江南大学《数字图像处理技术》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《数字图像处理技术》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、在数字图像的特征匹配中，找到不同图像中相似的特征。假设要在两张相似场景的街景图像中进行特征匹配，以下关于特征匹配方法的描述，正确的是：（）A.SIFT特征具有尺度不变性和旋转不变性，在特征匹配中表现出色，但计算量大B.SURf特征比SIFT特征更快速，但在准确性上略逊一筹C.特征匹配只需要考虑特征的描述子，不需要考虑特征的位置和方向D.无论图像的视角和光照变化如何，一种特征匹配方法都能稳定工作2、在数字图像的多分辨率分析中，小波变换具有独特的优势。假设要对一张大尺寸的图像进行多分辨率表示。以下关于小波变换的描述，哪一项是不正确的？（）A.小波变换可以将图像分解为不同尺度和方向的子带B.可以通过对小波系数进行阈值处理，实现图像的压缩C.小波变换在图像压缩和去噪中表现出色，但在图像增强中效果不佳D.不同的小波基函数对图像的分解效果会有所不同3、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4、在数字图像的几何变换中，比如需要对一幅图像进行旋转操作。假设图像包含复杂的内容和精细的结构，为了在旋转后尽量减少图像的失真和信息丢失，以下哪种插值方法通常是较好的选择？（）A.最近邻插值，直接使用最邻近像素的值B.双线性插值，基于相邻四个像素的线性组合C.双三次插值，考虑更多邻域像素的三次函数插值D.不进行插值，直接旋转图像导致像素缺失5、在数字图像的加密和解密中，需要保证图像的安全性和保密性。假设要对一张重要的医学图像进行加密，使其在传输和存储过程中不被轻易窃取和篡改，以下哪种加密算法可能较为合适？（）A.AES加密B.RSA加密C.混沌加密D.简单替换加密6、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且背景复杂的图像进行精确分割，以下哪种方法可能需要较多的先验知识和人工干预？（）A.基于阈值的分割方法B.基于区域生长的分割方法C.基于边缘检测的分割方法D.基于聚类的分割方法7、在数字图像的质量评价中，有主观评价和客观评价两种方法。假设我们要评估一个图像处理算法对图像质量的影响，以下哪种客观评价指标主要基于图像的像素差异？（）A.峰值信噪比（PSNR）B.结构相似性指数（SSIM）C.均方误差（MSE）D.以上都是8、在数字图像的加密技术中，以下哪种加密算法能够提供较高的安全性？（）A.DES加密算法B.AES加密算法C.RSA加密算法D.以上都是。假设需要对一幅包含敏感信息的数字图像进行加密传输，要求加密后的图像在没有正确密钥的情况下难以被破解，上述哪种加密算法能够满足这一高安全性的需求，并解释其加密强度和安全性保障机制9、图像的小波变换在数字图像处理中有着重要的应用。假设要对一幅图像进行多分辨率分析，以提取不同尺度的特征。以下关于小波变换的描述，正确的是：（）A.小波变换能够在不同尺度上对图像进行分解，同时保留图像的细节信息B.小波变换的计算复杂度高，不适合处理大规模图像C.图像经过小波变换后，其信息量会减少，导致图像质量下降D.小波变换只适用于特定类型的图像，如纹理丰富的图像10、数字图像的去雾处理用于改善有雾图像的质量。假设要对一幅有雾的风景图像进行去雾，以下关于图像去雾方法的描述，正确的是：（）A.基于暗通道先验的去雾方法对浓雾的去除效果不佳B.图像去雾会导致图像的色彩失真和细节丢失C.去雾算法的性能不受图像的拍摄场景和雾的浓度分布的影响D.无论雾的类型和浓度如何，一种去雾方法都能取得理想的效果11、在数字图像的频域处理中，对于一幅存在周期性噪声的图像，需要有效地去除噪声同时保留图像的主要信息。以下哪种频域滤波方法可能最为适用？（）A.低通滤波B.高通滤波C.带通滤波D.带阻滤波12、对于数字图像的运动估计，假设要在视频序列中估计物体的运动轨迹和速度。以下哪种方法可能在存在噪声和遮挡的情况下更可靠？（）A.基于块匹配的运动估计方法B.基于光流的运动估计方法C.不考虑物体的运动，只处理每一帧独立的图像D.随机猜测物体的运动状态13、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14、图像压缩在数字图像处理中具有重要意义，以减少存储空间和传输带宽。假设要对一组高清卫星图像进行压缩，以下关于图像压缩技术的描述，正确的是：（）A.无损压缩算法能够在不损失任何图像信息的情况下实现很高的压缩比B.有损压缩算法如JPEG会严重破坏图像质量，不适合卫星图像压缩C.混合压缩方法结合了无损和有损压缩的优点，可以根据需求灵活选择压缩比例和图像质量D.图像压缩算法的选择只取决于压缩比，与图像内容和应用场景无关15、图像的形态学处理常用于图像的简化和特征提取。关于膨胀和腐蚀操作，以下说法不正确的是（）A.膨胀操作可以使图像中的目标区域变大，填充小孔和狭窄的缝隙B.腐蚀操作则会使目标区域变小，消除细小的突出部分C.先膨胀后腐蚀的操作称为开运算，能够去除噪声并保持目标形状基本不变D.形态学操作对所有类型的图像都能产生相同的效果，且不会改变图像的主要结构16、在数字图像的目标跟踪中，面临着许多挑战。假设要在复杂场景中跟踪一个快速移动的目标。以下关于目标跟踪方法的描述，正确的是：（）A.基于特征的目标跟踪方法对目标的外观变化具有很强的适应性B.基于模型的目标跟踪方法计算复杂度低，实时性好C.目标跟踪过程中，背景的变化不会对跟踪结果产生影响D.无论目标如何运动和变化，都可以通过一种固定的跟踪方法实现准确跟踪17、数字图像的分割后处理用于优化分割结果。假设已经得到了一幅初步分割的细胞图像，以下关于分割后处理方法的描述，正确的是：（）A.形态学开运算可以去除分割区域中的小噪声和孤立点，使分割结果更平滑B.区域合并算法总是能够将正确的区域合并，不会导致过度合并C.分割后处理对最终的图像分析和理解没有作用D.无论分割结果的质量如何，不需要进行后处理，直接使用即可18、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19、数字图像的分割是将图像分成不同的区域或对象。假设要对一张细胞显微镜图像进行分割，以准确分离出不同的细胞，同时要考虑细胞之间的粘连和模糊边界。以下哪种图像分割方法可能效果较好？（）A.阈值分割B.区域生长C.分水岭算法D.基于聚类的分割20、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二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释医学图像增强中的特定组织增强技术。2、（本题5分）解释如何通过数字图像处理提升玩具产品质量检测效率。3、（本题5分）说明图像分割中的分水岭算法的基本思想。4、（本题5分）说明数字图像在建筑设计中的应用。5、（本题5分）说明形态学处理中的孔洞填充方法。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，对图像进行图像分类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图像进行分类，并输出分类结果。2、（本题5分）利用OpenCV对图像进行素描效果处理。生成图像的素描效果并显示结果。3、（本题5分）用Java编写程序，对图像进行直方图匹配，使输入图像的直方图与目标直方图相似，显示处理前后的图像和直方图。4、（本题5分）利用Python和图像处