广东文理职业学院《数字图像处理与模式识别》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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、当对一幅包含文字和图形的文档图像进行处理，以分离出文字区域和图形区域。考虑到文字和图形的特征差异，以下哪种方法可能有助于实现准确的分离？（）A.基于纹理的分割B.基于形状的分割C.基于投影的分割D.基于连通区域的分割2、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3、图像分割是将图像划分为不同区域的过程。以下关于阈值分割方法的描述，不正确的是（）A.阈值分割通过选择合适的灰度阈值，将图像分为前景和背景两部分B.可以通过手动设定阈值或使用自动阈值选择算法来确定分割阈值C.阈值分割方法简单高效，但对于灰度分布复杂或存在噪声的图像效果不佳D.阈值分割能够适用于所有类型的图像，并且总是能够准确地分割出目标区域4、在数字图像的处理中，图像的分辨率转换经常被需要。假设我们要将一张低分辨率图像放大为高分辨率图像，同时避免出现明显的锯齿和模糊。以下哪种分辨率转换方法通常能够结合图像的内容和结构信息？（）A.最近邻插值B.双线性插值C.双三次插值D.基于深度学习的超分辨率方法5、数字图像的光照校正用于改善不均匀的光照条件。假设要对一张光照不均的面部图像进行校正，使面部亮度均匀，以下哪种光照校正方法可能效果较好？（）A.直方图均衡化光照校正B.同态滤波光照校正C.基于物理模型的光照校正D.以上方法结合使用6、在数字图像的色彩校正中，以下哪种方法可以根据标准色卡或参考图像来调整图像的色彩？（）A.手动调整B.自动白平衡C.基于颜色查找表的校正D.以上都是。假设图像的色彩由于拍摄条件或设备原因出现偏差，需要一种准确有效的方法来校正色彩，使其符合真实的颜色表现，上述哪种方法能够基于参考标准实现精确的色彩调整，并分别说明其操作过程和效果7、在数字图像的形态学处理中，包括腐蚀、膨胀等操作。假设要对一幅二值图像进行处理，以去除小的噪声区域。以下关于形态学操作的顺序，哪一项是需要谨慎考虑的？（）A.先腐蚀后膨胀，实现开运算，去除小的突出部分B.先膨胀后腐蚀，实现闭运算，填充小的孔洞C.随机选择腐蚀或膨胀的顺序，效果没有差异D.同时进行腐蚀和膨胀操作，提高处理速度8、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9、在数字图像的边缘检测中，有多种算法可供选择。假设我们要检测一张包含复杂物体的图像的边缘，需要一种对噪声不太敏感且能检测到较细边缘的算法。以下哪种边缘检测算法可能更适合？（）A.Roberts算子B.Sobel算子C.Prewitt算子D.Canny算子10、数字图像的分类是将图像划分到不同的类别中。假设要对一组动物图像进行分类。以下关于图像分类方法的描述，哪一项是错误的？（）A.支持向量机（SVM）可以在高维特征空间中寻找最优分类超平面B.决策树通过一系列的判断条件对图像进行分类C.深度学习中的卷积神经网络在图像分类任务中具有强大的能力D.图像分类的准确率只取决于所使用的分类算法，与数据的质量和特征无关11、在数字图像的光照校正中，需要消除光照不均匀对图像的影响。假设要对一张光照不均匀的面部图像进行校正。以下关于光照校正方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过建立光照模型，估计光照分布，然后对图像进行校正B.直方图均衡化也可以在一定程度上改善光照不均匀的情况C.基于Retinex理论的方法能够分离图像的光照和反射成分，实现光照校正D.光照校正能够完全消除图像中的所有光照问题，使图像在任何光照条件下都表现一致12、数字图像的运动估计用于在视频序列中估计物体的运动。假设要在一段视频中估计人物的运动轨迹。以下关于运动估计方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.块匹配法将图像分成若干块，通过在相邻帧中寻找匹配块来估计运动B.光流法通过计算图像中像素的运动速度来估计物体的运动C.运动估计可以准确地估计出物体的复杂运动，包括旋转、变形等D.运动估计不受视频帧率、图像噪声和物体遮挡的影响13、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14、在数字图像的边缘检测中，以下关于Roberts算子的描述，不准确的是（）A.Roberts算子是一种基于梯度的边缘检测算子，计算简单快速B.它对噪声比较敏感，容易检测出虚假边缘C.Roberts算子在检测斜向边缘时效果较好，但对水平和垂直边缘的检测能力较弱D.Roberts算子适用于各种类型和分辨率的图像，其检测结果具有很高的准确性和稳定性15、在数字图像的特征提取中，纹理特征是重要的一类。假设我们有一组布料图像，需要根据纹理特征来区分不同的布料材质。以下哪种方法常用于提取图像的纹理特征？（）A.灰度共生矩阵B.边缘直方图C.颜色直方图D.形状特征描述二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）数字图像直方图均衡化的原理是什么？2、（本题5分）简述数字图像的压缩编码的必要性。3、（本题5分）说明数字图像客观质量评价指标有哪些。4、（本题5分）如何利用数字图像处理监测电力设备运行状态？三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）探讨图像的多阈值分割方法。2、（本题5分）探讨图像的基于shearlet变换的图像特征提取方法。3、（本题5分）分析图像的高斯混合模型在图像分割中的应用。4、（本题5分）探讨图像的二值化处理在文档图像分析中的应用。5、（本题5分）分析图像的对比度扩展的算法优化。四、编程题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）用OpenCV实现图像的老照片效果处理。模拟老照片的颜色和纹理，对图像进行处理并显示结果。2、（本题10分）编写一个程序，实现图像的对比度增强。读取一幅图像，通过调整图像的对比度参数来增强图像的对比度，并显示