湛江幼儿师范专科学校《图像处理算法基础》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷院(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、在数字图像的模式识别中，特征选择和分类器设计是关键步骤。假设要对一组手写数字图像进行分类。以下关于模式识别过程的描述，哪一项是不正确的？（）A.特征选择要从众多的图像特征中选取最具代表性和区分性的特征，以提高分类准确率B.常见的分类器如支持向量机（SVM）、决策树和神经网络等，各有其优缺点和适用场景C.训练分类器时需要使用大量的有标记的样本数据，以学习不同类别之间的差异D.一旦分类器训练完成，就能够对任何新的图像进行准确分类，不需要进一步优化和调整2、图像压缩在数字图像处理中具有重要意义。假设要对一组高分辨率的卫星图像进行存储和传输，需要选择一种有效的压缩算法。以下关于压缩算法的特点，哪一项是最为关键的？（）A.压缩比越高越好，而不考虑图像质量的损失B.压缩和解压缩的速度要快，以满足实时处理的需求C.能够保持图像的细节和边缘信息，尽量减少失真D.算法的复杂度低，易于实现和维护3、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4、在数字图像的锐化处理中，增强图像的边缘和细节。假设要对一张模糊的人物照片进行锐化。以下关于图像锐化的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过高通滤波、微分运算等方法实现图像锐化B.锐化处理可以增强图像的清晰度，但过度锐化可能会导致噪声放大和伪边缘出现C.图像锐化能够在不改变图像整体亮度和对比度的情况下，突出边缘和细节D.图像锐化总是能够改善图像的质量，不会产生任何负面效果5、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6、在数字图像的目标跟踪中，面临着许多挑战。假设要在复杂场景中跟踪一个快速移动的目标。以下关于目标跟踪方法的描述，正确的是：（）A.基于特征的目标跟踪方法对目标的外观变化具有很强的适应性B.基于模型的目标跟踪方法计算复杂度低，实时性好C.目标跟踪过程中，背景的变化不会对跟踪结果产生影响D.无论目标如何运动和变化，都可以通过一种固定的跟踪方法实现准确跟踪7、在数字图像的多尺度分析中，小波变换是常用的工具。假设要对一幅图像进行多尺度分解和分析。以下关于小波变换的描述，哪一项是不正确的？（）A.小波变换能够将图像分解为不同尺度和方向的子带，便于分析图像的细节和结构B.相比于傅里叶变换，小波变换在时频域都具有较好的局部化特性C.选择合适的小波基函数对小波变换的效果有重要影响D.小波变换的结果总是能够清晰地展示图像的所有特征和信息，无需进一步处理和分析8、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9、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10、在数字图像的分割中，基于深度学习的方法表现出色。假设要使用深度学习进行图像分割。以下关于深度学习图像分割方法的描述，正确的是：（）A.深度学习图像分割模型训练简单，不需要大量的标注数据B.这些模型对图像的大小和分辨率没有要求，可以处理任意尺寸的图像C.深度学习图像分割方法能够自动学习图像的特征，适应不同类型的图像分割任务D.深度学习图像分割模型一旦训练完成，就不需要再进行调整和优化11、在数字图像的加密处理中，以保护图像的安全性和隐私性。假设要对一幅机密的军事图像进行加密，以下关于图像加密方法的描述，正确的是：（）A.传统的加密算法如AES不能用于图像加密，需要专门设计的图像加密算法B.图像加密后完全失去了原有的图像特征，无法进行任何形式的分析C.加密密钥的长度对图像加密的安全性没有影响，短密钥也能提供足够的保护D.图像加密算法的安全性只取决于加密算法的复杂度，与密钥管理无关12、数字图像的去雾处理用于改善有雾图像的质量。假设要对一幅有雾的风景图像进行去雾，以下关于图像去雾方法的描述，正确的是：（）A.基于暗通道先验的去雾方法对浓雾的去除效果不佳B.图像去雾会导致图像的色彩失真和细节丢失C.去雾算法的性能不受图像的拍摄场景和雾的浓度分布的影响D.无论雾的类型和浓度如何，一种去雾方法都能取得理想的效果13、在数字图像的频域处理中，傅里叶变换是常用的工具。假设要分析一幅图像的频率成分，以检测周期性的纹理。以下关于傅里叶变换的应用，哪一项是不正确的？（）A.通过观察频谱图，确定图像中主要的频率成分B.利用低通滤波去除高频噪声，平滑图像C.对频谱进行相位调整，改变图像的内容D.高通滤波突出图像的边缘和细节14、数字图像的文物保护和修复中，图像处理技术可以发挥重要作用。假设要对一幅古老的绘画进行数字化修复，去除污渍和裂痕，以下哪种技术可能需要对绘画的艺术风格和历史背景有深入了解？（）A.图像修复算法B.图像增强技术C.色彩校正方法D.边缘检测操作15、在数字图像处理中，当需要增强图像中特定区域的对比度时，以下哪种方法通常较为有效？（）A.全局直方图均衡化B.局部直方图均衡化C.线性对比度拉伸D.非线性对比度拉伸。假设图像中只有部分区域的细节需要突出，而其他区域的对比度保持不变，上述哪种方法能够更精准地实现这一需求，并详细说明其原理和操作步骤16、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17、图像的色彩空间转换在数字图像处理中经常用到。假设要将一幅RGB色彩空间的图像转换为HSV色彩空间，以便进行特定的处理。以下关于色彩空间转换的描述，正确的是：（）A.RGB到HSV的转换是线性的，计算简单，不会产生误差B.HSV色彩空间更适合描述人类对颜色的感知，有利于进行颜色的分析和处理C.在转换过程中，图像的颜色信息会发生丢失，导致图像质量下降D.色彩空间的转换只适用于特定类型的图像，对于一般图像没有作用18、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19、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作之一。假设我们有一张曝光不足的夜景照片，需要对其进行增强以改善视觉效果。以下关于图像增强方法的描述，哪一项是不准确的？（）A.直方图均衡化通过调整图像的灰度分布，使像素灰度值更均匀地分布，从而增强图像对比度B.灰度变换可以通过线性或非线性函数对像素灰度值进行映射，改变图像的亮度和对比度C.中值滤波是一种基于排序的非线性滤波方法，主要用于去除椒盐噪声，但会使图像细节模糊D.图像增强方法总是能够在不引入任何失真或噪声的情况下，完美地改善图像质量20、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，可以随意选择二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）图像形态学处理中的骨架提取的方法有哪些？2、（本题5分）简述图像压缩中的预测编码方法。3、（本题5分）简述数字图像在环境科学中的应用。4、（本题5分）简述图像分类中的支持向量回归方法。5、（本题5分）数字图像中目标分类的常用算法有哪些？三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）用Java实现图像的亮度均匀化功能，消除图像中的亮度差异。2、（本题5分）编写一个程序，实现图像的超分辨率重建的基于GAN的方法。使用GAN模型对低分辨率图像进行超分辨率重建，并显示原始图像和重建后的图像。3、（本题5分）编写程序进行图像的边缘检测与细化结合。先进行边缘检测，然后对边缘进行细化处理，输入图像并展示