湖北汽车工业学院《数字图像处理》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《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20个小题，每小题1分，共20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、对于一幅包含大量噪声的数字图像，例如椒盐噪声，需要对其进行去噪处理同时尽量保留图像的边缘和细节信息。以下哪种去噪方法可能更适合？（）A.均值滤波，用邻域像素的平均值代替中心像素B.中值滤波，用邻域像素的中值代替中心像素C.高斯滤波，基于高斯函数对像素进行加权平均D.不进行任何去噪处理，保留原始的含噪图像2、在数字图像的分割中，例如将一幅细胞显微镜图像中的不同细胞个体分割出来，由于细胞形状不规则、边界模糊且存在粘连情况。以下哪种分割算法可能更适合处理这种复杂的图像？（）A.阈值分割B.边缘检测分割C.基于聚类的分割D.基于深度学习的分割3、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4、当处理彩色数字图像时，需要进行颜色空间的转换。假设要对一张RGB格式的图像进行处理，以突出特定颜色的特征，以下哪种颜色空间转换可能有助于实现这一目标？（）A.RGB到HSVB.RGB到YUVC.RGB到CMYKD.RGB到Lab5、图像的色彩空间在数字图像处理中有着重要作用。假设要对一张彩色图像进行处理，以突出特定颜色的物体。以下关于色彩空间的描述，哪一项是不准确的？（）A.RGB色彩空间是最常见的用于显示设备的色彩空间B.HSV色彩空间将颜色的信息分为色调、饱和度和明度，便于颜色的提取和处理C.YUV色彩空间常用于电视信号的传输和处理D.不同的色彩空间可以相互转换，且转换过程不会引入任何误差6、在数字图像的边缘检测中，需要准确地提取出图像中物体的边缘信息。假设要检测一张具有复杂纹理和低对比度边缘的图像，以下哪种边缘检测算子能够提供更准确和清晰的边缘？（）A.Roberts算子B.Sobel算子C.Prewitt算子D.Canny算子7、数字图像的分割后处理常用于优化分割结果。假设对一张分割后的图像进行处理，以消除小的孤立区域和填补空洞，以下哪种后处理方法可能最为有效？（）A.形态学开运算和闭运算B.区域合并和分裂C.边界平滑和细化D.以上方法结合使用8、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9、数字图像的滤波处理常用于去除噪声和增强特定特征。假设要去除一幅磁共振成像（MRI）图像中的高斯噪声，以下关于滤波方法的描述，正确的是：（）A.均值滤波能够有效地去除高斯噪声，但会使图像变得模糊B.中值滤波对椒盐噪声的去除效果较好，但对高斯噪声效果不佳C.高斯滤波在去除噪声的同时能够很好地保留图像的边缘和细节D.滤波窗口的大小对滤波效果没有影响，越大越好10、数字图像的颜色校正用于调整图像的颜色偏差。假设要对一张颜色失真的风景照片进行颜色校正。以下关于颜色校正方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过白平衡调整来消除图像中的色偏，使白色物体呈现真实的白色B.基于颜色查找表（CLUT）的方法可以根据预设的颜色映射关系对图像进行校正C.颜色校正可以完全恢复图像的原始颜色，不受拍摄环境和设备的影响D.可以通过对图像的各个颜色通道进行独立调整来实现颜色校正11、在数字图像的目标检测中，以下哪种深度学习框架在处理大规模图像数据时表现出色？（）A.TensorFlowB.PyTorchC.CaffeD.以上都是。假设需要构建一个高效准确的目标检测系统，处理海量的图像数据并实时检测出多种目标，上述哪个深度学习框架能够提供强大的支持和优化，同时说明其在目标检测任务中的优势和应用12、图像的锐化处理用于增强图像的边缘和细节。假设要对一幅模糊的人像照片进行锐化，以下关于图像锐化方法的描述，正确的是：（）A.拉普拉斯锐化会增强图像中的噪声，需要在锐化前进行去噪处理B.高通滤波锐化能够在增强边缘的同时保持图像的整体平滑度C.图像锐化的程度越大越好，可以使图像更加清晰D.锐化处理对图像的色彩平衡没有影响，不需要考虑13、在数字图像的多尺度分析中，小波变换是常用的工具。假设要对一幅图像进行多尺度分解和分析。以下关于小波变换的描述，哪一项是不正确的？（）A.小波变换能够将图像分解为不同尺度和方向的子带，便于分析图像的细节和结构B.相比于傅里叶变换，小波变换在时频域都具有较好的局部化特性C.选择合适的小波基函数对小波变换的效果有重要影响D.小波变换的结果总是能够清晰地展示图像的所有特征和信息，无需进一步处理和分析14、在数字图像的色彩校正中，以下哪种方法可以根据标准色卡或参考图像来调整图像的色彩？（）A.手动调整B.自动白平衡C.基于颜色查找表的校正D.以上都是。假设图像的色彩由于拍摄条件或设备原因出现偏差，需要一种准确有效的方法来校正色彩，使其符合真实的颜色表现，上述哪种方法能够基于参考标准实现精确的色彩调整，并分别说明其操作过程和效果15、数字图像的超分辨率重建旨在提高图像的分辨率。假设要将一幅低分辨率图像重建为高分辨率图像。以下关于超分辨率重建方法的描述，正确的是：（）A.基于插值的超分辨率重建方法简单高效，能够生成非常清晰的高分辨率图像B.深度学习中的超分辨率重建模型需要大量的训练数据，且对图像内容有一定的限制C.超分辨率重建可以无限制地提高图像的分辨率，不受硬件和物理条件的约束D.所有的超分辨率重建方法都能够完美恢复出低分辨率图像丢失的细节信息16、在数字图像的复原处理中，用于恢复由于各种原因而退化的图像。假设一幅图像由于相机抖动而模糊，以下关于图像复原方法的描述，正确的是：（）A.逆滤波方法可以完全恢复由于运动模糊造成的图像退化，效果理想B.维纳滤波考虑了噪声的影响，在存在噪声的情况下比逆滤波效果更好C.图像复原过程中不需要对退化模型进行准确估计，也能得到较好的结果D.图像的退化程度对复原方法的选择没有影响，任何方法都可以尝试17、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18、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19、在数字图像的复原中，假设一张图像由于相机抖动而模糊。以下关于图像复原方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过建立图像的退化模型，反推出原始清晰图像B.维纳滤波是一种常用的图像复原方法，能够根据噪声和图像的统计特性进行复原C.图像复原能够完全恢复出原始清晰的图像，不存在任何误差D.正则化方法可以在图像复原中引入先验知识，提高复原效果20、在数字图像的编码中，有损编码和无损编码各有应用。假设我们要对一张医学X光图像进行编码存储，要求不能丢失任何信息。以下哪种编码方式应该被选择？（）A.霍夫曼编码B.算术编码C.行程编码D.无损预测编码二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）说明数字图像在游戏开发中的应用。2、（本题5分）解释自适应中值滤波的改进之处。3、（本题5分）解释如何通过数字图像处理辅助心理咨询诊断。4、（本题5分）常见的图像超分辨率重建方法有哪些？5、（本题5分）简述图像分类的基本流程。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）编写程序进行图像的特征匹配与几何校正的组合应用。先进行特征匹配，然后进行几何校正。2、（本题5分）编写一个程序，实现图像的超分辨率重建的基于深度学习的无监督学习方法。使用无监督学习模型对低分辨率图像进行超分辨率重建，并显示原始图像和重建后的图像。3、（本题5分）实现图像的色彩平衡调整。通过调整图像中不同颜色通道的强度来实现色彩平衡，输入图像并展示调整后