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《通信工程設計實施與網絡規劃優化實踐》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在數字圖像的特征提取中，紋理特征是重要的一類。假設要描述圖像中紋理的粗糙度和方向性，以下哪種方法可能不太適合？（）A.灰度共生矩陣B.小波變換C.局部二值模式（LBP）D.主成分分析（PCA）2、在數字圖像的隱寫分析中，假設需要檢測一幅圖像中是否隱藏了秘密信息。以下哪種分析方法可能更有效？（）A.統計分析圖像的特征，如直方圖B.對圖像進行視覺檢查，尋找可疑的模式C.不進行隱寫分析，認為圖像沒有隱藏信息D.隨機修改圖像的像素值，查看是否有異常3、在數字圖像的加密處理中，保障圖像的安全性和隱私性至關重要。假設要對一幅機密圖像進行加密傳輸。以下關于圖像加密的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用對稱加密算法如AES對圖像進行加密，加密和解密使用相同的密鑰B.非對稱加密算法如RSA可以用于數字簽名和密鑰交換，保障加密的安全性C.圖像加密后完全變成無意義的隨機噪聲，無法從中獲取任何關于原始圖像的信息D.圖像加密技術可以完全防止圖像被非法破解和竊取，不需要其他安全措施4、在數字圖像處理中，圖像增強是常見的操作之一。假設我們有一張由于光照不足而顯得灰暗的室內圖像，需要增強其對比度和亮度，以使圖像中的細節更加清晰可見。以下哪種方法可能是最有效的？（）A.直接線性拉伸圖像的灰度值范圍B.使用直方圖均衡化，重新分布灰度級C.對圖像進行中值濾波，去除噪聲后再調整亮度D.降低圖像的分辨率，減少數據量來突出主要信息5、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6、數字圖像的復原旨在去除圖像中的降質因素。假設圖像由于運動模糊而質量下降，要恢復清晰的圖像，以下關于圖像復原的描述，哪一項是不準確的？（）A.需要建立圖像的退化模型B.可以通過逆濾波的方法完全恢復原始圖像C.正則化方法可以在一定程度上抑制噪聲的放大D.盲復原是在不知道退化函數的情況下進行圖像復原7、假設要對一段運動模糊的視頻進行恢復，以清晰地顯示物體的運動軌跡和細節。由于模糊的原因可能是相機抖動或物體快速運動，以下哪種方法可能有助于解決這個問題？（）A.逆濾波B.維納濾波C.盲卷積D.中值濾波8、圖像的融合是將多幅圖像的信息綜合到一幅圖像中。假設要將一張紅外圖像和一張可見光圖像融合。以下關于圖像融合方法的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以基于像素級的融合方法，直接對像素值進行加權或組合B.特征級融合方法先提取圖像的特征，然后進行融合C.決策級融合方法根據圖像的分類或決策結果進行融合D.圖像融合的結果總是能夠完美地結合多幅圖像的優勢，不存在任何缺陷9、在數字圖像的超分辨率重建中，提高圖像的分辨率。假設要將一幅低分辨率的衛星圖像重建為高分辨率圖像，以下關于超分辨率重建方法的描述，正確的是：（）A.基于插值的方法簡單快速，但重建的圖像容易出現鋸齒和模糊B.深度學習方法在超分辨率重建中效果不佳，無法生成清晰的細節C.超分辨率重建的結果不受原始低分辨率圖像的質量和信息量的限制D.圖像的超分辨率重建只需要考慮空間分辨率的提高，不需要考慮頻譜信息10、在數字圖像的邊緣檢測中，需要準確地檢測出圖像中物體的邊緣。假設圖像中的邊緣具有不同的強度和方向，以下哪種邊緣檢測算子可能會提供最準確和清晰的邊緣結果？（）A.Roberts算子，計算對角方向的差分B.Sobel算子，基于梯度的大小和方向C.Prewitt算子，類似于Sobel但計算更簡單D.