安徽工业职业技术学院《数字系统与逻辑设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字系统与逻辑设计》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2分，共40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、对于数字图像的目标跟踪，以下哪种特征在目标发生形变和光照变化时具有较好的稳定性？（）A.颜色特征B.纹理特征C.形状特征D.角点特征。假设需要在视频序列中跟踪一个不断运动和变化的目标，上述哪种特征能够在复杂的环境变化中保持对目标的有效描述和跟踪，同时说明其在应对目标变化时的鲁棒性和适应性2、数字图像的投影变换常用于图像校正和几何校正。假设要对一张发生透视变形的图像进行校正，以下哪种投影变换可能最适合？（）A.平行投影变换B.透视投影变换C.正射投影变换D.斜投影变换3、假设要对一组不同光照条件下拍摄的人物面部图像进行归一化处理，以使它们在亮度和对比度上具有一致性，方便后续的人脸识别和分析。以下哪种方法可能是最有效的？（）A.全局直方图均衡化B.局部自适应直方图均衡化C.灰度标准化D.色彩空间转换4、在数字图像处理中，图像的几何变换经常被使用。假设要对一张倾斜的文档图像进行校正。以下关于图像几何变换的描述，哪一项是不正确的？（）A.平移变换可以将图像在水平和垂直方向上移动B.旋转变换可以围绕指定的中心点旋转图像C.缩放变换可以改变图像的大小，同时保持图像的内容不变D.图像的几何变换不会导致图像的信息丢失和失真5、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6、数字图像处理中的图像编码是为了减少数据量。假设要对一系列连续的视频帧进行编码，以下关于编码策略的考虑，哪一项是最重要的？（）A.利用帧间的相关性，进行运动补偿编码B.对每一帧图像进行独立编码，提高编码效率C.只编码关键帧，忽略其他帧的信息D.选择高压缩比的编码算法，不考虑图像质量的损失7、在数字图像的水印技术中，以下关于水印的嵌入和提取的描述，不正确的是（）A.水印可以嵌入到图像的空间域或频率域中，以实现版权保护等目的B.嵌入水印的强度越大，水印的鲁棒性越好，但对图像质量的影响也越大C.水印的提取过程需要原始图像的参与，否则无法准确提取水印信息D.好的水印算法能够抵抗各种图像处理操作和攻击，同时保证图像的可用性8、在数字图像的生物特征识别中，例如指纹识别和虹膜识别。假设要提高识别系统的安全性和准确性，以下关于生物特征图像处理的描述，哪一项是不正确的？（）A.特征提取的准确性至关重要B.图像增强可以改善特征的可辨识度C.生物特征图像的存储和传输不需要加密D.多模态生物特征融合可以提高识别性能9、在数字图像的特征提取中，纹理特征是重要的一类。假设要描述图像中纹理的粗糙度和方向性，以下哪种方法可能不太适合？（）A.灰度共生矩阵B.小波变换C.局部二值模式（LBP）D.主成分分析（PCA）10、对于一幅数字图像，其像素的灰度值范围是0-255，则该图像的位深度是（）A.8位B.16位C.32位D.64位11、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12、在数字图像的压缩编码中，JPEG编码是一种常见的方法。假设要对一幅高质量的彩色图像进行JPEG压缩。以下关于JPEG编码的描述，正确的是：（）A.JPEG编码通过去除图像的空间冗余和视觉冗余来实现压缩，压缩比可调B.JPEG编码是无损压缩，不会造成图像质量的任何损失C.对图像进行多次JPEG压缩和解压缩，不会累积失真D.JPEG编码只适用于灰度图像，对彩色图像效果不佳13、在数字图像的分割中，要将一幅图像中的前景物体从背景中准确地分离出来。假设图像中的物体和背景在颜色、纹理等特征上有一定的相似性，以下哪种图像分割方法可能更有效？（）A.阈值分割，基于像素灰度值设定阈值B.区域生长，从种子点开始逐步合并相似区域C.边缘检测结合形态学操作D.随机分割图像，不考虑图像的特征14、数字图像的特征匹配中，为了提高匹配的准确性和鲁棒性，通常会采用一些约束条件。假设我们在进行特征点匹配时，除了考虑特征描述符的相似性，还会考虑以下哪个约束条件？（）A.距离约束B.方向约束C.尺度约束D.以上都是15、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16、图像的小波变换在数字图像处理中有着重要的应用。假设要对一幅图像进行多分辨率分析，以提取不同尺度的特征。以下关于小波变换的描述，正确的是：（）A.小波变换能够在不同尺度上对图像进行分解，同时保留图像的细节信息B.小波变换的计算复杂度高，不适合处理大规模图像C.图像经过小波变换后，其信息量会减少，导致图像质量下降D.小波变换只适用于特定类型的图像，如纹理丰富的图像17、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18、在数字图像的频域处理中，傅里叶变换是重要的工具。假设要分析图像的周期性纹理特征，以下关于傅里叶变换的应用，哪一项是不正确的？（）A.通过傅里叶变换的频谱可以判断图像中纹理的方向和周期B.对傅里叶变换后的频谱进行滤波操作，可以去除或增强特定频率的成分C.傅里叶变换只能用于处理灰度图像，不能用于彩色图像D.快速傅里叶变换（FFT）可以提高计算效率19、在数字图像的特征匹配中，假设需要在两幅不同的图像中找到相同或相似的特征点。以下哪种特征描述子可能具有更好的鲁棒性和区分性？（）A.SIFT（尺度不变特征变换）特征描述子B.SURF（加速稳健特征）特征描述子C.ORB（OrientedFASTandRotatedBRIEF）特征描述子D.不使用特征描述子，直接比较像素值20、在数字图像的立体匹配中，以下哪种约束条件可以减少匹配的歧义性？（）A.唯一性约束B.相容性约束C.视差连续性约束D.以上都是。假设需要从一对立体图像中准确地计算出每个像素的视差，以恢复场景的三维结构，上述哪种约束条件能够有效地限制匹配的可能性，提高匹配的准确性，并详细阐述其在立体匹配中的作用和应用二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）数字图像平滑处理有哪些方法？2、（本题5分）说明图像融合中的决策融合策略。3、（本题5分）简述图像压缩中的算术编码原理。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）创建一个程序，读取一幅图像，对其进行图像增强和水印添加的精细高级安全处理。采用精确、复杂和安全的增强和水印添加方法，显示处理前后的图像。2、（本题5分）编写一个程序，实现图像的对比度拉伸。读取一幅图像，通过对比度拉伸算法增强图像的对比度，使图像的细节更加清晰，并显示原始图像和拉伸后的图像。3、（本题5分）编写一个程序，使用OpenCV实现图像的中值滤波和锐化多次交替处理。进行多次中值滤波和锐化操作，观察图像的变化并显示