中国地质大学（武汉）《数字图像处理》2022-2023学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页中国地质大学（武汉）

《数字图像处理》2022-2023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20个小题，每小题2分，共40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、对于数字图像的加密处理，假设需要对一幅重要的图像进行加密，以防止未经授权的访问和篡改。以下哪种加密方法可能提供较高的安全性？（）A.对称加密算法，如AESB.非对称加密算法，如RSAC.简单的位运算加密D.不进行图像加密，直接存储明文图像2、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3、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4、数字图像的频域处理可以实现一些特定的效果。假设要对一幅图像进行高通滤波，以增强图像的边缘和细节。以下关于频域滤波的描述，正确的是：（）A.高通滤波会使图像的低频部分被削弱，从而突出边缘和细节，但可能导致图像整体变暗B.频域滤波的计算复杂度低，处理速度快，适用于大规模图像C.高通滤波后的图像与原图像在信息量上完全相同，只是表现形式不同D.频域滤波的效果不如空域滤波，在实际应用中逐渐被淘汰5、数字图像的去雾处理可以提高在有雾环境下拍摄的图像的清晰度。假设我们有一张有雾的风景照片，想要去除雾气。以下哪种去雾方法通常基于物理模型来恢复无雾图像？（）A.基于暗通道先验的去雾B.基于直方图均衡化的去雾C.基于中值滤波的去雾D.基于高斯模糊的去雾6、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7、图像的锐化处理可以增强图像的边缘和细节。假设我们有一张稍微模糊的人物照片，想要使其看起来更清晰。以下哪种锐化方法通常基于微分运算来实现？（）A.拉普拉斯锐化B.梯度锐化C.Sobel锐化D.以上都是8、在数字图像的光照校正中，对于一幅因光照不均匀导致部分区域过亮或过暗的图像，需要进行光照均衡处理。以下哪种方法可能更有效地校正光照？（）A.基于Retinex理论的方法B.基于直方图规定化的方法C.基于梯度域的方法D.以上都是9、数字图像的超分辨率重建旨在提高图像的分辨率。假设要将一幅低分辨率图像重建为高分辨率图像。以下关于超分辨率重建方法的描述，正确的是：（）A.基于插值的超分辨率重建方法简单高效，能够生成非常清晰的高分辨率图像B.深度学习中的超分辨率重建模型需要大量的训练数据，且对图像内容有一定的限制C.超分辨率重建可以无限制地提高图像的分辨率，不受硬件和物理条件的约束D.所有的超分辨率重建方法都能够完美恢复出低分辨率图像丢失的细节信息10、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11、在数字图像的多尺度分析中，例如对一幅包含不同大小物体的图像进行分析，需要在不同尺度上提取特征和信息。以下哪种多尺度分析工具可能更适合这种需求？（）A.小波变换B.金字塔变换C.傅里叶变换D.以上都不是12、在数字图像的边缘检测中，有多种算法可供选择。假设要检测一幅自然风景图像中物体的边缘，以下关于边缘检测算法的性能评估，哪一项是不正确的？（）A.检测出的边缘应连续、清晰，且定位准确B.对噪声具有较强的抗干扰能力，避免误检测C.算法的计算复杂度越低越好，以提高处理速度D.只关注检测出的边缘数量，越多越好13、当对数字图像进行形态学处理时，例如膨胀和腐蚀操作。假设需要填充图像中的小孔和狭窄的缝隙，同时去除孤立的小斑点，以下哪种操作序列可能是最合适的？（）A.先腐蚀后膨胀B.先膨胀后腐蚀C.只进行膨胀操作D.只进行腐蚀操作14、数字图像的锐化处理可以增强图像的边缘和细节。假设要对一幅模糊的人物图像进行锐化。以下关于锐化方法的副作用，哪一项是需要注意的？（）A.可能会引入噪声，使图像质量下降B.过度锐化会导致图像失真和不自然C.锐化后的图像可能会出现光晕现象D.以上三个方面的副作用都需要注意15、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16、在数字图像的加密处理中，为了保证图像的安全性和保密性。假设要对一幅重要的医学图像进行加密，以下哪种加密算法可能在加密速度和安全性之间取得较好的平衡？（）A.AES加密算法B.RSA加密算法C.DES加密算法D.哈希函数17、当对数字图像进行图像融合时，假设需要将多幅不同来源的图像融合成一幅具有更丰富信息的图像。以下哪种融合策略可能产生更好的效果？（）A.基于像素级的融合，直接组合像素值B.基于特征级的融合，提取图像特征后进行组合C.基于决策级的融合，根据一定的规则选择图像内容D.不进行图像融合，只展示单一的源图像18、在数字图像的加密处理中，假设要保护一幅机密图像的内容不被泄露。以下关于加密算法的安全性，哪一项是最为重要的？（）A.加密后的图像难以被破解，恢复原始图像B.加密和解密的速度快，满足实时需求C.加密算法的复杂度低，易于实现D.加密后的图像视觉效果好，不影响观看19、在数字图像的智能安防系统中，例如门禁系统中的人脸验证。假设要提高人脸验证的准确率和速度，以下关于图像处理和算法的描述，哪一项是不正确的？（）A.深度学习算法可以自动学习有效的人脸特征B.图像预处理可以减少光照和姿态的影响C.特征匹配的计算复杂度越低，验证速度越快D.单一的算法可以适用于所有的安防场景20、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作之一。假设我们有一张曝光不足的夜景照片，需要对其进行增强以改善视觉效果。以下关于图像增强方法的描述，哪一项是不准确的？（）A.直方图均衡化通过调整图像的灰度分布，使像素灰度值更均匀地分布，从而增强图像对比度B.灰度变换可以通过线性或非线性函数对像素灰度值进行映射，改变图像的亮度和对比度C.中值滤波是一种基于排序的非线性滤波方法，主要用于去除椒盐噪声，但会使图像细节模糊D.图像增强方法总是能够在不引入任何失真或噪声的情况下，完美地改善图像质量二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释如何通过数字图像处理分析心理实验数据。2、（本题5分）解释霍夫曼编码的原理和步骤。3、（本题5分）解释数字图像增强的目的和常见方法。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）利用Python及相关库，对彩色图像进行颜色增强和阴影去除的联合处理。2、（本题5分）使用Python实现图像的色彩迁移功能，将一幅图像的色彩特征应用到另一幅图像上。3、（本题5分）实现图像的对比度拉伸与边缘检测的连续处理。先进行对比度拉伸，然后进行边缘检测。4、（本题5分）设计一个程序实现