中国地质大学（武汉）《数字图像处理》2021-2022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页中国地质大学（武汉）《数字图像处理》

2021-2022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、图像的立体匹配是获取图像深度信息的关键步骤。假设我们有一对立体图像，需要计算每个像素的视差。以下哪种立体匹配算法通常基于全局优化的思想？（）A.基于动态规划的立体匹配B.基于图割的立体匹配C.基于特征的立体匹配D.基于区域的立体匹配2、在数字图像的运动估计中，用于分析图像序列中的物体运动。假设我们要估计一段视频中物体的运动速度和方向，以下哪种运动估计方法通常基于块匹配的思想？（）A.光流法B.块匹配法C.相位相关法D.特征跟踪法3、在数字图像的特征匹配中，假设需要在两幅不同的图像中找到相同或相似的特征点。以下哪种特征描述子可能具有更好的鲁棒性和区分性？（）A.SIFT（尺度不变特征变换）特征描述子B.SURF（加速稳健特征）特征描述子C.ORB（OrientedFASTandRotatedBRIEF）特征描述子D.不使用特征描述子，直接比较像素值4、数字图像的色彩空间有多种，如RGB、HSV、CMYK等。假设要对一幅图像进行颜色调整和分析。以下关于色彩空间的描述，哪一项是不正确的？（）A.RGB色彩空间常用于显示器和数字图像的表示，通过红、绿、蓝三个通道的组合来表示颜色B.HSV色彩空间将颜色分为色调、饱和度和明度三个属性，更符合人类对颜色的感知，便于颜色调整C.CMYK色彩空间主要用于印刷行业，通过青、品红、黄和黑四种颜色的混合来产生各种颜色D.不同的色彩空间之间可以随意转换，不会导致颜色信息的丢失或偏差5、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6、数字图像的分类是将图像划分到不同的类别中。假设要对一组动物图像进行分类。以下关于图像分类方法的描述，哪一项是错误的？（）A.支持向量机（SVM）可以在高维特征空间中寻找最优分类超平面B.决策树通过一系列的判断条件对图像进行分类C.深度学习中的卷积神经网络在图像分类任务中具有强大的能力D.图像分类的准确率只取决于所使用的分类算法，与数据的质量和特征无关7、图像的频域处理可以用于图像增强和滤波。假设我们有一张图像，其频谱中高频部分主要包含了图像的边缘和细节信息。如果想要增强图像的边缘，以下哪种频域滤波器可能会被使用？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器8、在数字图像的复原处理中，假设图像由于运动模糊或者散焦而变得模糊不清。为了恢复图像的清晰程度，需要知道图像的退化模型和一些先验知识。以下哪种方法可能更有助于图像的复原？（）A.逆滤波，直接对模糊图像进行反卷积B.维纳滤波，考虑噪声和信号的功率谱C.盲目去卷积，不依赖精确的退化模型D.不进行图像复原，保留模糊的图像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、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11、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12、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13、数字图像的压缩编码中，哈夫曼编码是一种常用的方法。假设要对一组图像数据进行哈夫曼编码。以下关于哈夫曼编码的描述，哪一项是不准确的？（）A.哈夫曼编码根据字符出现的频率生成可变长度的编码，频率高的字符编码短B.编码过程需要对图像数据的统计特性进行分析C.哈夫曼编码是一种无损编码方法，解码后能够完全恢复原始数据D.哈夫曼编码的压缩效率不受图像数据的特点和分布影响14、在数字图像的质量评价中，以下关于主观评价方法的描述，不正确的是（）A.主观评价方法通过让观察者对图像的质量进行打分来评估图像的优劣B.这种方法能够直接反映人类对图像质量的感受，但评价结果容易受到观察者个体差异的影响C.主观评价通常在受控的环境下进行，以确保评价的准确性和可靠性D.主观评价方法简单易行，能够快速准确地给出图像质量的客观评价结果15、对于数字图像的形态学梯度运算，假设需要突出图像中物体的边缘和轮廓。以下关于形态学梯度的说法哪个是正确的？（）A.