北京大学《图形界面编程》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页北京大学

《图形界面编程》2023-2024学年第一学期期末试卷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、数字图像的分割后处理常用于优化分割结果。假设对一张分割后的图像进行处理，以消除小的孤立区域和填补空洞，以下哪种后处理方法可能最为有效？（）A.形态学开运算和闭运算B.区域合并和分裂C.边界平滑和细化D.以上方法结合使用2、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3、图像的频域处理可以实现一些特定的效果。假设要对一张图像进行高通滤波，以增强图像的边缘信息。以下关于图像频域处理的描述，哪一项是错误的？（）A.傅里叶变换将图像从空域转换到频域，便于进行频域处理B.高通滤波通过保留图像的高频分量，突出图像的边缘和细节C.频域处理后的图像可以通过逆傅里叶变换转换回空域D.图像的频域处理比空域处理计算复杂度低，效率更高4、在数字图像的压缩感知领域，通过少量测量值恢复原始图像。假设要对一个大型的图像数据集进行压缩感知处理，以减少存储空间和传输带宽，以下哪种压缩感知算法可能更具优势？（）A.随机投影B.匹配追踪C.正交匹配追踪D.压缩采样匹配追踪5、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作之一。假设要对一张低对比度的医学图像进行增强，以突出显示病变区域。以下关于图像增强方法的选择，哪一项是需要重点考虑的？（）A.直方图均衡化，通过重新分布像素值来增强对比度B.中值滤波，用于去除图像中的噪声C.图像锐化，强调图像的边缘和细节D.色彩空间转换，改变图像的颜色表示方式6、在数字图像的水印嵌入和提取中，例如在一幅数字画作中嵌入版权信息，同时不影响图像的视觉质量，并且能够在需要时准确提取出水印。以下哪种水印技术可能更符合要求？（）A.可见水印B.不可见水印C.易碎水印D.鲁棒水印7、数字图像的运动估计在视频处理中非常重要。假设要估计一段视频中物体的运动轨迹，以下关于运动估计方法的描述，正确的是：（）A.块匹配算法简单直观，但在复杂运动场景中容易出现误差B.光流法能够精确地估计物体的运动速度和方向，但计算复杂度高C.运动估计的结果不受视频帧率和图像分辨率的影响D.无论物体的运动模式如何，一种运动估计方法都能准确估计8、数字图像的去噪方法有多种。假设要去除一幅图像中的高斯噪声，同时尽量保持图像的边缘和细节。以下关于去噪方法的描述，正确的是：（）A.双边滤波在去除高斯噪声的同时，能够较好地保护边缘和细节B.维纳滤波适用于去除强噪声，对高斯噪声效果不佳C.小波阈值去噪能够完全去除高斯噪声，且不会引入任何失真D.所有的去噪方法在去除高斯噪声时都会导致图像的边缘模糊9、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10、当进行数字图像的多分辨率分析时，以下哪种变换常用于分解图像的不同频率成分？（）A.傅里叶变换B.小波变换C.离散余弦变换D.拉普拉斯变换。假设需要对图像进行多尺度的处理和分析，以提取不同层次的特征和信息，上述哪种变换能够将图像分解为不同分辨率的子带，同时说明其在多分辨率分析中的特点和应用11、在数字图像的目标识别中，特征选择和提取至关重要。假设要从一幅图像中识别出特定的物体。以下关于特征选择和提取方法的描述，正确的是：（）A.手工设计的特征能够准确地描述物体的特征，优于自动学习的特征B.深度学习中的卷积神经网络自动学习的特征具有更强的表达能力和泛化能力C.特征的数量越多，目标识别的准确率就越高D.特征选择和提取方法对目标识别的性能没有显著影响12、在数字图像的加密处理中，保障图像的安全性和隐私性至关重要。假设要对一幅机密图像进行加密传输。以下关于图像加密的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用对称加密算法如AES对图像进行加密，加密和解密使用相同的密钥B.非对称加密算法如RSA可以用于数字签名和密钥交换，保障加密的安全性C.图像加密后完全变成无意义的随机噪声，无法从中获取任何关于原始图像的信息D.图像加密技术可以完全防止图像被非法破解和窃取，不需要其他安全措施13、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14、在数字图像的边缘检测中，用于提取图像中的物体轮廓。假设要检测一幅电路板图像中的线路边缘，以下关于边缘检测算子的描述，正确的是：（）A.Sobel算子对噪声比较敏感，容易检测出虚假边缘B.Canny算子能够在检测边缘的同时有效地抑制噪声，得到较为准确的边缘C.Roberts算子在检测斜向边缘时效果最佳，其他方向的边缘检测效果较差D.边缘检测算子的选择对最终的边缘检测结果影响不大，可以随意选择15、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模型二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述数字水印的安全性评估指标。2、（本题5分）说明数字图像在玩具制造中的应用。3、（本题5分）说明数字图像在科研中的应用实例。4、（本题5分）解释图像存储格式的差异。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对一幅纸质文物图像进行破损评估，评估方法的可靠性。2、（本题5分）分析图像的亮度变换的硬件实现考虑。3、（本题5分）探讨图像的基于深度学习的图像修复的语义理解。4、（本题5分）分析基于深度学习的图像去模糊算法。5、（本题5分）研究图像的自适应阈值分割算法的性能。四、编程题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个程序，读取两幅图像，进行图像融合和颜色调整的高级处理。采用更复杂的融合算法和颜色调整方法，显示处理后的图像。2、（本题10分）在C++中