安全性和保密性。假設(shè)要對(duì)一幅重要的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行加密，以下哪種加密算法可能在加密速度和安全性之間取得較好的平衡？（）A.AES加密算法B.RSA加密算法C.DES加密算法D.哈希函數(shù)11、圖像的形態(tài)學(xué)處理常用于圖像的預(yù)處理和目標(biāo)提取。假設(shè)要對(duì)一幅二值圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)操作。以下關(guān)于圖像形態(tài)學(xué)處理的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.腐蝕操作可以使物體邊界向內(nèi)收縮，去除圖像中的細(xì)小突出部分B.膨脹操作可以使物體邊界向外擴(kuò)張，填充圖像中的小孔和狹窄縫隙C.開(kāi)運(yùn)算先腐蝕后膨脹，用于去除圖像中的小物體和噪聲，同時(shí)保持物體的基本形狀不變D.形態(tài)學(xué)處理只適用于二值圖像，對(duì)灰度圖像無(wú)法進(jìn)行有效的操作12、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(wú)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(wèn)題13、對(duì)于數(shù)字圖像的特征提取，以下哪種特征對(duì)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(duì)不同姿態(tài)和尺寸的同一物體進(jìn)行識(shí)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14、數(shù)字圖像的紋理分析可以提取圖像中的紋理特征。假設(shè)要分析一幅具有復(fù)雜紋理的圖像。以下關(guān)于紋理分析方法的描述，正確的是：（）A.灰度共生矩陣能夠有效地描述圖像的紋理方向和周期性B.紋理分析只能用于定性描述，無(wú)法進(jìn)行定量分析C.基于濾波的紋理分析方法對(duì)噪聲非常敏感，容易導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果D.所有的紋理分析方法對(duì)各種類型的紋理都能提供準(zhǔn)確和一致的描述15、圖像的融合是將多幅圖像組合成一幅新的圖像。假設(shè)我們要將一張紅外圖像和一張可見(jiàn)光圖像融合，以同時(shí)獲取場(chǎng)景的溫度信息和細(xì)節(jié)信息。以下哪種圖像融合方法通常基于多尺度分解和融合策略？（）A.基于像素的融合B.基于區(qū)域的融合C.基于小波變換的融合D.基于特征的融合16、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(niǎo).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(duì)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(chǎng)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17、數(shù)字圖像的噪聲去除是圖像處理中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。假設(shè)一張醫(yī)學(xué)圖像受到了高斯噪聲的干擾。以下關(guān)于噪聲去除方法的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.均值濾波通過(guò)計(jì)算鄰域像素的平均值來(lái)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(quán)平均濾波，對(duì)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(xì)節(jié)和邊緣信息不會(huì)受到任何影響18、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(jiǎn)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(wú)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19、在數(shù)字圖像的立體匹配中，對(duì)于一對(duì)從不同視角拍攝的圖像，需要找到對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)以計(jì)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20、當(dāng)對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行圖像融合時(shí)，假設(shè)需要將多幅不同來(lái)源的圖像融合成一幅具有更豐富信息的圖像。以下哪種融合策略可能產(chǎn)生更好的效果？（）A.基于像素級(jí)的融合，直接組合像素值B.基于特征級(jí)的融合，提取圖像特征后進(jìn)行組合C.基于決策級(jí)的融合，根據(jù)一定的規(guī)則選擇圖像內(nèi)容D.不進(jìn)行圖像融合，只展示單一的源圖像21、圖像的形態(tài)學(xué)處理常用于圖像的簡(jiǎn)化和特征提取。假設(shè)要對(duì)一幅二值圖像進(jìn)行膨脹操作，以連接斷開(kāi)的部分。以下關(guān)于形態(tài)學(xué)操作的描述，正確的是：（）A.膨脹操作會(huì)使圖像中的物體變大，填充細(xì)小的空洞和間隙B.