安徽工程大学《数字图像处理》2022-2023学年第一学期期末试卷

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2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在数字图像的处理中，图像的分辨率转换经常被需要。假设我们要将一张低分辨率图像放大为高分辨率图像，同时避免出现明显的锯齿和模糊。以下哪种分辨率转换方法通常能够结合图像的内容和结构信息？（）A.最近邻插值B.双线性插值C.双三次插值D.基于深度学习的超分辨率方法2、在数字图像的压缩感知理论中，假设要对一幅图像进行压缩采样和重构。以下关于压缩感知的描述，哪一项是不准确的？（）A.压缩感知可以在远低于奈奎斯特采样率的情况下采集信号，并精确重构B.重构图像的质量取决于测量矩阵的设计和重构算法的性能C.压缩感知适用于所有类型的图像，无需考虑图像的特征和结构D.可以利用图像的稀疏性和相关性来实现压缩感知3、数字图像的特征匹配在三维重建和图像拼接等应用中起着关键作用。假设要对两张相似的图像进行特征匹配。以下关于特征匹配的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用尺度不变特征变换（SIFT）等算法提取具有不变性的特征B.特征匹配需要在特征空间中计算特征之间的相似度C.误匹配可以通过随机抽样一致性（RANSAC）等算法进行剔除D.特征匹配的结果不受图像的旋转、缩放和平移等变换的影响4、在数字图像的质量评价中，假设需要评估一幅经过处理后的图像相对于原始图像的质量变化。以下哪种评价指标可能更全面和准确？（）A.均方误差（MSE），衡量像素值的差异B.峰值信噪比（PSNR），基于信号和噪声的比例C.结构相似性指数（SSIM），考虑图像的结构信息D.随机选择一些像素进行比较，作为质量评价依据5、在数字图像的印刷和出版领域，色彩管理是重要的环节。假设要确保同一图像在不同设备上显示的颜色一致性，以下关于色彩管理的描述，哪一项是不准确的？（）A.需要建立设备的色彩特性文件B.可以通过色彩空间转换来实现颜色的匹配C.人眼对颜色的感知差异不会影响色彩管理的效果D.色彩管理可以提高印刷品的质量和准确性6、图像的投影变换常用于校正图像的几何变形。假设要对一张梯形失真的图像进行校正。以下关于投影变换的描述，哪一项是不正确的？（）A.投影变换可以通过求解线性方程组来确定变换参数B.可以通过多个控制点来约束投影变换的结果C.投影变换只能校正线性的几何变形，对于非线性变形无能为力D.变换后的图像可能会出现像素缺失或重叠的情况，需要进行插值处理7、在数字图像的几何变换中，例如图像的旋转和缩放。如果在变换过程中不进行插值处理，可能会导致图像出现什么问题？（）A.图像失真B.图像分辨率降低C.图像颜色偏差D.图像数据丢失8、在数字图像的边缘检测中，用于提取图像中的物体轮廓。假设要检测一幅电路板图像中的线路边缘，以下关于边缘检测算子的描述，正确的是：（）A.Sobel算子对噪声比较敏感，容易检测出虚假边缘B.Canny算子能够在检测边缘的同时有效地抑制噪声，得到较为准确的边缘C.Roberts算子在检测斜向边缘时效果最佳，其他方向的边缘检测效果较差D.边缘检测算子的选择对最终的边缘检测结果影响不大，可以随意选择9、图像的融合是将多幅图像的信息综合到一幅图像中。假设要将一张红外图像和一张可见光图像融合。以下关于图像融合方法的描述，哪一项是错误的？（）A.可以基于像素级的融合方法，直接对像素值进行加权或组合B.特征级融合方法先提取图像的特征，然后进行融合C.决策级融合方法根据图像的分类或决策结果进行融合D.图像融合的结果总是能够完美地结合多幅图像的优势，不存在任何缺陷10、数字图像的复原旨在去除图像中的降质因素。假设图像由于运动模糊而质量下降，要恢复清晰的图像，以下关于图像复原的描述，哪一项是不准确的？（）A.需要建立图像的退化模型B.可以通过逆滤波的方法完全恢复原始图像C.正则化方法可以在一定程度上抑制噪声的放大D.盲复原是在不知道退化函数的情况下进行图像复原11、在数字图像的加密中，需要保证图像的安全性和保密性。假设我们有一张敏感的图像需要传输，以下哪种加密方法可以在不明显增加数据量的情况下实现较好的加密效果？（）A.对称加密算法B.非对称加密算法C.基于混沌系统的加密D.简单的位运算加密12、图像压缩在数字图像处理中具有重要意义。假设要对一组高分辨率的卫星图像进行存储和传输，需要选择一种有效的压缩算法。以下关于压缩算法的特点，哪一项是最为关键的？（）A.压缩比越高越好，而不考虑图像质量的损失B.压缩和解压缩的速度要快，以满足实时处理的需求C.能够保持图像的细节和边缘信息，尽量减少失真D.算法的复杂度低，易于实现和维护13、在数字图像的多尺度分析中，能够获取不同尺度下的图像信息。假设要对一张纹理丰富的图像进行多尺度分析，以提取不同尺度下的特征，以下哪种多尺度分析方法可能更适合？（）A.金字塔变换B.小波变换C.曲波变换D.轮廓波变换14、数字图像处理在遥感领域有重要应用。假设要对一幅卫星遥感图像进行土地利用分类。以下关于数据预处理的步骤，哪一项是最为关键的？（）A.辐射校正，消除传感器的误差和噪声B.