北京理工大学《数字图像处理技术与实践》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《数字图像处理技术与实践》2021-2022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30个小题，每小题1分，共30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、图像分割是将图像划分为不同区域的过程。以下关于阈值分割方法的描述，不正确的是（）A.阈值分割通过选择合适的灰度阈值，将图像分为前景和背景两部分B.可以通过手动设定阈值或使用自动阈值选择算法来确定分割阈值C.阈值分割方法简单高效，但对于灰度分布复杂或存在噪声的图像效果不佳D.阈值分割能够适用于所有类型的图像，并且总是能够准确地分割出目标区域2、在图像增强中，限制对比度自适应直方图均衡化（CLAHE）的窗口大小对结果有（）A.很大影响B.较小影响C.没有影响D.不确定影响3、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4、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5、在数字图像处理中，图像增强是常用的技术手段。假设我们有一张曝光不足的灰度图像，想要增强其对比度。以下哪种方法可能会导致图像中出现明显的噪声？（）A.直方图均衡化B.线性对比度拉伸C.伽马校正D.中值滤波6、对于数字图像的加密处理，假设需要对一幅重要的图像进行加密，以防止未经授权的访问和篡改。以下哪种加密方法可能提供较高的安全性？（）A.对称加密算法，如AESB.非对称加密算法，如RSAC.简单的位运算加密D.不进行图像加密，直接存储明文图像7、数字图像的质量评价指标对于评估图像处理算法的效果非常重要。假设要评价一幅经过处理的图像的质量。以下关于图像质量评价指标的描述，正确的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）越高，图像质量越好，能够准确反映人眼的主观感受B.结构相似性指数（SSIM）只考虑图像的结构信息，对图像的亮度和对比度变化不敏感C.均方误差（MSE）越小，图像质量越高，是最可靠的图像质量评价指标D.不同的图像质量评价指标各有优缺点，需要结合使用来全面评估图像质量8、数字图像的融合是将多幅图像合成为一幅。假设要将一张可见光图像和一张红外图像融合，以同时获得场景的可见光和热信息，以下哪种图像融合方法可能产生更具信息量和清晰的融合图像？（）A.基于像素的融合B.基于区域的融合C.基于特征的融合D.基于变换域的融合9、数字图像的噪声去除是图像处理中的一个重要环节。假设一张医学图像受到了高斯噪声的干扰。以下关于噪声去除方法的描述，哪一项是错误的？（）A.均值滤波通过计算邻域像素的平均值来平滑图像，去除噪声B.高斯滤波是一种基于高斯函数的加权平均滤波，对高斯噪声有较好的去除效果C.小波变换可以将图像分解为不同的频率分量，从而去除噪声D.噪声去除后，图像的细节和边缘信息不会受到任何影响10、图像的拼接是将多幅图像组合成一幅大图像的过程。假设要将多张风景照片拼接成一幅全景图。以下关于图像拼接方法的描述，哪一项是不准确的？（）A.需要对相邻图像进行特征匹配和对齐B.可以通过融合算法消除拼接处的明显接缝C.图像的拍摄角度和光照条件对拼接效果没有影响D.全局优化算法可以提高拼接图像的整体一致性11、在数字图像的边缘检测中，有多种算法可供选择。假设要检测一幅自然风景图像中物体的边缘，以下关于边缘检测算法的性能评估，哪一项是不正确的？（）A.检测出的边缘应连续、清晰，且定位准确B.对噪声具有较强的抗干扰能力，避免误检测C.算法的计算复杂度越低越好，以提高处理速度D.只关注检测出的边缘数量，越多越好12、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13、当对卫星拍摄的地球表面图像进行处理，以提取出特定的地理特征，如河流、山脉和城市区域。由于图像分辨率高、数据量大且包含多种地物类型，以下哪种特征提取方法可能更有效？（）A.基于边缘检测B.基于区域生长C.基于阈值分割D.基于形态学操作14、数字图像的频域处理可以实现特定的效果。假设要对一张图像进行增强，突出其高频成分以增强细节，以下哪种频域处理方法可能适用？（）A.傅里叶变换B.离散余弦变换C.高通滤波D.低通滤波15、在数字图像的边缘检测中，有多种算法可供选择。假设我们要检测一张包含复杂物体的图像的边缘，需要一种对噪声不太敏感且能检测到较细边缘的算法。以下哪种边缘检测算法可能更适合？（）A.Roberts算子B.Sobel算子C.Prewitt算子D.Canny算子16、在数字图像的加密处理中，保障图像的安全性和隐私性至关重要。假设要对一幅机密图像进行加密传输。