四川工业科技学院《图像分析与机器视觉》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《图像分析与机器视觉》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30个小题，每小题1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、在数字图像的安全监控应用中，例如人脸识别系统。假设要提高在不同光照条件下人脸识别的准确率，以下哪种图像处理步骤可能最为关键？（）A.图像归一化B.特征提取C.分类器设计D.模型训练2、数字图像的特征提取是许多图像处理任务的关键步骤。假设要对一幅指纹图像进行特征提取，以用于身份识别。以下关于特征提取方法的选择，哪一项是最具区分性的？（）A.提取图像的边缘特征，如边缘的方向和长度B.提取图像的纹理特征，如灰度共生矩阵C.提取图像的局部特征，如SIFT（Scale-InvariantFeatureTransform）特征D.提取图像的整体形状特征，如外接矩形的尺寸3、数字图像的压缩编码中，哈夫曼编码是一种常用的方法。假设要对一组图像数据进行哈夫曼编码。以下关于哈夫曼编码的描述，哪一项是不准确的？（）A.哈夫曼编码根据字符出现的频率生成可变长度的编码，频率高的字符编码短B.编码过程需要对图像数据的统计特性进行分析C.哈夫曼编码是一种无损编码方法，解码后能够完全恢复原始数据D.哈夫曼编码的压缩效率不受图像数据的特点和分布影响4、数字图像的质量评价指标对于评估图像处理算法的效果非常重要。假设要评价一幅经过处理的图像的质量。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）越高，图像质量越好，能够准确反映人眼的主观感受B.结构相似性指数（SSIM）只考虑图像的结构信息，对图像的亮度和对比度变化不敏感C.均方误差（MSE）越小，图像质量越高，是最可靠的图像质量评价指标D.不同的图像质量评价指标各有优缺点，需要结合使用来全面评估图像质量5、数字图像的立体视觉处理用于获取图像的深度信息。假设要从一对立体图像中计算物体的深度。以下关于立体视觉的描述，哪一项是不正确的？（）A.通过匹配立体图像对中的对应点，可以计算出视差，进而得到物体的深度B.匹配算法的准确性和效率对立体视觉的效果有重要影响C.立体视觉可以在没有任何先验知识和约束的情况下，准确地计算出所有物体的深度D.可以通过多视图立体视觉方法，利用多个视角的图像来提高深度计算的准确性6、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7、数字图像处理中的图像融合是将多幅图像的信息综合在一起。假设要将一幅红外图像和一幅可见光图像融合，以获得更全面的场景信息。以下关于融合策略的选择，哪一项是最关键的？（）A.确定融合的权重，平衡不同图像的贡献B.选择合适的融合算法，如基于像素、区域或特征的融合C.对输入图像进行预处理，如配准和增强D.以上三个方面都很关键，需要综合考虑8、假设要对一幅包含多个相似物体的图像进行目标计数，例如统计麦田中的麦穗数量。由于物体的大小、形状和排列存在一定的随机性，以下哪种图像处理技术可能有助于准确计数？（）A.形态学处理结合连通区域标记B.边缘检测结合轮廓跟踪C.阈值分割结合图像滤波D.特征提取结合分类器9、在数字图像的水印嵌入技术中，以下哪种嵌入位置能够在保证水印不可见性的同时具有较好的鲁棒性？（）A.图像的高频部分B.图像的低频部分C.图像的边缘部分D.图像的平滑部分。假设需要在一幅数字图像中嵌入水印信息，使其在不影响图像视觉质量的前提下，能够抵抗常见的图像处理操作和攻击，上述哪个嵌入位置能够满足这一要求，并解释其原因和实现方式10、数字图像的色彩校正用于调整图像的色彩偏差。假设一张照片的色彩存在偏差，需要进行校正。以下关于色彩校正方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过调整白平衡来校正图像的色温偏差B.色彩曲线调整可以对图像的不同色彩通道进行非线性调整C.基于直方图的色彩均衡能够自动校正图像的色彩偏差D.色彩校正不会改变图像的整体色调和风格11、在数字图像的几何变换中，例如图像的旋转和缩放。如果在变换过程中不进行插值处理，可能会导致图像出现什么问题？（）A.图像失真B.图像分辨率降低C.图像颜色偏差D.图像数据丢失12、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13、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14、当对一幅人脸图像进行表情识别，需要提取出能够表征不同表情的特征。以下哪种特征提取方法可能在表情识别任务中表现较好？（）A.几何特征B.纹理特征C.局部二值模式D.