形态学梯度能够有效地检测物体的边界B.形态学梯度运算会模糊图像的内部区域C.形态学梯度对噪声非常敏感，容易产生错误的结果D.不进行形态学梯度运算，使用原始图像进行分析16、图像的特征提取在图像识别和分析中起着关键作用。关于SIFT（尺度不变特征变换）特征，以下说法错误的是（）A.SIFT特征具有尺度不变性和旋转不变性，对图像的缩放和旋转具有较好的适应性B.它能够在不同的光照条件下提取稳定的特征点C.SIFT特征的计算复杂度较低，适用于实时处理大规模图像数据D.SIFT特征在图像匹配、目标识别等任务中表现出色17、在数字图像的图像复原中，假设图像受到了高斯噪声的污染。以下关于去噪方法的选择，哪一项是最合适的？（）A.中值滤波，去除孤立的噪声点B.均值滤波，平滑噪声区域C.高斯滤波，与噪声模型匹配D.小波阈值去噪，在去除噪声的同时保留细节18、数字图像的军事应用中，例如目标识别和战场侦察。假设要从卫星图像中快速识别出军事目标，以下哪种图像处理技术可能需要结合地理信息系统（GIS）数据？（）A.图像分类B.图像融合C.图像配准D.图像加密19、在数字图像的锐化处理中，增强图像的边缘和细节。假设要对一张模糊的人物照片进行锐化。以下关于图像锐化的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过高通滤波、微分运算等方法实现图像锐化B.锐化处理可以增强图像的清晰度，但过度锐化可能会导致噪声放大和伪边缘出现C.图像锐化能够在不改变图像整体亮度和对比度的情况下，突出边缘和细节D.图像锐化总是能够改善图像的质量，不会产生任何负面效果20、在数字图像的特征提取中，纹理特征是重要的一类。假设要描述图像中纹理的粗糙度和方向性，以下哪种方法可能不太适合？（）A.灰度共生矩阵B.小波变换C.局部二值模式（LBP）D.主成分分析（PCA）21、当对一幅卫星遥感图像进行土地利用分类，例如区分农田、森林、城市和水域等区域。由于图像覆盖范围广、地物类型多样且存在混合像素的情况，以下哪种分类方法可能更具鲁棒性？（）A.基于决策树的分类B.基于支持向量机的分类C.基于神经网络的分类D.基于随机森林的分类22、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23、数字图像的质量评价指标对于评估图像处理算法的效果非常重要。假设要评价一幅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，正确的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）越高，图像质量越好，能够准确反映人眼的主观感受B.结构相似性指数（SSIM）只考虑图像的结构信息，对图像的亮度和对比度变化不敏感C.均方误差（MSE）越小，图像质量越高，是最可靠的图像质量评价指标D.不同的图像质量评价指标各有优缺点，需要结合使用来全面评估图像质量24、在数字图像的目标跟踪中，假设要在一系列连续的图像帧中跟踪一个移动的物体。物体可能会发生变形、被遮挡或者光照变化，以下哪种跟踪方法可能更具有适应性？（）A.基于特征的跟踪，提取物体的显著特征进行匹配B.基于模板的跟踪，使用固定的模板匹配图像C.基于区域的跟踪，关注物体所在的整个区域D.不进行目标跟踪，只对每一帧独立处理25、在数字图像的频域处理中，假设需要对图像的高频部分进行抑制以平滑图像，同时保留低频部分的主要信息。以下哪种滤波器可能是最适用的？（）A.低通滤波器，允许低频通过，阻止高频B.高通滤波器，允许高频通过，阻止低频C.带通滤波器，允许特定频段通过D.不使用滤波器，直接处理原始图像二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）如何在虚拟现实中创建逼真的数字图像场景？2、（本题5分）图像加密的主要方法有哪些？3、（本题5分）说明形态学处理中的形态学梯度重建。4、（本题5分）简述数字图像的压缩编码的必要性。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）编写一个程序，实现图像的去模糊处理。读取一幅模糊的图像，使用去模糊算法对图像进行处理，恢复清晰图像，并显示原始图像和去模糊后的图像。2、（本题5分）实现图像的增强功能。通过调整图像的亮度、对比度等参数，增强图像的视觉效果。探讨不同增强方法的适用场景。3、（本题5分）用OpenCV实现图像的亮度和对比度调整。用户输入亮度和对比度的值，程序调整图像的亮度和对比度并显示