首都经济贸易大学《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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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15个小题，每小题1分，共15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、在图像增强中，限制对比度自适应直方图均衡化（CLAHE）的优点是（）A.避免过度增强B.增强效果更明显C.计算速度快D.以上都不是2、在数字图像的加密和解密过程中，密钥的管理至关重要。假设要确保图像加密的安全性。以下关于密钥管理的描述，正确的是：（）A.密钥可以随意生成和共享，不会影响加密的安全性B.定期更新密钥可以增强加密系统的安全性，防止密钥被破解C.密钥的长度对加密安全性没有影响，只要是随机生成的即可D.不需要对密钥进行保密，只要加密算法复杂就足够安全3、数字图像的形态学梯度运算常用于突出图像的边缘。假设要对一幅二值图像进行形态学梯度运算。以下关于形态学梯度运算的描述，正确的是：（）A.形态学梯度运算可以通过膨胀图像减去腐蚀图像来实现，能够清晰地突出物体的边缘B.形态学梯度运算对噪声非常敏感，容易产生错误的边缘信息C.形态学梯度运算的结果与原图像的大小和形状完全相同，只是边缘得到了增强D.形态学梯度运算只适用于简单的二值图像，对复杂的灰度图像效果不佳4、当处理数字图像的光照不均匀问题时，以下哪种方法可以有效地校正光照？（）A.直方图规定化B.同态滤波C.灰度变换D.以上都是。假设图像由于光照条件的影响，部分区域过亮或过暗，需要一种方法来均衡光照，使整个图像的亮度分布更加均匀，上述哪种方法能够达到较好的校正效果，并分别阐述其原理和应用5、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6、数字图像的滤波操作常用于去除噪声和平滑图像。假设有一张受到椒盐噪声污染的图像，以下哪种滤波方法在去除噪声的同时，可能会导致图像边缘模糊？（）A.均值滤波B.中值滤波C.高斯滤波D.双边滤波7、图像的色彩空间转换在数字图像处理中经常用到。假设要将一幅RGB色彩空间的图像转换为HSV色彩空间进行处理，以下关于色彩空间转换的描述，正确的是：（）A.RGB到HSV的转换是线性的，不会引入任何误差B.HSV色彩空间更适合于基于颜色的图像分割和分析C.色彩空间的转换对图像的内容和特征没有任何影响D.无论图像的应用场景如何，RGB色彩空间总是优于其他色彩空间8、图像分割是将图像分成不同的区域或对象。假设我们有一张细胞图像，需要将不同的细胞从背景中分割出来。以下哪种图像分割方法通常基于像素的灰度值相似性来进行分割？（）A.阈值分割B.区域生长C.边缘检测分割D.基于聚类的分割9、图像的几何变换在数字图像处理中有着广泛的应用。假设需要对一幅图像进行旋转操作，同时保持图像的质量和信息完整。以下关于图像旋转的描述，正确的是：（）A.直接对图像像素进行旋转计算，简单快捷，不会产生任何失真B.先对图像进行插值处理，再进行旋转，可以避免图像信息的丢失和失真C.图像旋转一定角度后，其分辨率不会发生变化D.无论采用何种旋转方法，图像的边缘部分总是会出现明显的锯齿状失真10、在数字图像的分类任务中，需要将图像准确分类到不同的类别。假设要对一组医学图像进行疾病分类，以下哪种分类算法结合适当的特征提取方法可能取得更好的分类效果？（）A.支持向量机B.决策树C.随机森林D.神经网络11、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12、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13、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14、图像的形态学处理常用于图像的简化和特征提取。关于膨胀和腐蚀操作，以下说法不正确的是（）A.膨胀操作可以使图像中的目标区域变大，填充小孔和狭窄的缝隙B.腐蚀操作则会使目标区域变小，消除细小的突出部分C.先膨胀后腐蚀的操作称为开运算，能够去除噪声并保持目标形状基本不变D.形态学操作对所有类型的图像都能产生相同的效果，且不会改变图像的主要结构15、数字图像处理在遥感领域有重要应用。假设要对一幅卫星遥感图像进行土地利用分类。以下关于数据预处理的步骤，哪一项是最为关键的？（）A.辐射校正，消除传感器的误差和噪声B.几何校正，纠正图像的几何变形C.图像增强，提高图像的对比度和清晰度D.数据融合，将多源数据综合在一起二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）数字图像的JPEG压缩算法的主要步骤有哪些？2、（本题5分）说明数字图像在航空航天领域的应用。3、（本题5分）阈值分割法的原理是什么？4、（本题5分）解释数字图像的去噪处理方法。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）探讨图像的基于深度学习的图像去雾的模型压缩。2、（本题5分）分析图像的亮度调整的多尺度方法。3、（本题5分）对一幅医学CT图像进行组织分割，评估算法的性能。4、（本题5分）分析图像的基于深度学习的图像目标跟踪性能评估指标。5、（本题5分）探讨图像的基于图神经网络的图像分割方法。四、编程题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）使用Python实现图像的对比度自适应直方图均衡化（CLAHE），展示处理效果。2、（本题10分）编写程序进行图像的分割与特征匹配的连续处理。先进行图像分割，然后在不同区域进行特征匹配。3、（本题10分