以上都是15、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16、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17、当对一幅包含复杂纹理的织物图像进行缺陷检测，例如检测出断丝、污渍和孔洞等缺陷。由于纹理的干扰和缺陷的多样性，以下哪种检测方法可能更有效？（）A.基于纹理分析的方法B.基于模型的方法C.基于机器学习的方法D.以上都是18、图像的配准是将不同时间、不同视角或不同传感器获取的图像进行对齐。假设要将两张有一定旋转和平移差异的图像进行精确配准。以下关于图像配准方法的描述，正确的是：（）A.基于特征的配准方法通过提取图像中的显著特征进行匹配，对图像的变形适应性强B.基于灰度的配准方法直接比较图像的灰度值，计算简单，但精度较低C.图像配准过程中，初始估计的配准参数对最终配准结果没有影响D.无论图像的差异有多大，都可以通过一次配准操作达到完美的对齐效果19、在数字图像的几何变换中，例如旋转和缩放。假设要对一幅包含精细细节的建筑图像进行旋转操作，以下关于几何变换的描述，正确的是：（）A.直接使用最近邻插值进行图像旋转可以保持图像的清晰度和细节B.双线性插值在图像缩放时能够产生更平滑的效果，但计算复杂度较高C.几何变换不会导致图像的信息丢失和失真，无论变换的程度如何D.图像的几何变换只需要考虑变换的角度和比例，不需要考虑图像的内容20、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21、图像的压缩编码标准在图像存储和传输中起着关键作用。假设要选择一种适合网络视频传输的图像压缩编码标准，以下关于压缩编码标准的描述，正确的是：（）A.JPEG标准适合动态视频的压缩，能够提供高压缩比和良好的图像质量B.MPEG系列标准专为视频压缩设计，能够满足网络视频传输的实时性要求C.H.264标准的压缩效率低，逐渐被新的标准所取代D.压缩编码标准的选择只取决于图像的分辨率，与图像内容和传输带宽无关22、在数字图像的目标跟踪中，假设要在一系列连续的图像帧中跟踪一个移动的物体。物体可能会发生变形、被遮挡或者光照变化，以下哪种跟踪方法可能更具有适应性？（）A.基于特征的跟踪，提取物体的显著特征进行匹配B.基于模板的跟踪，使用固定的模板匹配图像C.基于区域的跟踪，关注物体所在的整个区域D.不进行目标跟踪，只对每一帧独立处理23、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24、当对一幅卫星遥感图像进行土地利用分类，例如区分农田、森林、城市和水域等区域。由于图像覆盖范围广、地物类型多样且存在混合像素的情况，以下哪种分类方法可能更具鲁棒性？（）A.基于决策树的分类B.基于支持向量机的分类C.基于神经网络的分类D.基于随机森林的分类25、对于数字图像的压缩，假设需要在保持较高图像质量的同时尽可能减少存储空间。以下哪种图像压缩算法可能是最合适的选择？（）A.JPEG压缩算法，利用离散余弦变换和量化B.BMP图像格式，不进行压缩直接存储C.GIF压缩算法，适用于简单的图像和动画D.不进行图像压缩，保留原始的大数据量图像26、图像压缩对于数字图像的存储和传输至关重要。假设需要对大量的高分辨率医学图像进行压缩存储，同时要尽量保证图像质量。以下关于图像压缩技术的描述，哪一项是不正确的？（）A.无损压缩算法可以完全恢复原始图像，没有任何信息损失，但压缩比相对较低B.有损压缩算法通过舍弃一些不太重要的图像信息来实现较高的压缩比，但会导致一定程度的图像质量下降C.基于变换的压缩方法，如离散余弦变换（DCT），将图像从空间域转换到频率域，便于去除冗余信息D.图像压缩比越高越好，不需要考虑压缩算法对图像质量的影响27、数字图像的光照校正用于解决图像中光照不均匀的问题。假设我们有一张人物面部图像，一侧较亮一侧较暗。以下哪种光照校正方法通常基于数学模型来估计光照分布？（）A.直方图均衡化B.同态滤波C.灰度变换D.中值滤波28、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29、数字图像的去雾处理可以提高在有雾环境下拍摄的图像的清晰度。假设我们有一张有雾的风景照片，想要去除雾气。以下哪种去雾方法通常基于物理模型来恢复无雾图像？（）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.基于高斯模糊的去雾30、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二、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对一幅医学图像进行处理，分析如何突出病灶区域。2、（本题5分）分析图像的基于深度学习的图像去雨速度评估指标。3、（本题5分）对一幅车牌图像进行倾斜校正，评估校正算法的性能。4、（本题5分）研究图像的基于水平集的图像分割方法。5、（本题5分）对一幅运动模糊图像进行复原，评估复原算法的效果。三、简答题（本大题共5个小