安徽理工大学《数字图像处理》2022-2023学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页安徽理工大学《数字图像处理》

2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、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2、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3、在数字图像的质量评价中，对于经过一系列处理操作后的图像，需要评估其与原始图像相比的质量损失或改进程度。以下哪种质量评价指标可能更全面地反映图像的质量变化？（）A.峰值信噪比B.结构相似性指数C.均方误差D.以上都不是4、当对一幅医学X光图像进行增强，以突出骨骼结构和病变区域，同时不引入过多的噪声和伪影。以下哪种增强方法可能更适合这种特殊类型的图像？（）A.自适应直方图均衡化B.对数变换C.指数变换D.分段线性变换5、图像的特征提取在图像识别和分析中至关重要。假设要从一组人脸图像中提取特征用于人脸识别。以下关于图像特征提取方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.边缘和角点是图像的重要局部特征，可以通过特定的算法检测出来B.纹理特征可以描述图像中重复出现的模式和结构C.主成分分析（PCA）可以将高维的图像数据降维，提取主要的特征D.提取的图像特征越多，图像识别的准确率就一定越高6、图像的配准是将不同时间或视角获取的图像进行对齐。假设要将两张拍摄角度不同的人脸图像进行配准，以下关于图像配准方法的描述，正确的是：（）A.基于特征点的配准方法对光照变化和噪声不敏感，配准精度高B.直接使用灰度值的相似性度量进行配准能够快速得到准确的结果C.图像配准不需要考虑图像的变形和扭曲，只关注特征点的匹配D.配准算法的选择对配准结果没有显著影响，任何算法都能达到较好的效果7、在数字图像处理中，图像增强是一种常见的操作。假设我们有一张由于光照不足而显得暗淡的风景照片，需要对其进行增强处理。以下关于图像增强方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.直方图均衡化通过重新分布图像的灰度级，使图像的对比度增强B.基于空域的滤波方法，如中值滤波，可以去除图像中的噪声同时保持图像的边缘信息C.频域滤波方法，如低通滤波，能够突出图像的高频细节，使图像更加清晰D.灰度变换可以通过调整图像的灰度值范围来增强图像的亮度和对比度8、在数字图像的特征提取中，纹理特征是重要的一类。假设要描述图像中纹理的粗糙度和方向性，以下哪种方法可能不太适合？（）A.灰度共生矩阵B.小波变换C.局部二值模式（LBP）D.主成分分析（PCA）9、在数字图像的特征提取中，角点是一种重要的特征。假设要从一幅图像中检测出显著的角点。以下关于角点检测方法的描述，正确的是：（）A.Harris角点检测算法对图像的旋转和尺度变化具有不变性B.SUSAN角点检测算法计算复杂度高，检测速度慢C.基于边缘的角点检测方法能够准确检测出所有类型的角点D.角点检测算法的性能只取决于图像的分辨率，与图像内容无关10、在数字图像的质量评价中，以下关于主观评价方法的描述，不正确的是（）A.主观评价方法通过让观察者对图像的质量进行打分来评估图像的优劣B.这种方法能够直接反映人类对图像质量的感受，但评价结果容易受到观察者个体差异的影响C.主观评价通常在受控的环境下进行，以确保评价的准确性和可靠性D.主观评价方法简单易行，能够快速准确地给出图像质量的客观评价结果11、在数字图像的目标跟踪中，需要在连续的图像帧中定位和跟踪特定的目标。假设目标在运动过程中发生了变形和光照变化，以下哪种目标跟踪算法能够较好地适应这些变化？（）A.基于卡尔曼滤波的跟踪B.基于粒子滤波的跟踪C.基于深度学习的跟踪D.基于均值漂移的跟踪12、在数字图像的去噪处理中，要有效去除噪声同时保留图像细节。假设一张图像受到高斯白噪声的污染，以下哪种去噪方法可能在保持图像清晰度方面表现更好？（）A.小波去噪B.经验模态分解去噪C.独立成分分析去噪D.非局部均值去噪13、数字图像的复原旨在去除图像中的退化因素，恢复原始图像。假设图像由于运动模糊而退化，要对其进行复原。以下关于图像复原方法的描述，正确的是：（）A.可以通过建立准确的退化模型，然后进行逆运算来实现图像的完美复原B.图像复原过程中，噪声的存在不会对复原效果产生影响C.盲图像复原不需要关于退化的先验知识，也能取得较好的效果D.图像复原的效果受到多种因素的限制，通常无法完全恢复原始图像14、在数字图像的压缩感知理论中，通过少量的测量值可以重构出原始图像。假设我们要对一幅图像进行压缩感知处理，以下关于压缩感知的描述，哪一项是不正确的？（）A.压缩感知需要先对图像进行稀疏表示B.测量矩阵的设计对压缩感知的效果有重要影响C.