上海电机学院《数字图像处理与模式识别》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页上海电机学院《数字图像处理与模式识别》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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2、对于数字图像的加密处理，假设需要对一幅重要的图像进行加密，以防止未经授权的访问和篡改。以下哪种加密方法可能提供较高的安全性？（）A.对称加密算法，如AESB.非对称加密算法，如RSAC.简单的位运算加密D.不进行图像加密，直接存储明文图像3、当处理数字医学图像，例如X光片或者MRI图像时，假设需要突出显示图像中的特定组织或病变区域。以下哪种图像处理技术可能是最有用的？（）A.图像增强，调整对比度和亮度B.图像分割，分离出感兴趣的区域C.图像配准，与标准模板进行对比D.不进行任何处理，直接由医生观察原始图像4、图像的形态学处理常用于图像的简化和特征提取。关于膨胀和腐蚀操作，以下说法不正确的是（）A.膨胀操作可以使图像中的目标区域变大，填充小孔和狭窄的缝隙B.腐蚀操作则会使目标区域变小，消除细小的突出部分C.先膨胀后腐蚀的操作称为开运算，能够去除噪声并保持目标形状基本不变D.形态学操作对所有类型的图像都能产生相同的效果，且不会改变图像的主要结构5、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6、数字图像的频域处理可以实现特定的效果。假设要对一张图像进行增强，突出其高频成分以增强细节，以下哪种频域处理方法可能适用？（）A.傅里叶变换B.离散余弦变换C.高通滤波D.低通滤波7、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8、数字图像的去雾处理可以提高在有雾环境下拍摄的图像的清晰度。假设我们有一张有雾的风景照片，想要去除雾气。以下哪种去雾方法通常基于物理模型来恢复无雾图像？（）A.基于暗通道先验的去雾B.基于直方图均衡化的去雾C.基于中值滤波的去雾D.基于高斯模糊的去雾9、在数字图像的多尺度分析中，能够获取不同尺度下的图像信息。假设要对一张纹理丰富的图像进行多尺度分析，以提取不同尺度下的特征，以下哪种多尺度分析方法可能更适合？（）A.金字塔变换B.小波变换C.曲波变换D.轮廓波变换10、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作之一。假设要对一张低对比度的医学图像进行增强，以突出显示病变区域。以下关于图像增强方法的选择，哪一项是需要重点考虑的？（）A.直方图均衡化，通过重新分布像素值来增强对比度B.中值滤波，用于去除图像中的噪声C.图像锐化，强调图像的边缘和细节D.色彩空间转换，改变图像的颜色表示方式11、在数字图像的频域处理中，假设需要对图像的高频部分进行抑制以平滑图像，同时保留低频部分的主要信息。以下哪种滤波器可能是最适用的？（）A.低通滤波器，允许低频通过，阻止高频B.高通滤波器，允许高频通过，阻止低频C.带通滤波器，允许特定频段通过D.不使用滤波器，直接处理原始图像12、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13、在数字图像的复原中，需要从退化的图像中恢复出原始图像。假设一张图像由于运动模糊而退化，要恢复其清晰的内容，以下哪种图像复原方法可能更有效？（）A.逆滤波B.维纳滤波C.约束最小二乘滤波D.盲去卷积14、数字图像的锐化处理可以增强图像的边缘和细节。假设要对一幅模糊的人物图像进行锐化。以下关于锐化方法的副作用，哪一项是需要注意的？（）A.可能会引入噪声，使图像质量下降B.过度锐化会导致图像失真和不自然C.锐化后的图像可能会出现光晕现象D.以上三个方面的副作用都需要注意15、对于数字图像的特征提取，假设需要从图像中提取能够有效描述图像内容的特征，用于图像识别和分类任务。以下哪种特征可能具有较好的区分能力和鲁棒性？（）A.图像的颜色直方图特征B.图像的边缘方向特征C.图像的纹理特征，如灰度共生矩阵D.随机选择一些像素值作为特征16、数字图像的立体匹配用于获取图像的深度信息。假设要对一组立体图像进行匹配以生成深度图，以下关于立体匹配方法的描述，正确的是：（）A.基于区域的立体匹配算法计算简单，但对弱纹理区域匹配效果差B.基于特征的立体匹配能够准确处理所有类型的图像对，但特征提取过程复杂C.立体匹配的精度只取决于匹配算法，与相机参数和拍摄条件无关D.无论图像的视差范围和噪声水平如何，一种立体匹配方法都能得到准确的深度图17、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18、数字图像的运动估计在视频处理中非常重要。假设要估计一段视频中物体的运动轨迹，以下关于运动估计方法的描述，正确的是：（）A.块匹配算法简单直观，但在复杂运动场景中容易出现误差B.光流法能够精确地估计物体的运动速度和方向，但计算复杂度高C.运动估计的结果不受视频帧率和图像分辨率的影响D.无论物体的运动模式如何，一种运动估计方法都能准确估计19、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20、在数字图像的图像复原中，以下哪种先验知识可以帮助估计退化函数？（）A.图像的平滑性B.图像的边缘信息C.图像的统计特性D.以上都是。假设图像由于模糊、噪声等原因发生退化，需要利用先验知识来恢复原始清晰的图像，上述哪种先验知识能够为退化函数的估计提供有价值的线索，并解释其在图像复原中的作用和应用二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述数字图像在健身行业中的用途。2、（本题5分）如何对古代书画进行数字图像处理与修复？3、（本题5分）在图像几何变换中，如何处理插值问题？4、（本题5分）解释深度学习中图像数据集的增强方法。5、（本题5分）解释数字图像的色彩模型及其应用场景。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）实现图像的模板匹配与彩色增强的组合处理。在模板匹配的区域进行彩色增强。2、（本题5分）使用Python编写程序，对图像进行基于区域的分割，将图像分割成不同的区域，并显示每个区域。3、（本题5分）编写程序进行图像的分割与特征匹配的连续处理。先进行图像分割，然后在不同区域进行特征匹配。4、（本题5分）编写一个程序，实现图像的图像分割的基于深度学习的半监督学习方法。使用半对图像进行分割，并显示