华中农业大学《数字图像处理实验》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页华中农业大学《数字图像处理实验》

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、在数字图像的质量评价指标中，以下哪个指标能够综合考虑图像的失真程度和人类视觉感知？（）A.均方误差B.峰值信噪比C.结构相似性指数D.以上都是。假设需要对经过不同处理操作的数字图像进行质量评估，以确定哪种处理方法能够在保持图像质量的同时达到预期的效果，上述哪个指标能够更贴近人类对图像质量的主观感受，并阐述其评价原理和优势2、在数字图像的隐写分析中，假设需要检测一幅图像中是否隐藏了秘密信息。以下哪种分析方法可能更有效？（）A.统计分析图像的特征，如直方图B.对图像进行视觉检查，寻找可疑的模式C.不进行隐写分析，认为图像没有隐藏信息D.随机修改图像的像素值，查看是否有异常3、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4、在数字图像的分类任务中，需要将图像准确分类到不同的类别。假设要对一组医学图像进行疾病分类，以下哪种分类算法结合适当的特征提取方法可能取得更好的分类效果？（）A.支持向量机B.决策树C.随机森林D.神经网络5、图像的压缩编码标准在图像存储和传输中起着关键作用。假设要选择一种适合网络视频传输的图像压缩编码标准，以下关于压缩编码标准的描述，正确的是：（）A.JPEG标准适合动态视频的压缩，能够提供高压缩比和良好的图像质量B.MPEG系列标准专为视频压缩设计，能够满足网络视频传输的实时性要求C.H.264标准的压缩效率低，逐渐被新的标准所取代D.压缩编码标准的选择只取决于图像的分辨率，与图像内容和传输带宽无关6、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7、数字图像的目标识别是一项具有挑战性的任务。假设要从一组卫星图像中识别出特定的建筑物，以下关于目标识别方法的描述，正确的是：（）A.基于模板匹配的方法简单直接，但对目标的旋转和缩放变化适应性差B.特征提取和分类器结合的方法能够准确识别目标，但特征的选择对结果影响不大C.深度学习方法在目标识别中需要大量的标注数据，对于小样本数据效果不佳D.目标识别的准确率只取决于图像的分辨率，与目标的特征和背景无关8、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9、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10、图像的纹理分析用于描述图像中重复出现的模式和结构。假设要分析一幅织物图像的纹理特征。以下关于图像纹理分析的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用统计方法、结构方法和频谱方法等对图像纹理进行分析B.灰度共生矩阵是一种常用的统计纹理分析方法，能够反映纹理的灰度分布和空间相关性C.纹理分析能够准确地描述图像中所有类型的纹理，不受纹理的复杂性和多样性的影响D.结合多种纹理分析方法可以更全面地描述图像的纹理特性11、对于数字图像的压缩，假设需要在保持较高图像质量的同时尽可能减少存储空间。以下哪种图像压缩算法可能是最合适的选择？（）A.JPEG压缩算法，利用离散余弦变换和量化B.BMP图像格式，不进行压缩直接存储C.GIF压缩算法，适用于简单的图像和动画D.不进行图像压缩，保留原始的大数据量图像12、在数字图像处理中，图像的几何变换经常被使用。假设要对一张倾斜的文档图像进行校正，使其恢复为水平状态，同时保持图像的内容不变形。以下哪种几何变换方法最为适用？（）A.平移变换B.旋转变换C.缩放变换D.仿射变换13、在数字图像的质量评价中，有多种指标用于衡量图像的质量。假设要评价一张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，哪一项是错误的？（）A.均方误差（MSE）和峰值信噪比（PSNR）常用于评价图像的失真程度B.结构相似性指数（SSIM）考虑了图像的结构信息，更符合人眼的视觉感知C.图像质量评价指标的值越大，图像质量就一定越好D.不同的应用场景可能需要不同的图像质量评价指标14、当对数字图像进行压缩感知处理时，假设需要在采集少量数据的情况下重构出原始图像。以下关于压缩感知的说法哪个是正确的？（）A.压缩感知可以大大减少数据采集量，同时保证重构质量B.压缩感知只适用于简单的图像，对于复杂图像效果不佳C.