形態(tài)學(xué)操作只對(duì)二值圖像有效，對(duì)灰度圖像沒(méi)有任何作用C.多次進(jìn)行膨脹操作可以不斷增加圖像中物體的面積，沒(méi)有上限D(zhuǎn).膨脹操作會(huì)破壞圖像中物體的原有形狀，導(dǎo)致無(wú)法恢復(fù)22、圖像的銳化處理可以增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)。假設(shè)我們有一張稍微模糊的人物照片，想要使其看起來(lái)更清晰。以下哪種銳化方法通?；谖⒎诌\(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)？（）A.拉普拉斯銳化B.梯度銳化C.Sobel銳化D.以上都是23、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(guò)選擇合適的閾值將圖像分為前景和背景B.區(qū)域生長(zhǎng)法從種子點(diǎn)開(kāi)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(cè)通過(guò)檢測(cè)圖像中像素灰度值的突變來(lái)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(wú)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24、數(shù)字圖像的頻域處理可以通過(guò)傅里葉變換實(shí)現(xiàn)。假設(shè)要對(duì)一幅圖像進(jìn)行頻域?yàn)V波以去除特定頻率成分，以下關(guān)于頻域處理的描述，正確的是：（）A.快速傅里葉變換（FFT）的計(jì)算效率低，不適合處理大規(guī)模圖像B.高通濾波器能夠保留圖像的低頻成分，使圖像變得模糊C.頻域?yàn)V波可以在不損失圖像細(xì)節(jié)的情況下有效地去除噪聲D.圖像的頻域特征與空域特征沒(méi)有關(guān)聯(lián)，頻域處理不能反映圖像的空域特性25、在數(shù)字圖像的特征匹配中，假設(shè)需要在兩幅不同的圖像中找到相同或相似的特征點(diǎn)。以下哪種特征描述子可能具有更好的魯棒性和區(qū)分性？（）A.SIFT（尺度不變特征變換）特征描述子B.SURF（加速穩(wěn)健特征）特征描述子C.ORB（OrientedFASTandRotatedBRIEF）特征描述子D.不使用特征描述子，直接比較像素值26、數(shù)字圖像的投影變換常用于圖像校正和幾何校正。假設(shè)要對(duì)一張發(fā)生透視變形的圖像進(jìn)行校正，以下哪種投影變換可能最適合？（）A.平行投影變換B.透視投影變換C.正射投影變換D.斜投影變換27、在數(shù)字圖像的編碼中，有損編碼和無(wú)損編碼各有應(yīng)用。假設(shè)我們要對(duì)一張醫(yī)學(xué)X光圖像進(jìn)行編碼存儲(chǔ)，要求不能丟失任何信息。以下哪種編碼方式應(yīng)該被選擇？（）A.霍夫曼編碼B.算術(shù)編碼C.行程編碼D.無(wú)損預(yù)測(cè)編碼28、在數(shù)字圖像的形態(tài)學(xué)處理中，膨脹和腐蝕操作經(jīng)常被使用。假設(shè)要對(duì)一張二值圖像進(jìn)行處理，以填充孔洞和消除小的孤立區(qū)域。以下關(guān)于形態(tài)學(xué)操作的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.膨脹操作可以使圖像中的目標(biāo)區(qū)域擴(kuò)大B.腐蝕操作可以使圖像中的目標(biāo)區(qū)域縮小C.開(kāi)運(yùn)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(xué)操作對(duì)圖像的處理結(jié)果不受結(jié)構(gòu)元素的形狀和大小的影響29、數(shù)字圖像的壓縮編碼中，哈夫曼編碼是一種常用的方法。假設(shè)要對(duì)一組圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行哈夫曼編碼。以下關(guān)于哈夫曼編碼的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.哈夫曼編碼根據(jù)字符出現(xiàn)的頻率生成可變長(zhǎng)度的編碼，頻率高的字符編碼短B.編碼過(guò)程需要對(duì)圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行分析C.哈夫曼編碼是一種無(wú)損編碼方法，解碼后能夠完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)D.哈夫曼編碼的壓縮效率不受圖像數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和分布影響30、在數(shù)字圖像的彩色模型中，不同的模型有不同的應(yīng)用場(chǎng)景。假設(shè)我們要對(duì)一幅圖像進(jìn)行顏色量化處理，以減少顏色數(shù)量同時(shí)盡量保持視覺(jué)效果。以下哪種彩色模型可能更適合這個(gè)任務(wù)？（）A.RGB模型B.HSV模型C.CMYK模型D.YUV模型二、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)黑Top-hat變換的作用。2、（本題5分）研究圖像的基于邊緣流的分割算法。3、（本題5分）研究圖像的基于深度學(xué)習(xí)的圖像修復(fù)技術(shù)。4、（本題5分）研究圖像的基于紋理特征的圖像分類方法。5、（本題5分）分析圖像去霧算法的原理和效果評(píng)估。三、簡(jiǎn)答題