哈尔滨工程大学《数字图像处理与计算机视觉含实验》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页哈尔滨工程大学《数字图像处理与计算机视觉含实验》

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2、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3、在数字图像的质量评价指标中，以下哪个指标能够综合考虑图像的失真程度和人类视觉感知？（）A.均方误差B.峰值信噪比C.结构相似性指数D.以上都是。假设需要对经过不同处理操作的数字图像进行质量评估，以确定哪种处理方法能够在保持图像质量的同时达到预期的效果，上述哪个指标能够更贴近人类对图像质量的主观感受，并阐述其评价原理和优势4、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5、数字图像的质量评价对于评估图像处理算法的效果至关重要。假设要评价一幅经过增强处理后的图像质量，以下关于图像质量评价指标的描述，正确的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）能够准确反映人眼对图像质量的主观感受B.结构相似性指数（SSIM）考虑了图像的结构信息，比PSNR更符合人眼视觉特性C.图像质量评价指标只适用于特定类型的图像处理算法，不具有通用性D.无论图像的内容和应用场景如何，一种质量评价指标都能全面评价图像质量6、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7、数字图像的增强可以通过直方图修改来实现。假设要通过直方图均衡化增强图像的对比度。以下关于直方图均衡化的描述，正确的是：（）A.直方图均衡化会使图像的灰度级均匀分布，增强图像的整体对比度B.直方图均衡化可能会导致某些细节的丢失，并且对所有类型的图像都适用C.直方图均衡化过程中，不会改变图像的像素值，只是调整了像素的分布D.直方图均衡化只能用于灰度图像，对彩色图像无法进行处理8、图像的特征提取在图像识别和分析中至关重要。假设要从一组人脸图像中提取特征用于人脸识别。以下关于图像特征提取方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.边缘和角点是图像的重要局部特征，可以通过特定的算法检测出来B.纹理特征可以描述图像中重复出现的模式和结构C.主成分分析（PCA）可以将高维的图像数据降维，提取主要的特征D.提取的图像特征越多，图像识别的准确率就一定越高9、在数字图像压缩中，对于一幅包含丰富色彩和复杂图案的艺术画作，需要在尽量保持图像质量的前提下减少存储空间。以下哪种图像压缩算法可能更适合这种类型的图像？（）A.JPEGB.JPEG2000C.PNGD.GIF10、在数字图像的虚拟现实（VR）和增强现实（AR）应用中，图像的实时渲染是关键。假设要在VR环境中提供流畅和逼真的视觉体验，以下关于图像渲染的描述，哪一项是不准确的？（）A.需要考虑图像的帧率和分辨率B.可以利用视差原理实现立体效果C.图像的渲染质量只取决于显卡性能D.优化算法可以提高渲染效率11、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12、对于数字图像的压缩，假设需要在保持较高图像质量的同时尽可能减少存储空间。以下哪种图像压缩算法可能是最合适的选择？（）A.JPEG压缩算法，利用离散余弦变换和量化B.BMP图像格式，不进行压缩直接存储C.GIF压缩算法，适用于简单的图像和动画D.不进行图像压缩，保留原始的大数据量图像13、在数字图像的压缩标准中，以下关于JPEG2000的说法，错误的是（）A.JPEG2000相对于传统的JPEG标准，在压缩效率和图像质量方面有了显著提升B.它支持有损和无损压缩，并且具有更好的渐进传输特性C.JPEG2000的编码和解码复杂度较低，易于在各种设备上实现D.JPEG2000在医学图像、卫星图像等领域有广泛的应用前景14、在数字图像处理中，图像增强是一种常见的操作。假设我们有一张由于光照不足而显得暗淡的风景照片，需要对其进行增强处理。以下关于图像增强方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.直方图均衡化通过重新分布图像的灰度级，使图像的对比度增强B.基于空域的滤波方法，如中值滤波，可以去除图像中的噪声同时保持图像的边缘信息C.频域滤波方法，如低通滤波，能够突出图像的高频细节，使图像更加清晰D.灰度变换可以通过调整图像的灰度值范围来增强图像的亮度和对比度15、在数字图像的纹理合成中，假设需要根据给定的小样本纹理生成大面积相似的纹理图像。以下哪种方法可能能够生成更自然和连贯的纹理？（）A.基于样例的纹理合成方法B.随机生成像素值来创建纹理C.复制原始纹理样本进行平铺D.不进行纹理合成，使用单一的纹理图案二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）说明数字图像在建筑设计中的应用。2、（本题5分）说明数字图像在遥感领域的应用。3、（本题5分）如何利用数字图像处理为宠物服务提供支持？4、（本题5分）解释图像加密中的公钥加密体制。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析图像几何变换（如缩放、旋转、平移）后的像素变化。2、（本题5分）探讨图像的阈值分割方法的选择和优化。3、（本题5分）分析图像的基于深度学习的图像抠图速度评估指标。4、（本题5分）探讨图像的基于shearlet变换的图像特征提取方法。5、（本题5分）分析图像的形态学击中击不中变换的应用。四、编程题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）编写程序实现图像的缩放。给定一张图像和缩放比例，对图像进行放大或缩小操作，要求采用合适的插值算法以保证图像质量。2、（本题10分）用Java实现图像的亮度和对比度调