中国科学院大学《图论与网络流》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《图论与网络流》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、对于数字图像的纹理分析，以下哪种方法能够有效地描述纹理的周期性和方向性？（）A.灰度共生矩阵B.纹理频谱C.小波变换D.以上都是。假设需要对具有明显周期性和方向性纹理的图像进行分析和识别，上述哪种方法能够提取出纹理的关键特征，用于后续的分类和处理，并阐述其在纹理描述中的优势和适用情况2、当进行数字图像的多尺度分析时，例如使用小波变换。假设需要同时分析图像在不同尺度下的细节和概貌信息，以下关于小波变换的说法哪个是正确的？（）A.小波变换能够有效地捕捉图像的局部特征和奇异点B.小波变换的计算复杂度非常高，不适合处理大规模图像C.小波变换会导致图像信息的丢失，不建议使用D.不需要进行多尺度分析，只关注原始图像的单一尺度3、数字图像的视频处理中，帧间预测是视频压缩的重要技术。假设要对一段视频进行压缩，以下关于帧间预测的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以利用相邻帧之间的相关性减少数据量B.运动估计的精度越高，压缩效果越好C.帧间预测只适用于固定摄像头拍摄的视频D.双向预测可以进一步提高压缩效率4、数字图像的融合是将多幅图像合成为一幅。假设要将一张可见光图像和一张红外图像融合，以同时获得场景的可见光和热信息，以下哪种图像融合方法可能产生更具信息量和清晰的融合图像？（）A.基于像素的融合B.基于区域的融合C.基于特征的融合D.基于变换域的融合5、在数字图像的水印技术中，以下关于水印的嵌入和提取的描述，不正确的是（）A.水印可以嵌入到图像的空间域或频率域中，以实现版权保护等目的B.嵌入水印的强度越大，水印的鲁棒性越好，但对图像质量的影响也越大C.水印的提取过程需要原始图像的参与，否则无法准确提取水印信息D.好的水印算法能够抵抗各种图像处理操作和攻击，同时保证图像的可用性6、在数字图像的目标检测中，假设要在一幅复杂的城市街景图像中检测车辆。以下关于检测算法的实时性要求，哪一项是最为关键的？（）A.能够在短时间内处理大量图像，满足实时监控的需求B.检测结果的准确性高，即使处理速度较慢C.算法的模型参数少，便于在资源受限的设备上运行D.能够适应不同的光照和天气条件，保证检测的稳定性7、图像的特征提取在模式识别和图像理解中至关重要。假设要从一幅指纹图像中提取特征用于身份识别，以下关于图像特征提取方法的描述，正确的是：（）A.基于纹理的特征提取方法对指纹图像的旋转和缩放不敏感，具有较好的鲁棒性B.基于形状的特征提取方法能够准确地描述指纹的细节特征，但计算复杂度较高C.图像的特征提取结果不受图像质量和噪声的影响D.无论何种应用场景，一种特征提取方法都能适用于所有类型的图像8、图像分割是将图像分成不同的区域或对象。假设要从一幅复杂的卫星遥感图像中分割出特定的地物类型，如森林、水域和建筑区域。以下关于图像分割方法的描述，哪一项是不准确的？（）A.阈值分割基于图像的灰度值，通过选择合适的阈值将图像分为前景和背景B.区域生长法从种子点开始，根据像素的相似性逐步合并相邻像素，形成区域C.边缘检测通过检测图像中像素灰度值的突变来确定物体的边缘，进而实现分割D.图像分割算法可以在任何情况下都能准确无误地分割出所有目标区域，不受图像噪声和复杂背景的影响9、图像分割是将图像分成不同区域的过程。假设要从一张复杂的卫星图像中分割出陆地和水域。以下关于图像分割方法的描述，哪一项是错误的？（）A.阈值分割基于图像的灰度值，通过设定合适的阈值将图像分为不同的区域B.边缘检测算法可以找到图像中灰度值变化明显的区域，从而实现图像分割C.区域生长法从选定的种子点开始，将具有相似性质的像素合并为一个区域D.图像分割的结果总是精确无误的，不会存在过分割或欠分割的情况10、在数字图像的几何变换中，例如将一幅矩形图像旋转一定角度并保持图像内容的完整性和清晰度。考虑到图像中的像素分布和插值计算，以下哪种插值方法可能在图像质量和计算效率之间取得较好的平衡？（）A.最近邻插值B.