压缩感知可以在任何情况下完美重构原始图像D.压缩感知适用于数据量大且具有稀疏性的图像15、图像的频域处理可以用于图像增强和滤波。假设我们有一张图像，其频谱中高频部分主要包含了图像的边缘和细节信息。如果想要增强图像的边缘，以下哪种频域滤波器可能会被使用？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器16、对于数字图像的隐私保护，以下哪种技术可以在不泄露图像内容的前提下进行数据共享和处理？（）A.加密技术B.匿名化技术C.差分隐私技术D.以上都是。假设需要在保护数字图像中个人隐私信息的同时，实现图像数据的有效利用和分析，上述哪种技术能够在保障隐私的前提下进行安全的数据处理和共享，并分别阐述其原理和应用场景17、对于数字图像的特征提取，以下哪种特征对图像的旋转、缩放和平移具有不变性？（）A.颜色特征B.纹理特征C.形状特征D.空间关系特征。假设需要对不同姿态和尺寸的同一物体进行识别和匹配，上述哪种特征能够在图像发生几何变换时保持稳定性，并解释其不变性的原理和实现方式18、在数字图像的目标跟踪中，假设目标在图像中发生了变形和部分遮挡。以下哪种跟踪算法可能能够更好地适应这种情况？（）A.基于卡尔曼滤波的跟踪算法B.基于粒子滤波的跟踪算法C.基于MeanShift的跟踪算法D.基于模板匹配的跟踪算法19、当对一幅卫星遥感图像进行土地利用分类，例如区分农田、森林、城市和水域等区域。由于图像覆盖范围广、地物类型多样且存在混合像素的情况，以下哪种分类方法可能更具鲁棒性？（）A.基于决策树的分类B.基于支持向量机的分类C.基于神经网络的分类D.基于随机森林的分类20、假设要对一幅包含文字和背景的图像进行文字提取，同时去除背景干扰。以下哪种图像处理技术组合可能更有助于实现准确的文字提取？（）A.图像二值化和形态学处理B.边缘检测和轮廓提取C.阈值分割和连通区域分析D.以上都是21、在数字图像的目标跟踪中，实时准确地跟踪目标是关键。假设要在一段视频中跟踪一个移动的车辆。以下关于目标跟踪方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.基于特征的跟踪方法通过提取目标的特征，如颜色、形状、纹理等，来实现跟踪B.基于模型的跟踪方法通过建立目标的数学模型，预测目标的位置和状态C.粒子滤波是一种基于概率的跟踪方法，通过大量的粒子来表示目标的可能状态D.目标跟踪方法在任何复杂的场景和光照条件下都能稳定准确地跟踪目标22、在数字图像的纹理合成中，假设需要根据给定的小样本纹理生成大面积相似的纹理图像。以下哪种方法可能能够生成更自然和连贯的纹理？（）A.基于样例的纹理合成方法B.随机生成像素值来创建纹理C.复制原始纹理样本进行平铺D.不进行纹理合成，使用单一的纹理图案23、图像滤波是数字图像处理中的常见操作。假设要去除一幅数字图像中的椒盐噪声，以下关于滤波方法的选择，哪一项是最有效的？（）A.均值滤波，通过计算邻域像素的平均值来平滑图像B.高斯滤波，对图像进行平滑处理，同时保留一定的边缘信息C.中值滤波，用邻域像素的中值替代当前像素值，有效去除椒盐噪声D.高通滤波，突出图像的边缘和细节24、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作之一。假设我们有一张曝光不足的夜景照片，需要对其进行增强以改善视觉效果。以下关于图像增强方法的描述，哪一项是不准确的？（）A.直方图均衡化通过调整图像的灰度分布，使像素灰度值更均匀地分布，从而增强图像对比度B.灰度变换可以通过线性或非线性函数对像素灰度值进行映射，改变图像的亮度和对比度C.中值滤波是一种基于排序的非线性滤波方法，主要用于去除椒盐噪声，但会使图像细节模糊D.图像增强方法总是能够在不引入任何失真或噪声的情况下，完美地改善图像质量25、在数字图像的形态学处理中，以下哪种操作可以用来填充图像中的小孔洞？（）A.腐蚀B.膨胀C.开运算D.闭运算。假设图像中存在一些由于噪声或其他原因产生的小面积孔洞，需要一种形态学操作来修复这些缺陷，上述哪种操作能够有效地实现这一目的，并详细解释其工作过程二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）如何利用数字图像处理保障航海安全？2、（本题5分）解释数字图像处理中的多尺度分析概念。3、（本题5分）简述图像压缩中的矢量量化方法。4、（本题5分）如何实现图像的平移、旋转和缩放？三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）实现图像的色彩空间转换与平滑的连续操作。先进行色彩空间转换，然后进行平滑处理。2、（本题5分）实现一个简单的图像灰度化程序。读取一张彩色图像，将其转换为灰度图像并显示。使用常见的灰度化公式，如加权平均法等。3、（本题5分）利用OpenCV对图像进行负片效果处理。将图像转换为负片效果并显示结果。4、（本题5分）编