沈阳大学《数字图象处理与机器视觉》2023-2024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5页沈阳大学《数字图象处理与机器视觉》

2023-2024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15个小题，每小题1分，共15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、对于一幅数字图像，其像素的灰度值范围是0-255，则该图像的位深度是（）A.8位B.16位C.32位D.64位2、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3、图像压缩在数字图像处理中具有重要意义。假设要对一组高分辨率的卫星图像进行存储和传输，需要选择一种有效的压缩算法。以下关于压缩算法的特点，哪一项是最为关键的？（）A.压缩比越高越好，而不考虑图像质量的损失B.压缩和解压缩的速度要快，以满足实时处理的需求C.能够保持图像的细节和边缘信息，尽量减少失真D.算法的复杂度低，易于实现和维护4、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5、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6、在数字图像处理的实际应用中，医学图像处理有着重要地位。假设要对一张X光片进行分析和诊断。以下关于医学图像处理的描述，哪一项是不正确的？（）A.图像增强可以提高X光片的对比度，帮助医生更清晰地观察病变部位B.图像分割可以将病变区域从正常组织中分离出来，便于定量分析和诊断C.三维重建技术可以将多个二维的医学图像构建成三维模型，提供更直观的信息D.医学图像处理的结果完全依赖于图像处理算法，不需要医生的专业知识和经验进行判断7、当对一幅包含文字和图形的文档图像进行处理，以分离出文字区域和图形区域。考虑到文字和图形的特征差异，以下哪种方法可能有助于实现准确的分离？（）A.基于纹理的分割B.基于形状的分割C.基于投影的分割D.基于连通区域的分割8、对于数字图像的特征提取，以下哪种特征对图像的旋转、缩放和平移具有不变性？（）A.颜色特征B.纹理特征C.形状特征D.空间关系特征。假设需要对不同姿态和尺寸的同一物体进行识别和匹配，上述哪种特征能够在图像发生几何变换时保持稳定性，并解释其不变性的原理和实现方式9、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10、当对数字图像进行几何变换时，以下哪种变换可能会导致图像信息的丢失？（）A.平移变换B.旋转变换C.缩放变换D.剪切变换。假设需要对一幅高精度的图像进行几何变换，以适应特定的显示或处理需求，上述哪种变换需要特别注意可能造成的信息损失，并说明如何采取措施来减少这种损失11、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12、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13、对于数字图像的立体匹配，假设需要从一对立体图像中找到对应的像素点，以计算深度信息。以下哪种匹配算法可能在复杂场景下表现更好？（）A.基于区域的匹配算法，比较像素邻域的相似性B.基于特征的匹配算法，提取显著特征进行匹配C.随机匹配像素点，不考虑任何特征和相似性D.不进行立体匹配，放弃获取深度信息14、图像分割是将图像分成不同的区域或对象。假设我们有一张细胞图像，需要将不同的细胞从背景中分割出来。以下哪种图像分割方法通常基于像素的灰度值相似性来进行分割？（）A.阈值分割B.区域生长C.边缘检测分割D.基于聚类的分割15、在数字图像的几何变换中，包括缩放、旋转和平移等操作。假设要对一幅数字地图进行缩放，以适应不同的显示需求。以下关于几何变换的精度要求，哪一项是最为重要的？（）A.变换后的图像应保持清晰，没有明显的失真B.计算速度要快，能够实时完成变换C.能够精确地控制缩放比例，保持地图的比例关系D.对图像的色彩没有影响二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释数字图像处理中的分水岭变换的改进方法。2、（本题5分）解释数字图像处理中的多尺度分析概念。3、（本题5分）解释自适应中值滤波的改进之处。4、（本题5分）说明深度学习在数字图像处理中的应用。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对一幅视网膜图像进行血管分割，评估分割算法的精度。2、（本题5分）对一幅红外图像进行处理，分析目标的检测和识别方法。3、（本题5分）分析图像复原中逆滤波和维纳滤波的特点。4、（本题5分）分析形态学开运算和闭运算在图像处理中的差异。5、（本题5分）探讨图像压缩技术（如JPEG压缩）对图像质量的影响。四、编程题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）用OpenCV实现图像的直方图规定化、局部对比度增强、直方图拉伸和中值滤波的多次组合处理，同时结合锐化、高斯模糊和颜色量化。多次进行组合操作，结合锐化、高斯模糊和颜色量化，显示处理结果。2、（本题10分）在C++中，使用OpenCV库读取一张彩色图像，将其从R