裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁山西工學院《數字圖象處理》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、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2、數字圖像的遙感應用中，需要對大量的衛星圖像進行處理和分析。假設要從遙感圖像中提取土地覆蓋類型信息，以下哪種方法可能需要較高的計算資源和時間？（）A.基于像素的分類方法B.基于對象的分類方法C.深度學習的分類方法D.基于規則的分類方法3、圖像的銳化處理用于增強圖像的邊緣和細節。假設要對一幅模糊的人像照片進行銳化，以下關于圖像銳化方法的描述，正確的是：（）A.拉普拉斯銳化會增強圖像中的噪聲，需要在銳化前進行去噪處理B.高通濾波銳化能夠在增強邊緣的同時保持圖像的整體平滑度C.圖像銳化的程度越大越好，可以使圖像更加清晰D.銳化處理對圖像的色彩平衡沒有影響，不需要考慮4、數字圖像的特征提取是許多圖像處理任務的關鍵步驟。假設要對一幅指紋圖像進行特征提取，以用于身份識別。以下關于特征提取方法的選擇，哪一項是最具區分性的？（）A.提取圖像的邊緣特征，如邊緣的方向和長度B.提取圖像的紋理特征，如灰度共生矩陣C.提取圖像的局部特征，如SIFT（Scale-InvariantFeatureTransform）特征D.提取圖像的整體形狀特征，如外接矩形的尺寸5、數字圖像的光照校正用于解決圖像中光照不均勻的問題。假設我們有一張人物面部圖像，一側較亮一側較暗。以下哪種光照校正方法通常基于數學模型來估計光照分布？（）A.直方圖均衡化B.同態濾波C.灰度變換D.中值濾波6、在數字圖像的目標跟蹤中，假設要跟蹤一個在復雜背景中運動的物體。以下關于跟蹤算法的適應性，哪一項是需要重點考慮的？（）A.對物體的形狀變化具有魯棒性B.能夠快速適應光照的變化C.在物體被部分遮擋時仍能準確跟蹤D.以上三個方面都需要重點考慮7、圖像的匹配和識別是數字圖像處理的重要應用。假設要在一組圖像中找到與給定模板圖像相似的部分。以下關于圖像匹配方法的描述，哪一項是錯誤的？（）A.基于特征的匹配方法通過提取圖像的關鍵特征進行匹配B.基于灰度的匹配方法直接比較圖像的灰度值進行匹配C.模板匹配可以在整幅圖像上滑動模板，計算相似度D.圖像匹配的結果總是準確無誤的，不會受到圖像變形和光照變化的影響8、當處理數字圖像的光照不均勻問題時，以下哪種方法可以有效地校正光照？（）A.直方圖規定化B.同態濾波C.灰度變換D.以上都是。假設圖像由于光照條件的影響，部分區域過亮或過暗，需要一種方法來均衡光照，使整個圖像的亮度分布更加均勻，上述哪種方法能夠達到較好的校正效果，并分別闡述其原理和應用9、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10、在數字圖像的特征匹配中，找到不同圖像中相似的特征。假設要在兩張相似場景的街景圖像中進行特征匹配，以下關于特征匹配方法的描述，正確的是：（）A.SIFT特征具有尺度不變性和旋轉不變性，在特征匹配中表現出色，但計算量大B.SURf特征比SIFT特征更快速，但在準確性上略遜一籌C.特征匹配只需要考慮特征的描述子，不需要考慮特征的位置和方向D.無論圖像的視角和光照變化如何，一種特征匹配方法都能穩定工作11、數字圖像的質量評價對于評估圖像處理算法的效果至關重要。假設要評價一幅經過增強處理后的圖像質量，以下關于圖像質量評價指標的描述，正確的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）能夠準確反映人眼對圖像質量的主觀感受B.結構相似性指數（SSIM）考慮了圖像的結構信息，比PSNR更符合人眼視覺特性C.圖像質量評價指標只適用于特定類型的圖像處理算法，不具有通用性D.無論圖像的內容和應用場景如何，一種質量評價指標都能全面評價圖像質量12、在數字圖像的幾何變換中，例如將一幅矩形圖像旋轉一定角度并保持圖像內容的完整性和清晰度。考慮到圖像中的像素分布和插值計算，以下哪種插值方法可能在圖像質量和計算效率之間取得較好的平衡？（）A.最近鄰插值B.雙線性插值C.雙三次插值D.樣條插值13、圖像壓縮在數字圖像處理中具有重要意義。假設要對一組高分辨率的醫學圖像進行存儲和傳輸，需要采用有效的壓縮技術。以下關于圖像壓縮的描述，哪一項是不準確的？（）A.無損壓縮能夠完全恢復原始圖像的所有信息，但壓縮比相對較低B.有損壓縮通過舍棄一些不重要的圖像信息來獲得較高的壓縮比，但會有一定的圖像質量損失C.JPEG是一種常見的靜態圖像有損壓縮標準，廣泛應用于各種圖像領域D.