不使用任何邊緣檢測算子，通過肉眼觀察判斷邊緣11、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12、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13、在數字圖像處理中，圖像增強是常見的操作。假設我們有一張低對比度的醫學圖像，需要進行增強以更好地顯示病變區域。以下關于圖像增強方法的描述，正確的是：（）A.直方圖均衡化會導致圖像細節丟失，不適合用于醫學圖像增強B.線性拉伸可以有效地增強圖像對比度，但可能會引入噪聲C.中值濾波能夠增強圖像，但對邊緣信息的保留效果較差D.圖像增強方法對所有類型的圖像都能產生相同的效果，無需考慮圖像的特點14、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15、在數字圖像的紋理合成中，假設需要根據給定的小樣本紋理生成大面積相似的紋理圖像。以下哪種方法可能能夠生成更自然和連貫的紋理？（）A.基于樣例的紋理合成方法B.隨機生成像素值來創建紋理C.復制原始紋理樣本進行平鋪D.不進行紋理合成，使用單一的紋理圖案16、在數字圖像的印刷和出版領域，色彩管理是重要的環節。假設要確保同一圖像在不同設備上顯示的顏色一致性，以下關于色彩管理的描述，哪一項是不準確的？（）A.需要建立設備的色彩特性文件B.可以通過色彩空間轉換來實現顏色的匹配C.人眼對顏色的感知差異不會影響色彩管理的效果D.色彩管理可以提高印刷品的質量和準確性17、圖像的壓縮感知是一種新興的圖像壓縮技術。假設要對一幅圖像進行壓縮感知處理。以下關于壓縮感知的描述，正確的是：（）A.壓縮感知可以在遠低于奈奎斯特采樣率的情況下準確重構圖像B.壓縮感知的重構過程簡單快速，對計算資源要求低C.壓縮感知適用于所有類型的圖像，且壓縮比可以任意設定D.圖像經過壓縮感知處理后，其質量不會受到任何影響18、在數字圖像的形態學處理中，以下哪種操作可以用來填充圖像中的小孔洞？（）A.腐蝕B.膨脹C.開運算D.閉運算。假設圖像中存在一些由于噪聲或其他原因產生的小面積孔洞，需要一種形態學操作來修復這些缺陷，上述哪種操作能夠有效地實現這一目的，并詳細解釋其工作過程19、數字圖像的質量評價對于圖像處理系統的性能評估至關重要。假設要客觀地評價一幅經過處理后的圖像質量，以下哪種評價指標可能更多地考慮了人類視覺系統的特性？（）A.均方誤差（MSE）B.峰值信噪比（PSNR）C.結構相似性指數（SSIM）D.信息熵20、在數字圖像的生物特征識別中，例如指紋識別和虹膜識別。假設要提高識別系統的安全性和準確性，以下關于生物特征圖像處理的描述，哪一項是不正確的？（）A.特征提取的準確性至關重要B.圖像增強可以改善特征的可辨識度C.生物特征圖像的存儲和傳輸不需要加密D.多模態生物特征融合可以提高識別性能二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡述數字圖像在體育領域的應用。2、（本題5分）如何利用數字圖像處理記錄婚慶美好瞬間？3、（本題5分）簡述遙感圖像中數字圖像處理的作用。4、（本題5分）說明數字圖像在能源領域的用途。5、（本題5分）說明數字圖像在增強現實中的角色。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用OpenCV實現圖像的特征點檢測、描述和匹配的多次迭代處理。多次進行特征點檢測、描述和匹配，提高匹配的準確性并顯示結果。2、（本題5分）設計一個程序，對圖像進行圖像分類的基于深度學習的無監督學習方法。使用無監督學習模型對圖像進行分類，并輸出分類結果。3、（本題5分）使用Python編寫程序，對圖像進行基于聚類的分割，將圖像分割成不同的類別，并顯示分割結果。4、（本題5分）實現圖像的分割與特征提取的連續處理。先進行分割，然后提取各個區域