云南工程职业学院《数字图像处理理论与系统设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字图像处理理论与系统设计》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、在数字图像的加密中，需要保证图像的安全性和保密性。假设我们有一张敏感的图像需要传输，以下哪种加密方法可以在不明显增加数据量的情况下实现较好的加密效果？（）A.对称加密算法B.非对称加密算法C.基于混沌系统的加密D.简单的位运算加密3、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4、数字图像的去马赛克处理用于恢复由彩色滤镜阵列（CFA）采样得到的图像的完整色彩信息。假设要对一幅使用CFA采样的图像进行去马赛克，以下关于去马赛克方法的描述，正确的是：（）A.双线性插值去马赛克方法能够较好地恢复图像的色彩，但在边缘处容易产生色彩失真B.基于深度学习的去马赛克方法需要大量的训练数据，在实际应用中受限C.去马赛克处理不会影响图像的分辨率和清晰度D.无论CFA的模式和图像内容如何，一种去马赛克方法都能完美恢复色彩5、在数字图像的去雾处理中，假设要恢复一幅被雾气模糊的户外图像。以下关于去雾方法的原理，哪一项是不正确的？（）A.基于物理模型，估计雾气的浓度和传播参数B.利用暗通道先验知识，恢复清晰的图像C.通过增加图像的对比度来去除雾气的影响D.对图像进行颜色校正，消除雾气导致的偏色6、在数字图像处理中，边缘检测是一项重要任务。关于Sobel算子和Canny算子，以下说法不正确的是（）A.Sobel算子对水平和垂直边缘检测效果较好，但对噪声比较敏感B.Canny算子具有较好的边缘检测性能，能够检测出弱边缘并抑制噪声C.Canny算子的计算复杂度高于Sobel算子，但检测结果更精确D.在任何情况下，Sobel算子的边缘检测效果都不如Canny算子，应优先选择Canny算子7、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8、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9、数字图像的压缩对于存储和传输至关重要。假设我们有大量的高清图像需要在有限的存储空间中保存，同时要求在解压缩时能够较好地恢复图像质量。以下哪种图像压缩标准通常能在保证较高压缩比的情况下，提供较好的图像保真度？（）A.JPEGB.PNGC.BMPD.GIF10、在数字图像的分割中，基于深度学习的方法表现出色。假设要使用深度学习进行图像分割。以下关于深度学习图像分割方法的描述，正确的是：（）A.深度学习图像分割模型训练简单，不需要大量的标注数据B.这些模型对图像的大小和分辨率没有要求，可以处理任意尺寸的图像C.深度学习图像分割方法能够自动学习图像的特征，适应不同类型的图像分割任务D.深度学习图像分割模型一旦训练完成，就不需要再进行调整和优化11、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12、在数字图像的特征匹配中，找到两幅图像之间的对应特征点。假设要对两张视角不同的街景图像进行特征匹配，以下哪种特征描述子和匹配算法的组合可能更准确？（）A.SIFT特征和最近邻匹配B.SURF特征和比率测试匹配C.ORB特征和暴力匹配D.以上组合根据图像特点选择13、在数字图像的多尺度分析中，例如对一幅包含不同大小物体的图像进行分析，需要在不同尺度上提取特征和信息。以下哪种多尺度分析工具可能更适合这种需求？（）A.小波变换B.金字塔变换C.傅里叶变换D.以上都不是14、在数字图像的水印嵌入和提取中，要保证水印的不可见性和鲁棒性。假设要在一张数字图像中嵌入版权信息水印，以下哪种水印嵌入方法可能在抵抗常见图像处理操作时表现更好？（）A.空间域水印嵌入B.变换域水印嵌入C.基于深度学习的水印嵌入D.以上方法根据需求选择15、数字图像的复原旨在去除图像中的退化因素。假设我们有一张由于相机抖动而模糊的图像，想要恢复其清晰程度。以下哪种图像复原方法通常需要先建立图像的退化模型？（）A.逆滤波B.维纳滤波C.中值滤波D.高斯滤波二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释数字图像在安防监控中的重要性。2、（本题5分）简述彩色图像分割中的颜色特征利用。3、（本题5分）简述图像几何变换中的齐次坐标表示。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）研究图像的基于深度学习的图像修复技术。2、（本题5分）分析图像的基于深度学习的目标检测算法（如FasterR-CNN）。3、（本题5分）对一幅纹理丰富的图像进行纹理分析，评估分析方法的效果。4、（本题5分）分析图像的傅里叶变换在频域分析中的意义。5、（本题5分）分析图像锐化处理对图像清晰度的影响。四、编程题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个程序，对彩色图像进行颜色空间转换。读取一幅彩色图像，将其从RG