圖像壓縮算法的性能只取決于壓縮比，與圖像的類型和內容無關14、當處理數字醫學圖像，例如X光片或者MRI圖像時，假設需要突出顯示圖像中的特定組織或病變區域。以下哪種圖像處理技術可能是最有用的？（）A.圖像增強，調整對比度和亮度B.圖像分割，分離出感興趣的區域C.圖像配準，與標準模板進行對比D.不進行任何處理，直接由醫生觀察原始圖像15、在數字圖像的紋理分析中，提取和描述圖像的紋理特征。假設要分析一幅織物圖像的紋理，以下關于紋理分析方法的描述，正確的是：（）A.灰度共生矩陣能夠有效地描述紋理的方向和周期性，但計算復雜度高B.小波變換在紋理分析中無法提取紋理的局部特征C.紋理分析結果對圖像的分類和識別沒有幫助D.圖像的紋理特征不受圖像的旋轉和縮放的影響16、圖像的色彩空間在數字圖像處理中有著重要作用。假設要對一張彩色圖像進行處理，以突出特定顏色的物體。以下關于色彩空間的描述，哪一項是不準確的？（）A.RGB色彩空間是最常見的用于顯示設備的色彩空間B.HSV色彩空間將顏色的信息分為色調、飽和度和明度，便于顏色的提取和處理C.YUV色彩空間常用于電視信號的傳輸和處理D.不同的色彩空間可以相互轉換，且轉換過程不會引入任何誤差17、在數字圖像的特征提取中，紋理特征是重要的一類。假設我們有一組布料圖像，需要根據紋理特征來區分不同的布料材質。以下哪種方法常用于提取圖像的紋理特征？（）A.灰度共生矩陣B.邊緣直方圖C.顏色直方圖D.形狀特征描述18、數字圖像的紋理分析可以用于圖像分類和識別。假設要分析一張織物圖像的紋理特征，以下哪種紋理分析方法可能提供更有區分度的特征？（）A.灰度共生矩陣B.紋理頻譜C.小波變換紋理分析D.以上方法結合使用19、在數字圖像處理中，邊緣檢測是一項重要任務。關于Sobel算子和Canny算子，以下說法不正確的是（）A.Sobel算子對水平和垂直邊緣檢測效果較好，但對噪聲比較敏感B.Canny算子具有較好的邊緣檢測性能，能夠檢測出弱邊緣并抑制噪聲C.Canny算子的計算復雜度高于Sobel算子，但檢測結果更精確D.在任何情況下，Sobel算子的邊緣檢測效果都不如Canny算子，應優先選擇Canny算子20、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21、對于數字圖像的色彩空間轉換，以下哪種色彩空間在圖像分割和目標識別中經常被使用？（）A.RGB色彩空間B.HSV色彩空間C.YUV色彩空間D.CMYK色彩空間。假設要從一幅復雜的彩色圖像中準確地分割出特定顏色的物體，上述哪種色彩空間能夠提供更有利的特征表示和處理方式，并說明其優勢所在22、圖像的色彩空間轉換在數字圖像處理中經常用到。假設要將一幅RGB色彩空間的圖像轉換為HSV色彩空間進行處理，以下關于色彩空間轉換的描述，正確的是：（）A.RGB到HSV的轉換是線性的，不會引入任何誤差B.HSV色彩空間更適合于基于顏色的圖像分割和分析C.色彩空間的轉換對圖像的內容和特征沒有任何影響D.無論圖像的應用場景如何，RGB色彩空間總是優于其他色彩空間23、在數字圖像的幾何變換中，包括縮放、旋轉和平移等操作。假設要對一幅數字地圖進行縮放，以適應不同的顯示需求。以下關于幾何變換的精度要求，哪一項是最為重要的？（）A.變換后的圖像應保持清晰，沒有明顯的失真B.計算速度要快，能夠實時完成變換C.能夠精確地控制縮放比例，保持地圖的比例關系D.對圖像的色彩沒有影響24、數字圖像的銳化處理可以增強圖像的邊緣和細節。假設要對一幅模糊的人物圖像進行銳化。以下關于銳化方法的副作用，哪一項是需要注意的？（）A.可能會引入噪聲，使圖像質量下降B.過度銳化會導致圖像失真和不自然C.銳化后的圖像可能會出現光暈現象D.以上三個方面的副作用都需要注意25、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二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋圖像加密中的流加密算法。2、（本題5分）解釋數字圖像在食品科學中的作用。3、（本題5分）簡述數字水印的安全性評估指標。4、（本題5分）如何處理光照不均勻的圖像？三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）實現圖像的直方圖規定化。將輸入圖像的直方圖變換為指定的形狀，改善圖像的對比度。分析規定化過程中的關鍵步驟。2、（本題5分）用OpenCV實現圖像的亮度和對比度調整。用戶輸入亮度和對比度的值，程序調整圖像的亮度和對比度并顯示結果。3、（本題5分）設計一個程序實現圖像的濾波操作。可以實現均值濾波、中值濾波等，以去除圖像中的噪聲，輸入圖像和濾波器類型，顯示濾波后的圖像。4