昆山杜克大学《数字图像处理A》2023-2024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页昆山杜克大学

《数字图像处理A》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、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2、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3、对于一幅包含大量噪声的数字图像，例如椒盐噪声，需要对其进行去噪处理同时尽量保留图像的边缘和细节信息。以下哪种去噪方法可能更适合？（）A.均值滤波，用邻域像素的平均值代替中心像素B.中值滤波，用邻域像素的中值代替中心像素C.高斯滤波，基于高斯函数对像素进行加权平均D.不进行任何去噪处理，保留原始的含噪图像4、数字图像的立体匹配用于获取图像的深度信息。假设要对一组立体图像进行匹配以生成深度图，以下关于立体匹配方法的描述，正确的是：（）A.基于区域的立体匹配算法计算简单，但对弱纹理区域匹配效果差B.基于特征的立体匹配能够准确处理所有类型的图像对，但特征提取过程复杂C.立体匹配的精度只取决于匹配算法，与相机参数和拍摄条件无关D.无论图像的视差范围和噪声水平如何，一种立体匹配方法都能得到准确的深度图5、当对一张老旧的黑白照片进行修复，以去除划痕、斑点和褪色等缺陷，并恢复其清晰度和对比度。以下哪种图像处理技术组合可能会产生较好的效果？（）A.图像去噪和对比度增强B.图像锐化和颜色恢复C.图像修复和直方图均衡化D.图像分割和形态学处理6、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作之一。假设我们有一张由于光照不足而显得灰暗的室内图像，需要增强其对比度和亮度，以使图像中的细节更加清晰可见。以下哪种方法可能是最有效的？（）A.直接线性拉伸图像的灰度值范围B.使用直方图均衡化，重新分布灰度级C.对图像进行中值滤波，去除噪声后再调整亮度D.降低图像的分辨率，减少数据量来突出主要信息7、在数字图像处理的实际应用中，医学图像处理有着重要地位。假设要对一张X光片进行分析和诊断。以下关于医学图像处理的描述，哪一项是不正确的？（）A.图像增强可以提高X光片的对比度，帮助医生更清晰地观察病变部位B.图像分割可以将病变区域从正常组织中分离出来，便于定量分析和诊断C.三维重建技术可以将多个二维的医学图像构建成三维模型，提供更直观的信息D.医学图像处理的结果完全依赖于图像处理算法，不需要医生的专业知识和经验进行判断8、数字图像的加密可以采用多种方式。假设要实现一种对图像内容具有高度保密性的加密方法，同时加密和解密速度要快，以下哪种加密方式可能更符合要求？（）A.对称加密B.非对称加密C.流加密D.块加密9、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10、图像的边缘检测是图像处理的重要任务之一。假设要检测一幅自然风景图像中的物体边缘。以下关于边缘检测算子的描述，哪一项是不正确的？（）A.Roberts算子、Sobel算子和Prewitt算子都是基于梯度的边缘检测算子，对水平和垂直边缘有较好的检测效果B.Canny算子是一种性能较好的边缘检测算子，具有较好的信噪比和定位精度C.拉普拉斯算子是一种二阶导数算子，对噪声比较敏感，通常需要先进行平滑处理D.不同的边缘检测算子在任何情况下都能得到相同的边缘检测结果11、在数字图像的频域处理中，傅里叶变换是常用的工具。假设要分析一幅图像的频率成分，以检测周期性的纹理。以下关于傅里叶变换的应用，哪一项是不正确的？（）A.通过观察频谱图，确定图像中主要的频率成分B.利用低通滤波去除高频噪声，平滑图像C.对频谱进行相位调整，改变图像的内容D.高通滤波突出图像的边缘和细节12、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13、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作之一。假设我们有一张由于曝光不足而显得灰暗的风景照片，需要对其进行增强以突出细节和改善视觉效果。以下哪种图像增强方法主要是通过扩展图像的灰度级动态范围来实现的？（）A.直方图均衡化B.灰度变换C.中值滤波D.高斯滤波14、在数字图像的复原中，假设一张图像由于相机抖动而模糊。以下关于图像复原方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过建立图像的退化模型，反推出原始清晰图像B.维纳滤波是一种常用的图像复原方法，能够根据噪声和图像的统计特性进行复原C.图像复原能够完全恢复出原始清晰的图像，不存在任何误差D.正则化方法可以在图像复原中引入先验知识，提高复原效果15、数字图像的形态学处理常用于图像的简化和特征提取。假设要对一幅二值图像进行腐蚀和膨胀操作，以下关于形态学处理的描述，正确的是：（）A.腐蚀操作会使物体的边界向内收缩，可能导致物体的部分区域消失B.膨胀操作总是会增加物体的面积和尺寸，不会改变物体的形状C.先腐蚀后膨胀的开运算可以去除图像中的小噪声，同时保持物体的形状和大小基本不变D.形态学处理只适用于二值图像，对灰度图像没有作用二、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优化出版内容呈现？2、（本题5分）解释医学图像增强中的特定组织增强技术。3、（本题5分）说明数字图像在建筑设计中的应用。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析图像的形态学黑Top-hat变换的作用。2、（本题5分）分析图像的基于区域的分割方法（如区域合并、区域分裂）。3、（本题5分）分析基于模板匹配的目标检测方法。4、（本题5分）分析图像的形态学细化算法及其应用。5、（本题5分）分析图像的基于深度学习的图像分割性能评估指标。四、编程题（本大题共3个