湖南农业大学《数字图像处理》2022-2023学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页湖南农业大学

《数字图像处理》2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、在数字图像的压缩感知领域，通过少量测量值恢复原始图像。假设要对一个大型的图像数据集进行压缩感知处理，以减少存储空间和传输带宽，以下哪种压缩感知算法可能更具优势？（）A.随机投影B.匹配追踪C.正交匹配追踪D.压缩采样匹配追踪2、数字图像的质量评价是衡量图像处理效果的重要手段。假设要评价一幅经过增强处理后的图像质量，以下关于评价指标的选择，哪一项是最全面的？（）A.均方误差（MSE），衡量图像的失真程度B.峰值信噪比（PSNR），比较原始图像和处理后图像的差异C.结构相似性指数（SSIM），考虑图像的结构信息D.同时使用MSE、PSNR和SSIM，从不同方面进行评价3、在数字图像的几何变换中，例如旋转和缩放。假设要对一幅包含精细细节的建筑图像进行旋转操作，以下关于几何变换的描述，正确的是：（）A.直接使用最近邻插值进行图像旋转可以保持图像的清晰度和细节B.双线性插值在图像缩放时能够产生更平滑的效果，但计算复杂度较高C.几何变换不会导致图像的信息丢失和失真，无论变换的程度如何D.图像的几何变换只需要考虑变换的角度和比例，不需要考虑图像的内容4、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5、在数字图像处理中，图像滤波用于去除噪声或平滑图像。假设要对一张受到高斯噪声污染的图像进行滤波处理。以下关于图像滤波的描述，哪一项是不正确的？（）A.均值滤波通过计算邻域像素的平均值来代替中心像素值，能够有效去除高斯噪声，但会使图像边缘模糊B.高斯滤波是一种加权平均滤波，对去除高斯噪声效果较好，同时能较好地保留图像边缘C.中值滤波对椒盐噪声有很好的去除效果，但对高斯噪声效果不佳D.图像滤波操作不会改变图像的基本结构和特征，只去除噪声6、数字图像的色彩空间转换在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，以便更好地进行颜色分析，以下关于HSV色彩空间的描述，哪一项是不准确的？（）A.H表示色相，S表示饱和度，V表示明度B.HSV色彩空间比RGB色彩空间更适合描述颜色的感知特性C.在HSV色彩空间中，改变V值会影响颜色的色相和饱和度D.HSV色彩空间可以更直观地进行颜色的选取和调整7、数字图像的光照校正用于解决图像中光照不均匀的问题。假设我们有一张人物面部图像，一侧较亮一侧较暗。以下哪种光照校正方法通常基于数学模型来估计光照分布？（）A.直方图均衡化B.同态滤波C.灰度变换D.中值滤波8、数字图像的跟踪技术常用于视频处理。假设要在一段视频中跟踪一个快速移动的物体，同时要应对光照变化和遮挡等情况，以下哪种跟踪方法可能更可靠？（）A.基于特征的跟踪B.基于模型的跟踪C.基于滤波的跟踪D.基于深度学习的跟踪9、数字图像的压缩对于存储和传输至关重要。假设我们有大量的高清图像需要在有限的存储空间中保存，同时要求在解压缩时能够较好地恢复图像质量。以下哪种图像压缩标准通常能在保证较高压缩比的情况下，提供较好的图像保真度？（）A.JPEGB.PNGC.BMPD.GIF10、对于数字图像的锐化处理，假设需要增强图像的边缘和细节，使其看起来更清晰。以下哪种锐化方法可能在避免过度增强噪声的同时达到较好的效果？（）A.拉普拉斯锐化，基于二阶导数B.高通滤波锐化C.不进行锐化处理，保持图像的原始状态D.随机增强图像的某些区域来模拟锐化11、数字图像的投影变换常用于图像校正和几何校正。假设要对一张发生透视变形的图像进行校正，以下哪种投影变换可能最适合？（）A.平行投影变换B.透视投影变换C.正射投影变换D.斜投影变换12、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作。假设我们有一张低对比度的医学图像，需要进行增强以更好地显示病变区域。以下关于图像增强方法的描述，正确的是：（）A.直方图均衡化会导致图像细节丢失，不适合用于医学图像增强B.线性拉伸可以有效地增强图像对比度，但可能会引入噪声C.中值滤波能够增强图像，但对边缘信息的保留效果较差D.图像增强方法对所有类型的图像都能产生相同的效果，无需考虑图像的特点13、在数字图像的多尺度分析中，例如对一幅包含不同大小物体的图像进行分析，需要在不同尺度上提取特征和信息。以下哪种多尺度分析工具可能更适合这种需求？（）A.小波变换B.金字塔变换C.傅里叶变换D.以上都不是14、在数字图像的压缩感知中，对于一幅数据量巨大但存在一定稀疏性的图像，需要在少量测量值的基础上重建出原始图像。以下哪种重建算法可能具有较好的性能？（）A.正交匹配追踪B.基追踪C.迭代阈值算法D.以上都是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、图像的边缘检测是图像处理的重要任务之一。