天津城市建设管理职业技术学院《图像处理及分析》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《图像处理及分析》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1分，共20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、在数字图像的质量评价中，对于经过一系列处理操作后的图像，需要评估其与原始图像相比的质量损失或改进程度。以下哪种质量评价指标可能更全面地反映图像的质量变化？（）A.峰值信噪比B.结构相似性指数C.均方误差D.以上都不是2、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3、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4、在数字图像的边缘检测中，有多种算法可供选择。假设要检测一幅自然风景图像中物体的边缘，以下关于边缘检测算法的性能评估，哪一项是不正确的？（）A.检测出的边缘应连续、清晰，且定位准确B.对噪声具有较强的抗干扰能力，避免误检测C.算法的计算复杂度越低越好，以提高处理速度D.只关注检测出的边缘数量，越多越好5、数字图像的边缘检测是图像分析的重要步骤。假设要检测一张建筑物图像的边缘。以下关于边缘检测算子的描述，哪一项是不准确的？（）A.Sobel算子对水平和垂直边缘有较好的检测效果B.Prewitt算子计算简单，但检测精度相对较低C.Canny算子是一种最优的边缘检测算子，能够检测出弱边缘D.不同的边缘检测算子对噪声的敏感程度相同6、数字图像的滤波处理常用于去除噪声和增强特定特征。假设要去除一幅磁共振成像（MRI）图像中的高斯噪声，以下关于滤波方法的描述，正确的是：（）A.均值滤波能够有效地去除高斯噪声，但会使图像变得模糊B.中值滤波对椒盐噪声的去除效果较好，但对高斯噪声效果不佳C.高斯滤波在去除噪声的同时能够很好地保留图像的边缘和细节D.滤波窗口的大小对滤波效果没有影响，越大越好7、当进行数字图像的频域处理时，以下哪种滤波器可以用来去除周期性噪声？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器。假设图像中存在明显的周期性干扰条纹，需要选择一种滤波器来消除这些噪声，同时尽量保留图像的主要信息，上述哪种滤波器最为合适，并说明其在频域处理中的作用和效果8、数字图像的纹理分析可以提取图像中的纹理特征。假设要分析一幅具有复杂纹理的图像。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图像的纹理方向和周期性B.纹理分析只能用于定性描述，无法进行定量分析C.基于滤波的纹理分析方法对噪声非常敏感，容易导致错误的结果D.所有的纹理分析方法对各种类型的纹理都能提供准确和一致的描述9、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10、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11、假设要对一幅包含文字和背景的图像进行文字提取，同时去除背景干扰。以下哪种图像处理技术组合可能更有助于实现准确的文字提取？（）A.图像二值化和形态学处理B.边缘检测和轮廓提取C.阈值分割和连通区域分析D.以上都是12、图像的融合是将多幅图像组合成一幅新的图像。假设我们要将一张红外图像和一张可见光图像融合，以同时获取场景的温度信息和细节信息。以下哪种图像融合方法通常基于多尺度分解和融合策略？（）A.基于像素的融合B.基于区域的融合C.基于小波变换的融合D.基于特征的融合13、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14、在数字图像的彩色模型中，不同的模型有不同的应用场景。假设我们要对一幅图像进行颜色量化处理，以减少颜色数量同时尽量保持视觉效果。以下哪种彩色模型可能更适合这个任务？（）A.RGB模型B.HSV模型C.CMYK模型D.YUV模型15、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16、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17、当对数字图像进行形态学处理时，例如膨胀和腐蚀操作。假设需要填充图像中的小孔和狭窄的缝隙，同时去除孤立的小斑点，以下哪种操作序列可能是最合适的？（）A.先腐蚀后膨胀B.先膨胀后腐蚀C.只进行膨胀操作D.只进行腐蚀操作18、图像的拼接是将多幅图像组合成一幅大图像的过程。假设要将多张风景照片拼接成一幅全景图。以下关于图像拼接方法的描述，哪一项是不准确的？（）A.需要对相邻图像进行特征匹配和对齐B.可以通过融合算法消除拼接处的明显接缝C.图像的拍摄角度和光照条件对拼接效果没有影响D.全局优化算法可以提高拼接图像的整体一致性19、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作。假设要处理一张曝光不足的风景照片，使其细节更加清晰，色彩更加鲜艳，同时要避免引入过多的噪声。以下哪种图像增强方法最为合适？（）A.直方图均衡化B.中值滤波C.高斯滤波D.拉普拉斯变换20、在数字图像的去雾处理中，假设要提高一张有雾图像的清晰度。以下关于去雾方法的描述，哪一项是不准确的？（）A.基于暗通道先验的方法通过分析图像中的暗区域来估计雾的浓度B.可以通过增强图像的对比度来改善去雾效果C.去雾处理不会引入新的噪声和失真D.深度学习方法在图像去雾中表现出了良好的性能二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在工业检测图像中，如何进行尺寸测量？2、（本题5分）解释图像加密中的流加密算法。3、（本题5分）解释如何利用数字图像处理实现增强现实效果。4、（本题5分）解释数字图像在电影特效制作中的作用。5、（本题5分）说明图像分类中的特征选择和降维方法。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）利用Python及相关库，对彩色图像进行颜色量化和边缘保留滤波的联合处理。2、（本题5分）在C++中，使用OpenCV库对图像进行GFTT特征点检测。3、（本题5分）编写程序进行图像的对比度调整。输入一张图像和对比度调整系数，通过改变像素值的分布来调整图像的对比度，显示调整后的图像。4、（本题5分）编写一个程序，实现图像的颜色转换。读取一幅图