吉林医药学院《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

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《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、对于数字图像的色彩空间转换，以下哪种色彩空间在图像分割和目标识别中经常被使用？（）A.RGB色彩空间B.HSV色彩空间C.YUV色彩空间D.CMYK色彩空间。假设要从一幅复杂的彩色图像中准确地分割出特定颜色的物体，上述哪种色彩空间能够提供更有利的特征表示和处理方式，并说明其优势所在2、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3、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4、在数字图像的去噪处理中，要有效去除噪声同时保留图像细节。假设一张图像受到高斯白噪声的污染，以下哪种去噪方法可能在保持图像清晰度方面表现更好？（）A.小波去噪B.经验模态分解去噪C.独立成分分析去噪D.非局部均值去噪5、数字图像的彩色模型有多种，如RGB、HSV等。假设要对一幅彩色图像进行颜色调整，以增强特定颜色的效果。以下关于彩色模型的选择，哪一项是最合适的？（）A.RGB模型，直接对红、绿、蓝三个通道进行操作B.HSV模型，通过调整色相、饱和度和明度来实现颜色调整C.CMYK模型，适用于印刷领域的颜色处理D.YUV模型，常用于视频编码中的颜色表示6、当进行数字图像的对比度拉伸时，假设图像的对比度较低，需要扩展灰度级范围。以下哪种对比度拉伸方法可能更适合保留图像的细节？（）A.线性对比度拉伸B.非线性对比度拉伸，如对数拉伸C.不进行对比度拉伸，认为当前对比度足够D.随机调整图像的灰度值来拉伸对比度7、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8、在数字图像的多尺度分析中，假设要对一幅图像进行不同尺度的特征提取。以下关于多尺度方法的选择，哪一项是最合适的？（）A.小波变换，能够在不同尺度上分解图像的频率成分B.金字塔算法，通过逐步下采样构建图像的多尺度表示C.高斯金字塔，结合高斯滤波和下采样实现多尺度分析D.以上三种方法都可以，根据具体需求选择9、在数字图像的质量评价中，有主观评价和客观评价两种方法。假设我们要评估一个图像处理算法对图像质量的影响，以下哪种客观评价指标主要基于图像的像素差异？（）A.峰值信噪比（PSNR）B.结构相似性指数（SSIM）C.均方误差（MSE）D.以上都是10、数字图像的工业检测中，例如检测产品表面的缺陷。假设产品表面的缺陷具有随机性和多样性，以下哪种图像采集方式可能有助于提高检测的准确性？（）A.多角度拍摄B.高帧率拍摄C.红外线成像D.紫外线成像11、图像的配准是将不同时间或视角获取的图像进行对齐。假设要将两张拍摄角度不同的人脸图像进行配准，以下关于图像配准方法的描述，正确的是：（）A.基于特征点的配准方法对光照变化和噪声不敏感，配准精度高B.直接使用灰度值的相似性度量进行配准能够快速得到准确的结果C.图像配准不需要考虑图像的变形和扭曲，只关注特征点的匹配D.配准算法的选择对配准结果没有显著影响，任何算法都能达到较好的效果12、在数字图像的处理中，图像的分辨率转换经常被需要。假设我们要将一张低分辨率图像放大为高分辨率图像，同时避免出现明显的锯齿和模糊。以下哪种分辨率转换方法通常能够结合图像的内容和结构信息？（）A.最近邻插值B.双线性插值C.双三次插值D.基于深度学习的超分辨率方法13、在数字图像的目标跟踪中，实时准确地跟踪目标是关键。假设要在一段视频中跟踪一个移动的车辆。以下关于目标跟踪方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.基于特征的跟踪方法通过提取目标的特征，如颜色、形状、纹理等，来实现跟踪B.基于模型的跟踪方法通过建立目标的数学模型，预测目标的位置和状态C.粒子滤波是一种基于概率的跟踪方法，通过大量的粒子来表示目标的可能状态D.目标跟踪方法在任何复杂的场景和光照条件下都能稳定准确地跟踪目标14、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15、数字图像的分割后处理常用于优化分割结果。假设对一张分割后的图像进行处理，以消除小的孤立区域和填补空洞，以下哪种后处理方法可能最为有效？（）A.形态学开运算和闭运算B.区域合并和分裂C.边界平滑和细化D.以上方法结合使用16、在数字图像的特征提取中，纹理特征是重要的一类。假设我们有一组布料图像，需要根据纹理特征来区分不同的布料材质。以下哪种方法常用于提取图像的纹理特征？（）A.灰度共生矩阵B.边缘直方图C.颜色直方图D.形状特征描述17、在数字图像的压缩中，有损压缩和无损压缩是两种常见的方式。假设要对一幅医学图像进行压缩存储，同时要保证图像的诊断信息不丢失。以下关于图像压缩方式的选择，正确的是：（）A.选择有损压缩，因为可以大大减小图像文件的大小，而对医学诊断影响不大B.无损压缩是最佳选择，虽然压缩比相对较低，但能完整保留图像的所有信息C.由于医学图像对精度要求不高，有损压缩和无损压缩效果相同，可以任意选择D.为了节省存储空间，应优先选择有损压缩，然后在需要时再进行还原18、假设要对一组医学图像进行分析，以检测肿瘤的存在和位置。这些图像可能存在噪声、对比度低和部分组织模糊等问题。为了提高图像的质量和检测的准确性，以下哪种预处理操作可能是关键的第一步？（）A.图像去噪B.图像增强C.图像分割D.图像配准19、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20、在数字图像的分割方法中，以下哪种方法基于图像的灰度值相似性进行分割？（）A.阈值分割B.边缘检测分割C.区域生长分割D.聚类分割。假设图像的前景和背景在灰度值上有明显的差异，需要一种简单有效的分割方法将其分开，上述哪种方法能够基于灰度值的差异实现准确分割，并说明其分割的依据和步骤二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）如何利用数字图像处理为音乐演出增添视觉效果？2、（本题5分）解释如何运用数字图像处理增强动画效果。3、（本题5分）解释支持向量机在图像分类中的作用。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，使用OpenCV实现图像的腐蚀和膨胀多次交替处理。进行多次腐蚀和膨胀操作，观察图像的变化并显示结果。2、（本题5分）实现图像的特征提取与匹配的优化。改进特征提取和匹配算法，提高匹配的准确性和效率，输入两张图像并展示优化后的匹配结果。3、（本题5分）用Java编写程序，对图像进行基于阈值的分割，并计算每个分割区域的面积和