贵州工程职业学院《数字图象处理与机器视觉》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30个小题，每小题1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、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2、数字图像的滤波操作可以去除噪声或平滑图像。假设要处理一张受到椒盐噪声污染的图像，同时要尽量保留图像的边缘和细节信息。以下哪种滤波方法较为合适？（）A.均值滤波B.中值滤波C.高斯滤波D.双边滤波3、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4、当对一幅包含复杂纹理的织物图像进行缺陷检测，例如检测出断丝、污渍和孔洞等缺陷。由于纹理的干扰和缺陷的多样性，以下哪种检测方法可能更有效？（）A.基于纹理分析的方法B.基于模型的方法C.基于机器学习的方法D.以上都是5、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6、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7、数字图像的纹理分析用于描述图像中重复出现的模式和结构。假设要分析一张织物图像的纹理特征。以下关于纹理分析方法的描述，哪一项是错误的？（）A.灰度共生矩阵可以描述图像中像素的空间关系和灰度分布B.纹理频谱方法通过分析图像的频谱特征来描述纹理C.自相关函数可以用于衡量纹理的周期性D.纹理分析方法对所有类型的纹理都能给出准确和唯一的描述8、当利用数字图像处理技术进行医学影像诊断时，以下哪个方面需要特别注意？（）A.图像增强B.图像分割C.图像配准D.以上都是。假设需要从医学影像中准确地识别病变区域、测量器官大小和位置等，上述哪个方面的处理对于提高诊断的准确性和可靠性至关重要，并分别说明其在医学影像诊断中的应用和挑战9、在数字图像的存储格式中，TIFF格式具有一些独特的特点。假设要选择一种适合存储高质量、多通道图像的格式。以下关于TIFF格式的描述，正确的是：（）A.TIFF格式不支持压缩，文件体积较大，不适合存储大量图像B.TIFF格式只能存储灰度图像，无法存储彩色图像C.TIFF格式具有良好的兼容性和扩展性，可以存储丰富的图像信息D.TIFF格式的读取和写入速度非常快，适用于实时图像处理10、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11、图像的纹理分析用于描述图像中重复出现的模式和结构。假设要分析一幅织物图像的纹理特征。以下关于图像纹理分析的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用统计方法、结构方法和频谱方法等对图像纹理进行分析B.灰度共生矩阵是一种常用的统计纹理分析方法，能够反映纹理的灰度分布和空间相关性C.纹理分析能够准确地描述图像中所有类型的纹理，不受纹理的复杂性和多样性的影响D.结合多种纹理分析方法可以更全面地描述图像的纹理特性12、在数字图像的目标检测中，以下哪种深度学习框架在处理大规模图像数据时表现出色？（）A.TensorFlowB.PyTorchC.CaffeD.以上都是。假设需要构建一个高效准确的目标检测系统，处理海量的图像数据并实时检测出多种目标，上述哪个深度学习框架能够提供强大的支持和优化，同时说明其在目标检测任务中的优势和应用13、图像的形态学处理常用于图像的预处理和目标提取。假设要对一幅二值图像进行形态学操作。以下关于图像形态学处理的描述，哪一项是不正确的？（）A.腐蚀操作可以使物体边界向内收缩，去除图像中的细小突出部分B.膨胀操作可以使物体边界向外扩张，填充图像中的小孔和狭窄缝隙C.开运算先腐蚀后膨胀，用于去除图像中的小物体和噪声，同时保持物体的基本形状不变D.形态学处理只适用于二值图像，对灰度图像无法进行有效的操作14、图像的几何变换包括平移、旋转、缩放等操作。假设要对一张扫描得到的倾斜文档图像进行矫正。以下关于图像几何变换的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以通过计算变换矩阵来实现图像的平移、旋转和缩放等操作，并且可以通过插值算法来计算新位置的像素值B.双线性插值在计算新像素值时，考虑了相邻四个像素的影响，比最近邻插值效果更平滑，但计算量较大C.图像几何变换过程中不会出现像素值的丢失或错误，能够完美地实现各种变换效果D.在进行旋转操作时，需要考虑图像的边界扩展，以避免出现部分图像缺失的情况15、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16、在数字图像的智能安防系统中，例如门禁系统中的人脸验证。假设要提高人脸验证的准确率和速度，以下关于图像处理和算法的描述，哪一项是不正确的？（）A.深度学习算法可以自动学习有效的人脸特征B.图像预处理可以减少光照和姿态的影响C.特征匹配的计算复杂度越低，验证速度越快D.