學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁阿拉善職業技術學院《圖像處理及分析》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、數字圖像的壓縮編碼中，哈夫曼編碼是一種常用的方法。假設要對一組圖像數據進行哈夫曼編碼。以下關于哈夫曼編碼的描述，哪一項是不準確的？（）A.哈夫曼編碼根據字符出現的頻率生成可變長度的編碼，頻率高的字符編碼短B.編碼過程需要對圖像數據的統計特性進行分析C.哈夫曼編碼是一種無損編碼方法，解碼后能夠完全恢復原始數據D.哈夫曼編碼的壓縮效率不受圖像數據的特點和分布影響2、數字圖像的復原旨在去除圖像中的失真和降質。假設要對一張因運動模糊而失真的圖像進行復原。以下關于圖像復原的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過建立圖像的退化模型，反推原始圖像，實現圖像的復原B.維納濾波是一種常見的圖像復原方法，通過估計圖像的功率譜來恢復圖像C.圖像復原能夠完全恢復出原始清晰的圖像，不受模糊程度和噪聲的影響D.在進行圖像復原時，需要對先驗知識和參數進行合理估計，以提高復原效果3、數字圖像的特征匹配在三維重建和圖像拼接等應用中起著關鍵作用。假設要對兩張相似的圖像進行特征匹配。以下關于特征匹配的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用尺度不變特征變換（SIFT）等算法提取具有不變性的特征B.特征匹配需要在特征空間中計算特征之間的相似度C.誤匹配可以通過隨機抽樣一致性（RANSAC）等算法進行剔除D.特征匹配的結果不受圖像的旋轉、縮放和平移等變換的影響4、數字圖像的去馬賽克處理用于恢復由彩色濾鏡陣列（CFA）采樣得到的圖像的完整色彩信息。假設要對一幅使用CFA采樣的圖像進行去馬賽克，以下關于去馬賽克方法的描述，正確的是：（）A.雙線性插值去馬賽克方法能夠較好地恢復圖像的色彩，但在邊緣處容易產生色彩失真B.基于深度學習的去馬賽克方法需要大量的訓練數據，在實際應用中受限C.去馬賽克處理不會影響圖像的分辨率和清晰度D.無論CFA的模式和圖像內容如何，一種去馬賽克方法都能完美恢復色彩5、數字圖像處理在遙感領域有重要應用。假設要對一幅衛星遙感圖像進行土地利用分類。以下關于數據預處理的步驟，哪一項是最為關鍵的？（）A.輻射校正，消除傳感器的誤差和噪聲B.幾何校正，糾正圖像的幾何變形C.圖像增強，提高圖像的對比度和清晰度D.數據融合，將多源數據綜合在一起6、對于數字圖像的形態學梯度運算，假設需要突出圖像中物體的邊緣和輪廓。以下關于形態學梯度的說法哪個是正確的？（）A.形態學梯度能夠有效地檢測物體的邊界B.形態學梯度運算會模糊圖像的內部區域C.形態學梯度對噪聲非常敏感，容易產生錯誤的結果D.不進行形態學梯度運算，使用原始圖像進行分析7、圖像的配準是將不同時間或視角獲取的圖像進行對齊。假設要將兩張拍攝角度不同的人臉圖像進行配準，以下關于圖像配準方法的描述，正確的是：（）A.基于特征點的配準方法對光照變化和噪聲不敏感，配準精度高B.直接使用灰度值的相似性度量進行配準能夠快速得到準確的結果C.圖像配準不需要考慮圖像的變形和扭曲，只關注特征點的匹配D.配準算法的選擇對配準結果沒有顯著影響，任何算法都能達到較好的效果8、圖像壓縮對于數字圖像的存儲和傳輸至關重要。假設需要對大量的高分辨率醫學圖像進行壓縮存儲，同時要盡量保證圖像質量。以下關于圖像壓縮技術的描述，哪一項是不正確的？