双线性插值C.双三次插值D.样条插值11、在数字图像的加密中，混沌加密是一种常见的方法。假设要使用混沌系统对图像进行加密。以下关于混沌加密的描述，哪一项是不准确的？（）A.混沌系统具有对初始条件敏感和伪随机性的特点，适合用于图像加密B.混沌加密的密钥空间大，增加了破解的难度C.混沌加密后的图像在视觉上完全不可理解，无法从中获取任何信息D.混沌加密算法的安全性只取决于混沌系统的参数，与加密过程无关12、图像滤波是数字图像处理中的常见操作。关于中值滤波，以下说法错误的是（）A.中值滤波能够有效地去除图像中的椒盐噪声，同时较好地保留图像的边缘信息B.它是一种非线性滤波方法，通过对邻域像素值进行排序，取中间值作为输出C.中值滤波对于处理高斯噪声效果显著，优于均值滤波D.中值滤波的窗口大小选择会影响滤波效果，过大或过小的窗口都可能导致图像失真13、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14、在数字图像的去雾处理中，对于一幅因雾气导致对比度降低和颜色失真的户外图像，需要恢复其清晰的视觉效果。以下哪种去雾算法可能更有效地去除雾气并保留图像的真实色彩和细节？（）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.基于高斯滤波的去雾15、数字图像的质量评价对于评估图像处理算法的效果至关重要。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指标的描述，正确的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）能够准确反映人眼对图像质量的主观感受B.结构相似性指数（SSIM）考虑了图像的结构信息，比PSNR更符合人眼视觉特性C.图像质量评价指标只适用于特定类型的图像处理算法，不具有通用性D.无论图像的内容和应用场景如何，一种质量评价指标都能全面评价图像质量16、在数字图像的虚拟现实（VR）和增强现实（AR）应用中，图像的实时渲染是关键。假设要在VR环境中提供流畅和逼真的视觉体验，以下关于图像渲染的描述，哪一项是不准确的？（）A.需要考虑图像的帧率和分辨率B.可以利用视差原理实现立体效果C.图像的渲染质量只取决于显卡性能D.优化算法可以提高渲染效率17、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18、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19、在数字图像的图像拼接中，假设要将多幅具有重叠区域的图像拼接成一幅全景图像。以下关于拼接效果的评估，哪一项是最重要的？（）A.拼接处的过渡自然，没有明显的拼接痕迹B.拼接后的图像整体色彩和亮度一致C.拼接后的图像具有高分辨率和清晰度D.以上三个方面都很重要，共同决定拼接效果20、在数字图像的形态学处理中，以下哪种操作可以用来填充图像中的小孔洞？（）A.腐蚀B.膨胀C.开运算D.闭运算。假设图像中存在一些由于噪声或其他原因产生的小面积孔洞，需要一种形态学操作来修复这些缺陷，上述哪种操作能够有效地实现这一目的，并详细解释其工作过程二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）说明数字图像在石油化工领域的用途。2、（本题5分）简述RGB色彩模型的原理。3、（本题5分）说明图像融合中的决策融合策略。4、（本题5分）简述数字图像在服装设计中的用途。5、（本题5分）说明图像超分辨率重建的意义。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，实现图像的解密。读取加密后的图像文件，使用相应的解密算法进行解密，恢复原始图像，并显示解密后的图像。2、（本题5分）编写一个程序，实现图像的形态学处理。读取一幅图像，使用膨胀、腐蚀等形态学操作对图像进行处理，并显示原始图像和处理后的图像。3、（本题5分）编写一个程序，实现图像的平滑滤波。读取一幅图像，使用均值滤波器对图像进行平滑处理，显示原始图像和滤波后的图像。4、（本题5分）编写一个程序，实现图像的超分辨率重建。读取一