以下关于图像加密的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用对称加密算法如AES对图像进行加密，加密和解密使用相同的密钥B.非对称加密算法如RSA可以用于数字签名和密钥交换，保障加密的安全性C.图像加密后完全变成无意义的随机噪声，无法从中获取任何关于原始图像的信息D.图像加密技术可以完全防止图像被非法破解和窃取，不需要其他安全措施17、数字图像处理中的图像分类是将图像划分到不同的类别中。假设要对大量的风景图像进行分类，如山脉、河流、森林等。以下关于特征选择的重要性，哪一项是不正确的？（）A.选择具有代表性和区分性的特征，提高分类准确性B.特征的数量越多越好，能够包含更多的图像信息C.特征的计算复杂度应适中，便于实时处理D.特征应与分类任务相关，避免无关特征的干扰18、数字图像的纹理分析可以用于图像分类和识别。假设要分析一张织物图像的纹理特征，以下哪种纹理分析方法可能提供更有区分度的特征？（）A.灰度共生矩阵B.纹理频谱C.小波变换纹理分析D.以上方法结合使用19、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20、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21、图像压缩在数字图像处理中具有重要意义。考虑一个包含大量细节和复杂纹理的图像，如果要在保证一定图像质量的前提下实现较高的压缩比，以下哪种压缩算法可能更适合？（）A.JPEG压缩算法B.GIF压缩算法C.BMP无压缩格式D.PNG无损压缩算法22、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23、在数字图像的交通监控系统中，车辆检测和跟踪是核心任务。假设要实时准确地检测和跟踪高速公路上的车辆，以下哪种因素可能对系统性能影响最大？（）A.图像采集设备的分辨率B.图像处理算法的效率C.天气和光照条件D.通信网络的带宽24、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25、当处理数字图像的光照不均匀问题时，以下哪种方法可以有效地校正光照？（）A.直方图规定化B.同态滤波C.灰度变换D.以上都是。假设图像由于光照条件的影响，部分区域过亮或过暗，需要一种方法来均衡光照，使整个图像的亮度分布更加均匀，上述哪种方法能够达到较好的校正效果，并分别阐述其原理和应用26、在数字图像的模式识别中，特征选择和分类器设计是关键步骤。假设要对一组手写数字图像进行分类。以下关于模式识别过程的描述，哪一项是不正确的？（）A.特征选择要从众多的图像特征中选取最具代表性和区分性的特征，以提高分类准确率B.常见的分类器如支持向量机（SVM）、决策树和神经网络等，各有其优缺点和适用场景C.训练分类器时需要使用大量的有标记的样本数据，以学习不同类别之间的差异D.一旦分类器训练完成，就能够对任何新的图像进行准确分类，不需要进一步优化和调整27、数字图像的形态学处理常用于图像的简化和特征提取。假设要对一幅二值图像进行腐蚀和膨胀操作，以下关于形态学处理的描述，正确的是：（）A.腐蚀操作会使物体的边界向内收缩，可能导致物体的部分区域消失B.膨胀操作总是会增加物体的面积和尺寸，不会改变物体的形状C.先腐蚀后膨胀的开运算可以去除图像中的小噪声，同时保持物体的形状和大小基本不变D.形态学处理只适用于二值图像，对灰度图像没有作用28、数字图像的锐化处理可以增强图像的边缘和细节。假设要对一幅模糊的人物图像进行锐化。以下关于锐化方法的副作用，哪一项是需要注意的？（）A.可能会引入噪声，使图像质量下降B.过度锐化会导致图像失真和不自然C.锐化后的图像可能会出现光晕现象D.以上三个方面的副作用都需要注意29、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作之一。假设要对一张低对比度的医学图像进行增强，以突出显示病变区域。以下关于图像增强方法的选择，哪一项是需要重点考虑的？（）A.直方图均衡化，通过重新分布像素值来增强对比度B.中值滤波，用于去除图像中的噪声C.图像锐化，强调图像的边缘和细节D.色彩空间转换，改变图像的颜色表示方式30、数字图像的艺术创作中，图像处理软件可以提供丰富的创作手段。假设要创作一幅具有独特风格的数字绘画，以下哪种图像处理工具可能使用最为频繁？（）A.画笔工具B.滤镜效果C.图层管理D.选择工具二、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析图像平滑处理中均值滤波和中值滤波的效果差异。2、（本题5分）探讨图像的基于curvelet变换的图像特征提取方法。3、（本题5分）研究图像去雾算法的效果和适用场景。4、（本题5分）分析图像的伽马校正对图像显示的影响。5、（本题5分）对一幅文档图像进行文字提取，评估提取算法的效果。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）数