（）A.無損壓縮算法可以完全恢復原始圖像，沒有任何信息損失，但壓縮比相對較低B.有損壓縮算法通過舍棄一些不太重要的圖像信息來實現較高的壓縮比，但會導致一定程度的圖像質量下降C.基于變換的壓縮方法，如離散余弦變換（DCT），將圖像從空間域轉換到頻率域，便于去除冗余信息D.圖像壓縮比越高越好，不需要考慮壓縮算法對圖像質量的影響9、在數字圖像的光照校正中，需要消除光照不均勻對圖像的影響。假設要對一張光照不均勻的面部圖像進行校正。以下關于光照校正方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過建立光照模型，估計光照分布，然后對圖像進行校正B.直方圖均衡化也可以在一定程度上改善光照不均勻的情況C.基于Retinex理論的方法能夠分離圖像的光照和反射成分，實現光照校正D.光照校正能夠完全消除圖像中的所有光照問題，使圖像在任何光照條件下都表現一致10、在數字圖像的頻域處理中，傅里葉變換是重要的工具。假設要分析圖像的周期性紋理特征，以下關于傅里葉變換的應用，哪一項是不正確的？（）A.通過傅里葉變換的頻譜可以判斷圖像中紋理的方向和周期B.對傅里葉變換后的頻譜進行濾波操作，可以去除或增強特定頻率的成分C.傅里葉變換只能用于處理灰度圖像，不能用于彩色圖像D.快速傅里葉變換（FFT）可以提高計算效率11、在數字圖像的多分辨率分析中，小波變換是一種常用的工具。假設我們要對一張圖像進行壓縮，同時保留重要的細節信息。以下關于小波變換在圖像壓縮中的優勢，哪一項是不正確的？（）A.能夠提供不同分辨率下的圖像表示B.對圖像的邊緣和紋理有較好的處理能力C.計算復雜度低，壓縮效率高D.不需要考慮圖像的內容和特點12、在數字圖像的壓縮中，有損壓縮和無損壓縮是兩種常見的方式。假設要對一幅醫學圖像進行壓縮存儲，同時要保證圖像的診斷信息不丟失。以下關于圖像壓縮方式的選擇，正確的是：（）A.選擇有損壓縮，因為可以大大減小圖像文件的大小，而對醫學診斷影響不大B.無損壓縮是最佳選擇，雖然壓縮比相對較低，但能完整保留圖像的所有信息C.由于醫學圖像對精度要求不高，有損壓縮和無損壓縮效果相同，可以任意選擇D.為了節省存儲空間，應優先選擇有損壓縮，然后在需要時再進行還原13、對于數字圖像的特征提取，假設需要從圖像中提取能夠有效描述圖像內容的特征，用于圖像識別和分類任務。以下哪種特征可能具有較好的區分能力和魯棒性？（）A.圖像的顏色直方圖特征B.圖像的邊緣方向特征C.圖像的紋理特征，如灰度共生矩陣D.隨機選擇一些像素值作為特征14、在數字圖像的目標檢測中，假設要在一幅復雜的城市街景圖像中檢測車輛。以下關于檢測算法的實時性要求，哪一項是最為關鍵的？（）A.能夠在短時間內處理大量圖像，滿足實時監控的需求B.檢測結果的準確性高，即使處理速度較慢C.算法的模型參數少，便于在資源受限的設備上運行D.能夠適應不同的光照和天氣條件，保證檢測的穩定性15、當對一幅人臉圖像進行表情識別，需要提取出能夠表征不同表情的特征。以下哪種特征提取方法可能在表情識別任務中表現較好？（）A.幾何特征B.紋理特征C.局部二值模式D.以上都是16、圖像的形態學處理常用于圖像的簡化和特征提取。假設要對一幅二值圖像進行膨脹操作，以連接斷開的部分。以下關于形態學操作的描述，正確的是：（）A.膨脹操作會使圖像中的物體變大，填充細小的空洞和間隙B.形態學操作只對二值圖像有效，對灰度圖像沒有任何作用C.多次進行膨脹操作可以不斷增加圖像中物體的面積，沒有上限D.膨脹操作會破壞圖像中物體的原有形狀，導致無法恢復17、當利用數字圖像處理技術進行車牌識別時，以下哪個步驟是關鍵的預處理操作？