长沙师范学院《图像处理及分析》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《图像处理及分析》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批阅人一、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、数字图像的质量评价对于衡量图像处理效果至关重要。假设要评价一张经过处理的图像与原始图像的相似度和视觉质量，以下哪种图像质量评价指标可能更准确？（）A.均方误差（MSE）B.峰值信噪比（PSNR）C.结构相似性指数（SSIM）D.信息熵2、在数字图像处理的实际应用中，医学图像处理有着重要地位。假设要对一张X光片进行分析和诊断。以下关于医学图像处理的描述，哪一项是不正确的？（）A.图像增强可以提高X光片的对比度，帮助医生更清晰地观察病变部位B.图像分割可以将病变区域从正常组织中分离出来，便于定量分析和诊断C.三维重建技术可以将多个二维的医学图像构建成三维模型，提供更直观的信息D.医学图像处理的结果完全依赖于图像处理算法，不需要医生的专业知识和经验进行判断3、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，使其恢复为水平状态，同时保持图像的内容不变形。以下哪种几何变换方法最为适用？（）A.平移变换B.旋转变换C.缩放变换D.仿射变换4、在数字图像的多尺度分析中，假设要对一幅图像进行不同尺度的特征提取。以下关于多尺度方法的选择，哪一项是最合适的？（）A.小波变换，能够在不同尺度上分解图像的频率成分B.金字塔算法，通过逐步下采样构建图像的多尺度表示C.高斯金字塔，结合高斯滤波和下采样实现多尺度分析D.以上三种方法都可以，根据具体需求选择5、数字图像的工业检测中，例如检测产品表面的缺陷。假设产品表面的缺陷具有随机性和多样性，以下哪种图像采集方式可能有助于提高检测的准确性？（）A.多角度拍摄B.高帧率拍摄C.红外线成像D.紫外线成像6、在数字图像的远程教育应用中，例如在线教学中的图像展示和互动。假设要确保学生在不同网络环境下都能清晰地看到教学图像，以下关于图像传输和优化的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以采用图像压缩技术减少数据量B.自适应流媒体技术可以根据网络状况调整图像质量C.图像的分辨率越高，教学效果越好D.缓存机制可以提高图像的加载速度7、数字图像的色彩校正用于调整图像的色彩偏差。假设要对一幅偏色的风景照片进行色彩校正，以下关于色彩校正方法的描述，正确的是：（）A.白平衡方法能够有效地校正由于光照条件导致的色彩偏差，但对复杂的偏色情况效果有限B.色彩空间转换可以解决所有的色彩校正问题，无需其他操作C.色彩校正不需要考虑图像的拍摄设备和拍摄环境D.无论图像的偏色程度如何，一种色彩校正方法都能完美解决8、数字图像的视频处理中，帧间预测是视频压缩的重要技术。假设要对一段视频进行压缩，以下关于帧间预测的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以利用相邻帧之间的相关性减少数据量B.运动估计的精度越高，压缩效果越好C.帧间预测只适用于固定摄像头拍摄的视频D.双向预测可以进一步提高压缩效率9、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10、数字图像的滤波处理常用于去除噪声和增强特定特征。假设要去除一幅磁共振成像（MRI）图像中的高斯噪声，以下关于滤波方法的描述，正确的是：（）A.均值滤波能够有效地去除高斯噪声，但会使图像变得模糊B.中值滤波对椒盐噪声的去除效果较好，但对高斯噪声效果不佳C.高斯滤波在去除噪声的同时能够很好地保留图像的边缘和细节D.滤波窗口的大小对滤波效果没有影响，越大越好11、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12、图像滤波是数字图像处理中的常见操作。关于中值滤波，以下说法错误的是（）A.中值滤波能够有效地去除图像中的椒盐噪声，同时较好地保留图像的边缘信息B.它是一种非线性滤波方法，通过对邻域像素值进行排序，取中间值作为输出C.中值滤波对于处理高斯噪声效果显著，优于均值滤波D.中值滤波的窗口大小选择会影响滤波效果，过大或过小的窗口都可能导致图像失真13、当对数字图像进行图像融合时，假设需要将多幅不同来源的图像融合成一幅具有更丰富信息的图像。以下哪种融合策略可能产生更好的效果？（）A.基于像素级的融合，直接组合像素值B.基于特征级的融合，提取图像特征后进行组合C.基于决策级的融合，根据一定的规则选择图像内容D.不进行图像融合，只展示单一的源图像14、在数字图像的形态学处理中，对于一幅包含大量细小颗粒和噪声的图像，需要进行颗粒的合并和噪声的去除。以下哪种形态学操作可能会发挥重要作用？（）A.膨胀B.腐蚀C.开运算D.闭运算15、在数字图像的质量评价中，有多种指标用于衡量图像的质量。假设要评价一张经过处理的图像的质量。以下关于图像质量评价指标的描述，哪一项是错误的？（）A.均方误差（MSE）和峰值信噪比（PSNR）常用于评价图像的失真程度B.结构相似性指数（SSIM）考虑了图像的结构信息，更符合人眼的视觉感知C.图像质量评价指标的值越大，图像质量就一定越好D.不同的应用场景可能需要不同的图像质量评价指标二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释图像增强中的Retinex理论。2、（本题5分）说明Canny边缘检测算法的步骤。3、（本题5分）如何利用数字图像处理提升家政服务质量？4、（本题5分）简述图像压缩中的霍夫曼编码过程。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析图像的形态学黑Top-hat变换的作用。2、（本题5分）研究图像的基于Zernike矩的图像特征描述方法。3、（本题5分）对一幅卫星遥感图像进行水体提取，评估提取方法的精度。4、（本题5分）对一幅卫星图像进行地物分类，评估分类算法的精度。5、（本题5分）分析图像的基于区域的分割方法（如区域合并、区域分裂）。四、编程题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）通过Java编程，对图像进行中值滤波操作以去除椒盐噪声。读取含有椒盐噪声的图像，应用中值滤波算法进行去噪，并显示处理前后的图像。2、（本题10分）设计一个程序，对图像进行傅里叶变换。读