单一的算法可以适用于所有的安防场景17、假设要对一段运动模糊的视频进行恢复，以清晰地显示物体的运动轨迹和细节。由于模糊的原因可能是相机抖动或物体快速运动，以下哪种方法可能有助于解决这个问题？（）A.逆滤波B.维纳滤波C.盲卷积D.中值滤波18、数字图像的质量评价是衡量图像处理效果的重要手段。假设要评价一幅经过增强处理后的图像质量，以下关于评价指标的选择，哪一项是最全面的？（）A.均方误差（MSE），衡量图像的失真程度B.峰值信噪比（PSNR），比较原始图像和处理后图像的差异C.结构相似性指数（SSIM），考虑图像的结构信息D.同时使用MSE、PSNR和SSIM，从不同方面进行评价19、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20、图像分割是将图像分成不同区域的过程。假设要对一幅包含多个物体的自然图像进行精确分割，以下关于图像分割方法的描述，正确的是：（）A.基于阈值的分割方法简单高效，适用于所有类型的自然图像分割B.区域生长法能够根据像素的相似性进行分割，但容易受到噪声的影响C.边缘检测算法能够准确地找到物体的边缘，从而实现精确的图像分割D.深度学习中的语义分割模型在处理复杂自然图像时效果不佳，不如传统方法21、图像的锐化处理用于增强图像的边缘和细节。假设要对一幅模糊的人像照片进行锐化，以下关于图像锐化方法的描述，正确的是：（）A.拉普拉斯锐化会增强图像中的噪声，需要在锐化前进行去噪处理B.高通滤波锐化能够在增强边缘的同时保持图像的整体平滑度C.图像锐化的程度越大越好，可以使图像更加清晰D.锐化处理对图像的色彩平衡没有影响，不需要考虑22、数字图像的立体视觉处理用于获取图像的深度信息。假设要从一对立体图像中计算物体的深度。以下关于立体视觉的描述，哪一项是不正确的？（）A.通过匹配立体图像对中的对应点，可以计算出视差，进而得到物体的深度B.匹配算法的准确性和效率对立体视觉的效果有重要影响C.立体视觉可以在没有任何先验知识和约束的情况下，准确地计算出所有物体的深度D.可以通过多视图立体视觉方法，利用多个视角的图像来提高深度计算的准确性23、假设要对一幅包含多个相似物体的图像进行目标计数，例如统计麦田中的麦穗数量。由于物体的大小、形状和排列存在一定的随机性，以下哪种图像处理技术可能有助于准确计数？（）A.形态学处理结合连通区域标记B.边缘检测结合轮廓跟踪C.阈值分割结合图像滤波D.特征提取结合分类器24、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25、对于数字图像的特征提取，以下哪种特征对图像的旋转、缩放和平移具有不变性？（）A.颜色特征B.纹理特征C.形状特征D.空间关系特征。假设需要对不同姿态和尺寸的同一物体进行识别和匹配，上述哪种特征能够在图像发生几何变换时保持稳定性，并解释其不变性的原理和实现方式26、在数字图像的几何变换中，例如将一幅矩形图像旋转一定角度并保持图像内容的完整性和清晰度。考虑到图像中的像素分布和插值计算，以下哪种插值方法可能在图像质量和计算效率之间取得较好的平衡？（）A.最近邻插值B.双线性插值C.双三次插值D.样条插值27、图像的锐化处理可以增强图像的边缘和细节。假设要对一张模糊的图像进行锐化。以下关于图像锐化方法的描述，哪一项是错误的？（）A.可以通过一阶导数算子，如罗伯特算子，检测图像的边缘B.二阶导数算子，如拉普拉斯算子，对噪声比较敏感，一般需要先进行平滑处理C.反锐化掩蔽是一种基于原始图像和模糊图像差值的锐化方法D.图像锐化处理不会增强图像中的噪声28、数字图像的超分辨率重建旨在提高图像的分辨率。假设要将一幅低分辨率图像重建为高分辨率图像。以下关于超分辨率重建方法的描述，正确的是：（）A.基于插值的超分辨率重建方法简单高效，能够生成非常清晰的高分辨率图像B.深度学习中的超分辨率重建模型需要大量的训练数据，且对图像内容有一定的限制C.超分辨率重建可以无限制地提高图像的分辨率，不受硬件和物理条件的约束D.所有的超分辨率重建方法都能够完美恢复出低分辨率图像丢失的细节信息29、假设要对一组低分辨率的图像进行超分辨率重建，以获得更清晰、更详细的图像。考虑到图像的特征和先验知识，以下哪种超分辨率方法可能产生更逼真的效果？（）A.基于插值的方法B.基于重建的方法C.基于学习的方法D.以上都不是30、图像的形态学梯度运算可以突出图像的边缘和轮廓。假设要对一张细胞图像进行处理。以下关于形态学梯度的描述，哪一项是不正确的？（）A.形态学梯度是膨胀图像和腐蚀图像的差值B.形态学梯度可以增强图像中目标的边缘C.形态学梯度对噪声不敏感，能够准确地提取边缘信息D.不同的结构元素对形态学梯度的结果有影响二、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）探讨图像的基于水平集和区域合并的图像分割算法。2、（本题5分）探讨图像的基于不变矩的图像特征描述方法。3、（本题5分）研究图像的频域滤波（高通、低通）的效果。4、（本题5分）对一幅金属表面图像进行粗糙度测量，评估测量方法的精度。5、（本题5分）对一幅玻璃制品图像进行缺陷检测，评估检测方法的效果。三、简答题（本大题共5个小