（）A.圖像傾斜校正B.圖像二值化C.字符分割D.以上都是。假設需要從車輛圖像中準確識別出車牌號碼，上述哪個預處理步驟能夠為后續的字符識別提供良好的基礎，提高識別的準確率，并分別說明其在車牌識別中的重要性和處理方法18、在數字圖像的去噪處理中，以下關于高斯噪聲和椒鹽噪聲的敘述，不準確的是（）A.高斯噪聲的概率密度函數服從高斯分布，其值在整個灰度范圍內隨機出現B.椒鹽噪聲表現為圖像中出現的黑白斑點，對圖像的破壞較大C.去除高斯噪聲和椒鹽噪聲通常需要采用不同的濾波方法和參數D.對于一幅同時包含高斯噪聲和椒鹽噪聲的圖像，使用單一的濾波方法就能有效地去除兩種噪聲19、圖像的頻域處理可以實現一些特定的效果。假設要對一張圖像進行高通濾波，以增強圖像的邊緣信息。以下關于圖像頻域處理的描述，哪一項是錯誤的？（）A.傅里葉變換將圖像從空域轉換到頻域，便于進行頻域處理B.高通濾波通過保留圖像的高頻分量，突出圖像的邊緣和細節C.頻域處理后的圖像可以通過逆傅里葉變換轉換回空域D.圖像的頻域處理比空域處理計算復雜度低，效率更高20、當進行數字圖像的對比度拉伸時，假設圖像的對比度較低，需要擴展灰度級范圍。以下哪種對比度拉伸方法可能更適合保留圖像的細節？（）A.線性對比度拉伸B.非線性對比度拉伸，如對數拉伸C.不進行對比度拉伸，認為當前對比度足夠D.隨機調整圖像的灰度值來拉伸對比度21、假設要對一組醫學圖像進行分析，以檢測腫瘤的存在和位置。這些圖像可能存在噪聲、對比度低和部分組織模糊等問題。為了提高圖像的質量和檢測的準確性，以下哪種預處理操作可能是關鍵的第一步？（）A.圖像去噪B.圖像增強C.圖像分割D.圖像配準22、在數字圖像的多尺度分析中，例如對一幅包含不同大小物體的圖像進行分析，需要在不同尺度上提取特征和信息。以下哪種多尺度分析工具可能更適合這種需求？（）A.小波變換B.金字塔變換C.傅里葉變換D.以上都不是23、數字圖像的復原旨在去除圖像中的退化因素。假設我們有一張由于相機抖動而模糊的圖像，想要恢復其清晰程度。以下哪種圖像復原方法通常需要先建立圖像的退化模型？（）A.逆濾波B.維納濾波C.中值濾波D.高斯濾波24、在數字圖像的去霧處理中，對于一幅因霧氣導致對比度降低和顏色失真的戶外圖像，需要恢復其清晰的視覺效果。以下哪種去霧算法可能更有效地去除霧氣并保留圖像的真實色彩和細節？（）A.基于暗通道先驗的去霧B.基于直方圖均衡化的去霧C.基于中值濾波的去霧D.基于高斯濾波的去霧25、假設要對一幅包含多個相似物體的圖像進行目標計數，例如統計麥田中的麥穗數量。由于物體的大小、形狀和排列存在一定的隨機性，以下哪種圖像處理技術可能有助于準確計數？（）A.形態學處理結合連通區域標記B.邊緣檢測結合輪廓跟蹤C.閾值分割結合圖像濾波D.特征提取結合分類器二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）說明圖像分割中的分水嶺算法的基本思想。2、（本題5分）簡述數字圖像在家政服務行業中的用途。3、（本題5分）圖像增強中的頻域高通濾波的截止頻率如何選擇？4、（本題5分）解釋數字圖像腐蝕和膨脹運算的作用。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）實現圖像的亮度調整與色彩空間轉換的同步操作。在調整亮度的同時進行色彩空間轉換，觀察圖像變化。2、（本題5分）實現圖像的模板匹配與彩色增強的組合處理。在模板匹配的區域進行彩色增強。3、（本題5分）編寫一個程序，實現圖像的幾何校正。讀取一幅變形的圖像，通過特定的算法