假设要检测一幅自然风景图像中的物体边缘。以下关于边缘检测算子的描述，哪一项是不正确的？（）A.Roberts算子、Sobel算子和Prewitt算子都是基于梯度的边缘检测算子，对水平和垂直边缘有较好的检测效果B.Canny算子是一种性能较好的边缘检测算子，具有较好的信噪比和定位精度C.拉普拉斯算子是一种二阶导数算子，对噪声比较敏感，通常需要先进行平滑处理D.不同的边缘检测算子在任何情况下都能得到相同的边缘检测结果17、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18、数字图像处理在医学领域有广泛应用。假设要对一幅X光图像进行分析，以辅助疾病诊断。以下关于图像处理的目的，哪一项是最关键的？（）A.增强图像的对比度，使病变区域更明显B.对图像进行分割，提取感兴趣的器官或组织C.测量图像中的生理参数，如器官的大小和形状D.以上三个目的都同等关键，相互关联19、当对一张老旧的黑白照片进行修复，以去除划痕、斑点和褪色等缺陷，并恢复其清晰度和对比度。以下哪种图像处理技术组合可能会产生较好的效果？（）A.图像去噪和对比度增强B.图像锐化和颜色恢复C.图像修复和直方图均衡化D.图像分割和形态学处理20、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作。假设要处理一张曝光不足的风景照片，使其细节更加清晰，色彩更加鲜艳，同时要避免引入过多的噪声。以下哪种图像增强方法最为合适？（）A.直方图均衡化B.中值滤波C.高斯滤波D.拉普拉斯变换21、数字图像的水印嵌入是一种版权保护手段。假设要在一幅数字图像中嵌入不可见的水印信息，以下关于水印的鲁棒性，哪一项是需要重点关注的？（）A.水印在图像经过常见的处理操作（如压缩、滤波）后仍能被检测到B.水印的嵌入不影响图像的视觉质量C.水印的嵌入和提取过程简单快速D.水印信息的容量足够大，能够包含丰富的版权信息22、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23、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24、在数字图像的分割中，要将一幅图像中的前景物体从背景中准确地分离出来。假设图像中的物体和背景在颜色、纹理等特征上有一定的相似性，以下哪种图像分割方法可能更有效？（）A.阈值分割，基于像素灰度值设定阈值B.区域生长，从种子点开始逐步合并相似区域C.边缘检测结合形态学操作D.随机分割图像，不考虑图像的特征25、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26、图像分割是将图像分成不同的区域或对象。假设要从一幅复杂的自然风景图像中分割出天空和地面区域，以下关于图像分割方法的描述，正确的是：（）A.基于阈值的分割方法简单直接，但对于灰度分布复杂的图像效果不佳B.区域生长算法总是能够准确地分割出具有相似特征的区域，不受噪声影响C.边缘检测算法可以清晰地划分出不同区域的边界，但对弱边缘的检测可能不准确D.图像分割算法的性能不受图像分辨率和噪声水平的影响27、在数字图像的目标跟踪中，假设要跟踪视频中的一个运动物体。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进行跟踪B.基于模型的跟踪方法通过建立目标的模型进行预测和跟踪C.粒子滤波是一种常用的目标跟踪算法，能够处理目标的非线性运动D.目标跟踪不会受到目标外观变化和遮挡的影响28、数字图像的彩色模型有多种，如RGB、HSV等。假设要对一幅彩色图像进行颜色调整，以增强特定颜色的效果。以下关于彩色模型的选择，哪一项是最合适的？（）A.RGB模型，直接对红、绿、蓝三个通道进行操作B.HSV模型，通过调整色相、饱和度和明度来实现颜色调整C.CMYK模型，适用于印刷领域的颜色处理D.YUV模型，常用于视频编码中的颜色表示29、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30、图像分割是将图像分成不同区域的过程。假设要对一幅包含多个物体的自然图像进行精确分割，以下关于图像分割方法的描述，正确的是：（）A.基于阈值的分割方法简单高效，适用于所有类型的自然图像分割B.区域生长法能够根据像素的相似性进行分割，但容易受到噪声的影响C.边缘检测算法能够准确地找到物体的边缘，从而实现精确的图像分割D.深度学习中的语义分割模型在处理复杂自然图像时效果不佳，不如传统方法二、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析图像的高斯滤波在去除噪声中的性能。2、（本题5分）研究车牌识别系统中的图像预处理和字符分割技术。3、（本题5分）研究图像的基于深度学习的图像增强的可解释性。4、（本题5分）研究图像的基于水平集的图像分割方法。5、（本题5分）分析图像的对比度受限自适应直方图均衡化（CLAHE