西南交通大学《数字图像处理与计算机视觉含实验》2023-2024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页西南交通大学《数字图像处理与计算机视觉含实验》

2023-2024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批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2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理论中，通过少量的测量值可以重构出原始图像。假设我们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，哪一项是不正确的？（）A.压缩感知需要先对图像进行稀疏表示B.测量矩阵的设计对压缩感知的效果有重要影响C.压缩感知可以在任何情况下完美重构原始图像D.压缩感知适用于数据量大且具有稀疏性的图像2、在数字图像的质量评价中，对于经过一系列处理操作后的图像，需要评估其与原始图像相比的质量损失或改进程度。以下哪种质量评价指标可能更全面地反映图像的质量变化？（）A.峰值信噪比B.结构相似性指数C.均方误差D.以上都不是3、数字图像的质量评价对于评估图像处理算法的效果具有重要意义。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方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.主观评价方法通过人的观察和判断来评估图像质量，如平均意见得分（MOS）B.客观评价方法基于图像的某些统计特征或数学模型来计算图像质量指标，如峰值信噪比（PSNR）和结构相似性指数（SSIM）C.客观评价方法总是能够准确地反映人的主观感受，与主观评价结果完全一致D.综合使用主观评价和客观评价方法可以更全面地评估图像质量4、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5、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6、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7、在数字图像的加密和解密过程中，密钥的管理至关重要。假设要确保图像加密的安全性。以下关于密钥管理的描述，正确的是：（）A.密钥可以随意生成和共享，不会影响加密的安全性B.定期更新密钥可以增强加密系统的安全性，防止密钥被破解C.密钥的长度对加密安全性没有影响，只要是随机生成的即可D.不需要对密钥进行保密，只要加密算法复杂就足够安全8、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9、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10、在数字图像的立体匹配中，以下哪种约束条件可以减少匹配的歧义性？（）A.唯一性约束B.相容性约束C.视差连续性约束D.以上都是。假设需要从一对立体图像中准确地计算出每个像素的视差，以恢复场景的三维结构，上述哪种约束条件能够有效地限制匹配的可能性，提高匹配的准确性，并详细阐述其在立体匹配中的作用和应用11、数字图像的特征匹配在三维重建和图像拼接等应用中起着关键作用。假设要对两张相似的图像进行特征匹配。以下关于特征匹配的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用尺度不变特征变换（SIFT）等算法提取具有不变性的特征B.特征匹配需要在特征空间中计算特征之间的相似度C.误匹配可以通过随机抽样一致性（RANSAC）等算法进行剔除D.特征匹配的结果不受图像的旋转、缩放和平移等变换的影响12、数字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，使其看起来更清晰，以下哪种锐化方法可能更有效且不易产生过度增强的现象？（）A.梯度锐化B.高通滤波锐化C.反锐化掩模D.以上方法结合使用13、对于数字图像的压缩，有多种算法可供选择。假设要对一个包含大量重复图案和相似区域的图像进行压缩，同时要求在解压后能够较好地恢复图像质量。以下哪种压缩算法可能更适合？（）A.JPEG压缩B.PNG压缩C.GIF压缩D.BMP压缩14、在数字图像的加密处理中，保障图像的安全性和隐私性至关重要。假设要对一幅机密图像进行加密传输。以下关于图像加密的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用对称加密算法如AES对图像进行加密，加密和解密使用相同的密钥B.非对称加密算法如RSA可以用于数字签名和密钥交换，保障加密的安全性C.图像加密后完全变成无意义的随机噪声，无法从中获取任何关于原始图像的信息D.图像加密技术可以完全防止图像被非法破解和窃取，不需要其他安全措施15、图像的形态学梯度运算可以突出图像的边缘和轮廓。假设要对一张细胞图像进行处理。以下关于形态学梯度的描述，哪一项是不正确的？（）A.形态学梯度是膨胀图像和腐蚀图像的差值B.形态学梯度可以增强图像中目标的边缘C.形态学梯度对噪声不敏感，能够准确地提取边缘信息D.不同的结构元素对形态学梯度的结果有影响二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述空域滤波和频域滤波的区别。2、（本题5分）深度学习在数字图像处理中的优势有哪些？3、（本题5分）如何利用数字图像处理优化出版内容呈现？三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析图像的形态学梯度运算在边缘检测中的应用。2、（本题5分）分析图像的基于深度学习的图像超分辨率重建速度评估指标。3、（本题5分）分析图像的亮度反转的效果。4、（本题5分）分析图像的形态学Top-hat变换的用途。5、（本题5分）研究图像的基于偏微分方程的图像去噪方法。四、编程题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）编写一个程序，实现图像的特征点检测。读取一幅图像，