华中师范大学《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2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、在数字图像的复原处理中，假设要恢复一幅由于运动模糊而失真的图像。以下关于复原方法的选择，哪一项是最关键的因素？（）A.对模糊核的准确估计，以构建合适的复原模型B.复原算法的计算复杂度，越低越好C.复原后的图像质量，以主观视觉效果为准D.能否使用通用的复原算法，而不针对具体的模糊类型进行调整2、数字图像的复原旨在去除图像中的失真和降质。假设要对一张因运动模糊而失真的图像进行复原。以下关于图像复原的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过建立图像的退化模型，反推原始图像，实现图像的复原B.维纳滤波是一种常见的图像复原方法，通过估计图像的功率谱来恢复图像C.图像复原能够完全恢复出原始清晰的图像，不受模糊程度和噪声的影响D.在进行图像复原时，需要对先验知识和参数进行合理估计，以提高复原效果3、在数字图像的目标跟踪中，实时准确地跟踪目标是关键。假设要在一段视频中跟踪一个移动的车辆。以下关于目标跟踪方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.基于特征的跟踪方法通过提取目标的特征，如颜色、形状、纹理等，来实现跟踪B.基于模型的跟踪方法通过建立目标的数学模型，预测目标的位置和状态C.粒子滤波是一种基于概率的跟踪方法，通过大量的粒子来表示目标的可能状态D.目标跟踪方法在任何复杂的场景和光照条件下都能稳定准确地跟踪目标4、在数字图像的彩色空间转换中，例如从RGB空间转换到HSV空间，以更方便地进行颜色处理和分析。对于特定的图像分析任务，如颜色提取和匹配，以下哪种颜色空间可能更具优势？（）A.HSVB.YUVC.CMYKD.Lab5、在数字图像的边缘检测中，需要准确地检测出图像中物体的边缘。假设图像中的边缘具有不同的强度和方向，以下哪种边缘检测算子可能会提供最准确和清晰的边缘结果？（）A.Roberts算子，计算对角方向的差分B.Sobel算子，基于梯度的大小和方向C.Prewitt算子，类似于Sobel但计算更简单D.不使用任何边缘检测算子，通过肉眼观察判断边缘6、在数字图像的目标检测中，假设要在一幅复杂的城市街景图像中检测车辆。以下关于检测算法的实时性要求，哪一项是最为关键的？（）A.能够在短时间内处理大量图像，满足实时监控的需求B.检测结果的准确性高，即使处理速度较慢C.算法的模型参数少，便于在资源受限的设备上运行D.能够适应不同的光照和天气条件，保证检测的稳定性7、图像的压缩编码标准在图像存储和传输中起着关键作用。假设要选择一种适合网络视频传输的图像压缩编码标准，以下关于压缩编码标准的描述，正确的是：（）A.JPEG标准适合动态视频的压缩，能够提供高压缩比和良好的图像质量B.MPEG系列标准专为视频压缩设计，能够满足网络视频传输的实时性要求C.H.264标准的压缩效率低，逐渐被新的标准所取代D.压缩编码标准的选择只取决于图像的分辨率，与图像内容和传输带宽无关8、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9、在数字图像的复原处理中，用于恢复由于各种原因而退化的图像。假设一幅图像由于相机抖动而模糊，以下关于图像复原方法的描述，正确的是：（）A.逆滤波方法可以完全恢复由于运动模糊造成的图像退化，效果理想B.维纳滤波考虑了噪声的影响，在存在噪声的情况下比逆滤波效果更好C.图像复原过程中不需要对退化模型进行准确估计，也能得到较好的结果D.图像的退化程度对复原方法的选择没有影响，任何方法都可以尝试10、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11、在数字图像的几何变换中，包括缩放、旋转和平移等操作。假设要对一幅数字地图进行缩放，以适应不同的显示需求。以下关于几何变换的精度要求，哪一项是最为重要的？（）A.变换后的图像应保持清晰，没有明显的失真B.计算速度要快，能够实时完成变换C.能够精确地控制缩放比例，保持地图的比例关系D.对图像的色彩没有影响12、图像的特征提取在模式识别和图像理解中至关重要。假设要从一幅指纹图像中提取特征用于身份识别，以下关于图像特征提取方法的描述，正确的是：（）A.基于纹理的特征提取方法对指纹图像的旋转和缩放不敏感，具有较好的鲁棒性B.基于形状的特征提取方法能够准确地描述指纹的细节特征，但计算复杂度较高C.图像的特征提取结果不受图像质量和噪声的影响D.无论何种应用场景，一种特征提取方法都能适用于所有类型的图像13、数字图像的复原旨在去除图像中的退化因素。假设我们有一张由于相机抖动而模糊的图像，想要恢复其清晰程度。以下哪种图像复原方法通常需要先建立图像的退化模型？（）A.逆滤波B.维纳滤波C.中值滤波D.高斯滤波14、在数字图像的分割中，例如将一幅细胞显微镜图像中的不同细胞个体分割出来，由于细胞形状不规则、边界模糊且存在粘连情况。以下哪种分割算法可能更适合处理这种复杂的图像？（）A.阈值分割B.边缘检测分割C.基于聚类的分割D.基于深度学习的分割15、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二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）图像配准的目的是什么？2、（本题5分）在图像几何变换中，如何处理插值问题？3、（本题5分）解释数字图像腐蚀和膨胀运算的作用。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）研究图像的基于提升小波变换的图像特征提取方法。2、（本题5分）分析图像的色彩空间转换的误差分析。3、（本题5分）研究图像的边缘细化的改进算法。4、（本题5分）探讨图像的基于模糊集理论的图像分割改进。5、（本题5分）研究图像的基于深度学习的图像去雪方法。四、编程题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）实现图