中南大学《数字图像处理》2020-2021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页中南大学

《数字图像处理》2020-2021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、数字图像的复原旨在去除图像中的失真和降质。假设要对一张因运动模糊而失真的图像进行复原。以下关于图像复原的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过建立图像的退化模型，反推原始图像，实现图像的复原B.维纳滤波是一种常见的图像复原方法，通过估计图像的功率谱来恢复图像C.图像复原能够完全恢复出原始清晰的图像，不受模糊程度和噪声的影响D.在进行图像复原时，需要对先验知识和参数进行合理估计，以提高复原效果2、数字图像处理是一门涉及众多技术和应用的学科。在图像增强方面，以下关于直方图均衡化的描述，不正确的是（）A.直方图均衡化通过重新分布图像的灰度级，使得图像的对比度得到增强B.它能够有效地改善图像中过暗或过亮区域的细节显示C.直方图均衡化会导致图像的颜色信息发生改变，因此不适用于彩色图像D.对于所有类型的图像，直方图均衡化都能取得理想的增强效果，且不会引入噪声3、数字图像的超分辨率重建旨在提高图像的分辨率。假设要将一张低分辨率的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，哪一项是不准确的？（）A.基于插值的方法通过计算相邻像素的值来增加图像的像素数量B.基于学习的方法利用大量的训练数据学习低分辨率到高分辨率的映射关系C.超分辨率重建能够生成与真实高分辨率图像完全相同的细节和信息D.结合多种先验知识可以提高超分辨率重建的效果4、在数字图像的边缘检测中，不同的边缘检测算子有不同的特点。假设要检测一幅图像中较为微弱和复杂的边缘。以下关于边缘检测算子的描述，正确的是：（）A.Sobel算子对水平和垂直边缘检测效果好，但对斜向边缘不敏感B.Canny算子能够检测出低对比度的边缘，并且具有较好的抗噪性C.Roberts算子计算简单，但检测出的边缘较粗，定位精度低D.所有的边缘检测算子在各种图像中都能得到相同质量的边缘检测结果5、图像的分割后处理可以提高分割结果的准确性和完整性。假设我们通过阈值分割得到了初步的分割结果，存在一些孔洞和不连续的区域。以下哪种后处理方法可以填充这些孔洞并连接不连续的区域？（）A.形态学膨胀B.形态学腐蚀C.区域填充D.边界跟踪6、数字图像的形态学处理常用于图像的简化和特征提取。假设要去除图像中的细小噪声和孤立点，以下哪种形态学操作可能最为有效？（）A.腐蚀B.膨胀C.开运算D.闭运算7、在数字图像的纹理分析中，提取和描述图像的纹理特征。假设要分析一幅织物图像的纹理，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纹理的方向和周期性，但计算复杂度高B.小波变换在纹理分析中无法提取纹理的局部特征C.纹理分析结果对图像的分类和识别没有帮助D.图像的纹理特征不受图像的旋转和缩放的影响8、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9、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10、在数字图像的远程教育应用中，例如在线教学中的图像展示和互动。假设要确保学生在不同网络环境下都能清晰地看到教学图像，以下关于图像传输和优化的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以采用图像压缩技术减少数据量B.自适应流媒体技术可以根据网络状况调整图像质量C.图像的分辨率越高，教学效果越好D.缓存机制可以提高图像的加载速度11、在数字图像处理中，边缘检测是一项重要任务。关于Sobel算子和Canny算子，以下说法不正确的是（）A.Sobel算子对水平和垂直边缘检测效果较好，但对噪声比较敏感B.Canny算子具有较好的边缘检测性能，能够检测出弱边缘并抑制噪声C.Canny算子的计算复杂度高于Sobel算子，但检测结果更精确D.在任何情况下，Sobel算子的边缘检测效果都不如Canny算子，应优先选择Canny算子12、在数字图像处理中，图像的几何变换经常被使用。假设要对一张倾斜的文档图像进行校正。以下关于图像几何变换的描述，哪一项是不正确的？（）A.平移变换可以将图像在水平和垂直方向上移动B.旋转变换可以围绕指定的中心点旋转图像C.缩放变换可以改变图像的大小，同时保持图像的内容不变D.图像的几何变换不会导致图像的信息丢失和失真13、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14、数字图像的质量评价对于图像处理系统的性能评估至关重要。假设要客观地评价一幅经过处理后的图像质量，以下哪种评价指标可能更多地考虑了人类视觉系统的特性？（）A.均方误差（MSE）B.峰值信噪比（PSNR）C.结构相似性指数（SSIM）D.信息熵15、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二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在工业检测图像中，如何检测表面粗糙度？2、（本题5分）简述数字水印的盲检测和非盲检测方法。3、（本题5分）如何理解图像的傅里叶变换？三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析基于分水岭算法的图像分割原理。2、（本题5分）对一幅纹理丰富的图像进行纹理分析，评估分析方法的效果。3、（本题5分）分析图像的亮度平滑的纹理保持策略。4、（本题5分）分析图像锐化处理对图像清晰度的影响。5、（本题5分）分析图像的形态学细化算法及其应用。四、编程题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）实现图像的锐化与平滑结合。在锐化图像的同时进行平滑处理，以去除噪声并突出边缘，输入图像并展示处