压缩感知的重构过程非常简单，不需要复杂的算法D.不建议使用压缩感知，采用传统的压缩方法即可15、数字图像的纹理分析可以提取图像中的纹理特征。假设要分析一幅具有复杂纹理的图像。以下关于纹理分析方法的描述，正确的是：（）A.灰度共生矩阵能够有效地描述图像的纹理方向和周期性B.纹理分析只能用于定性描述，无法进行定量分析C.基于滤波的纹理分析方法对噪声非常敏感，容易导致错误的结果D.所有的纹理分析方法对各种类型的纹理都能提供准确和一致的描述16、数字图像的工业检测中，例如检测产品表面的缺陷。假设产品表面的缺陷具有随机性和多样性，以下哪种图像采集方式可能有助于提高检测的准确性？（）A.多角度拍摄B.高帧率拍摄C.红外线成像D.紫外线成像17、图像的压缩感知是一种新兴的图像压缩技术。假设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，正确的是：（）A.压缩感知可以在远低于奈奎斯特采样率的情况下准确重构图像B.压缩感知的重构过程简单快速，对计算资源要求低C.压缩感知适用于所有类型的图像，且压缩比可以任意设定D.图像经过压缩感知处理后，其质量不会受到任何影响18、数字图像的质量评价对于评估图像处理算法的效果至关重要。假设要评价一幅经过增强处理后的图像质量，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）能够准确反映人眼对图像质量的主观感受B.结构相似性指数（SSIM）考虑了图像的结构信息，比PSNR更符合人眼视觉特性C.图像质量评价指标只适用于特定类型的图像处理算法，不具有通用性D.无论图像的内容和应用场景如何，一种质量评价指标都能全面评价图像质量19、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20、在数字图像的边缘检测中，不同的边缘检测算子具有不同的特点。假设要检测图像中较为微弱和模糊的边缘，以下哪种边缘检测算子可能效果不佳？（）A.Sobel算子B.Canny算子C.Roberts算子D.Laplacian算子21、在数字图像的加密和解密中，假设要对一张重要的图像进行加密保护。以下关于图像加密方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过置乱图像的像素位置来实现加密B.可以使用混沌系统生成加密密钥，增加加密的安全性C.图像加密后，其统计特性与原始图像完全相同，无法被攻击者分析D.图像解密是加密的逆过程，能够准确恢复原始图像22、在数字图像处理的实际应用中，图像拼接是常见的操作。假设要将多张具有重叠区域的图像拼接成一幅全景图像。以下关于图像拼接的描述，正确的是：（）A.只需简单地将图像按照顺序拼接在一起，无需考虑重叠区域的处理B.图像拼接过程中，亮度和色彩的差异不会对拼接效果产生影响C.特征匹配和图像融合是图像拼接中的关键步骤，直接决定拼接质量D.图像拼接只适用于拍摄场景固定、光照均匀的情况23、在数字图像的超分辨率重建中，假设要从一幅低分辨率图像生成高分辨率图像，并恢复丢失的细节。以下哪种方法可能会产生更逼真的高分辨率结果？（）A.基于插值的方法，如双线性插值B.基于深度学习的超分辨率模型，如SRCNNC.直接对低分辨率图像进行锐化处理D.不进行超分辨率重建，使用原始低分辨率图像24、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25、在数字图像的目标检测中，准确识别和定位目标是关键。假设要在一张复杂的卫星图像中检测特定的建筑物，以下哪种目标检测算法可能具有更高的准确性和效率？（）A.基于模板匹配的方法B.基于特征提取的方法C.基于深度学习的方法D.基于区域建议的方法二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）说明图像显示设备的工作原理。2、（本题5分）简述数字图像在音乐领域的应用。3、（本题5分）简述Roberts交叉算子的特点。4、（本题5分）简述图像几何变换中的齐次坐标表示。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）利用Python和图像处理库，读取一张图像，实现图像的色彩平衡和对比度调整的自动优化。2、（本题5分）在C++中，使用OpenCV实现图像的AGAST特征检测。3、（本题5分）设计一个程序，读取两幅图像，进行图像融合和边缘增强的高效优化安全处理。采用高效算法、优化策略和安全措施，提高融合和边缘增强的效果、效率和安全性，显示相关图