几何校正，纠正图像的几何变形C.图像增强，提高图像的对比度和清晰度D.数据融合，将多源数据综合在一起15、在数字图像的频域处理中，傅里叶变换是常用的工具。假设要分析一幅图像的频率成分，以检测周期性的纹理。以下关于傅里叶变换的应用，哪一项是不正确的？（）A.通过观察频谱图，确定图像中主要的频率成分B.利用低通滤波去除高频噪声，平滑图像C.对频谱进行相位调整，改变图像的内容D.高通滤波突出图像的边缘和细节16、图像的频域处理是数字图像处理的重要手段之一。假设要对一幅图像进行频域滤波，以去除特定频率的成分。以下关于图像频域处理的描述，哪一项是不正确的？（）A.通过傅里叶变换将图像从空间域转换到频域，可以更方便地分析图像的频率成分B.低通滤波器可以去除图像中的高频成分，使图像变得模糊，起到平滑作用C.高通滤波器可以突出图像中的边缘和细节等高频成分，增强图像的对比度D.图像频域处理的效果与空间域处理完全相同，只是处理方式不同17、图像的色彩空间转换在数字图像处理中经常用到。假设要将一幅RGB色彩空间的图像转换为HSV色彩空间，以便进行特定的处理。以下关于色彩空间转换的描述，正确的是：（）A.RGB到HSV的转换是线性的，计算简单，不会产生误差B.HSV色彩空间更适合描述人类对颜色的感知，有利于进行颜色的分析和处理C.在转换过程中，图像的颜色信息会发生丢失，导致图像质量下降D.色彩空间的转换只适用于特定类型的图像，对于一般图像没有作用18、数字图像的光照补偿用于校正不均匀的光照。假设要对一幅光照不均的证件照片进行处理，以下关于光照补偿方法的描述，正确的是：（）A.直方图规定化可以将图像的直方图调整为特定的形状，实现光照补偿，但可能会导致部分细节丢失B.同态滤波能够同时增强图像的对比度和校正光照，但对高频噪声敏感C.光照补偿不需要考虑图像的色彩信息，只处理灰度值即可D.无论光照不均的程度如何，一种光照补偿方法都能完全解决问题19、在数字图像的多尺度分析中，假设要对一幅图像进行不同尺度的特征提取。以下关于多尺度方法的选择，哪一项是最合适的？（）A.小波变换，能够在不同尺度上分解图像的频率成分B.金字塔算法，通过逐步下采样构建图像的多尺度表示C.高斯金字塔，结合高斯滤波和下采样实现多尺度分析D.以上三种方法都可以，根据具体需求选择20、图像的锐化处理可以增强图像的边缘和细节。假设要对一张模糊的图像进行锐化。以下关于图像锐化方法的描述，哪一项是错误的？（）A.可以通过一阶导数算子，如罗伯特算子，检测图像的边缘B.二阶导数算子，如拉普拉斯算子，对噪声比较敏感，一般需要先进行平滑处理C.反锐化掩蔽是一种基于原始图像和模糊图像差值的锐化方法D.图像锐化处理不会增强图像中的噪声21、图像平滑处理常用于去除图像中的噪声。假设我们有一张医学图像，其中存在一些椒盐噪声。在这种情况下，以下哪种平滑滤波器在去除噪声的同时，能够较好地保留图像的边缘信息？（）A.均值滤波器B.中值滤波器C.高斯滤波器D.双边滤波器22、数字图像的视频处理中，帧间预测是视频压缩的重要技术。假设要对一段视频进行压缩，以下关于帧间预测的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以利用相邻帧之间的相关性减少数据量B.运动估计的精度越高，压缩效果越好C.帧间预测只适用于固定摄像头拍摄的视频D.双向预测可以进一步提高压缩效率23、假设要对一幅包含多个相似物体的图像进行目标计数，例如统计麦田中的麦穗数量。由于物体的大小、形状和排列存在一定的随机性，以下哪种图像处理技术可能有助于准确计数？（）A.形态学处理结合连通区域标记B.边缘检测结合轮廓跟踪C.阈值分割结合图像滤波D.特征提取结合分类器24、当进行数字图像的频域处理时，以下哪种滤波器可以用来去除周期性噪声？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器。假设图像中存在明显的周期性干扰条纹，需要选择一种滤波器来消除这些噪声，同时尽量保留图像的主要信息，上述哪种滤波器最为合适，并说明其在频域处理中的作用和效果25、数字图像的文物保护和修复中，图像处理技术可以发挥重要作用。假设要对一幅古老的绘画进行数字化修复，去除污渍和裂痕，以下哪种技术可能需要对绘画的艺术风格和历史背景有深入了解？（）A.图像修复算法B.图像增强技术C.色彩校正方法D.边缘检测操作二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）说明深度学习中图像超分辨率重建模型的训练优化。2、（本题5分）简述数字图像在农业中的应用。3、（本题5分）说明数字图像在科研中的应用实例。4、（本题5分）简述数字图像在环境科学中的应用。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）创建一个程序，读取一幅图像，对其进行图像裁剪。用户可以输入裁剪区域的坐标，程序根据坐标裁剪图像，并显示裁剪前后的图像。2、（本题5分）设计一个程序，读取一幅彩色图像，将其RGB颜色空间转换为HSV颜色空间，并显示转换前后的图像，以便观察颜色空间转换的效果。3、（本题5分）在C++中，使用OpenCV库对图像进行FAST特征检测。4、（本