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頁三峽大學科技學院

《數字圖像處理及應用》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、當對一張老舊的黑白照片進行修復，以去除劃痕、斑點和褪色等缺陷，并恢復其清晰度和對比度。以下哪種圖像處理技術組合可能會產生較好的效果？（）A.圖像去噪和對比度增強B.圖像銳化和顏色恢復C.圖像修復和直方圖均衡化D.圖像分割和形態學處理2、在數字圖像的加密處理中，以保護圖像的安全性和隱私性。假設要對一幅機密的軍事圖像進行加密，以下關于圖像加密方法的描述，正確的是：（）A.傳統的加密算法如AES不能用于圖像加密，需要專門設計的圖像加密算法B.圖像加密后完全失去了原有的圖像特征，無法進行任何形式的分析C.加密密鑰的長度對圖像加密的安全性沒有影響，短密鑰也能提供足夠的保護D.圖像加密算法的安全性只取決于加密算法的復雜度，與密鑰管理無關3、數字圖像的濾波操作可以去除噪聲或平滑圖像。假設要處理一張受到椒鹽噪聲污染的圖像，同時要盡量保留圖像的邊緣和細節信息。以下哪種濾波方法較為合適？（）A.均值濾波B.中值濾波C.高斯濾波D.雙邊濾波4、在數字圖像的目標跟蹤中，假設要跟蹤視頻中的一個運動物體。以下關于目標跟蹤方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.基于特征的跟蹤方法通過提取目標的特征進行跟蹤B.基于模型的跟蹤方法通過建立目標的模型進行預測和跟蹤C.粒子濾波是一種常用的目標跟蹤算法，能夠處理目標的非線性運動D.目標跟蹤不會受到目標外觀變化和遮擋的影響5、數字圖像的分割后處理用于優化分割結果。假設已經得到了一幅初步分割的細胞圖像，以下關于分割后處理方法的描述，正確的是：（）A.形態學開運算可以去除分割區域中的小噪聲和孤立點，使分割結果更平滑B.區域合并算法總是能夠將正確的區域合并，不會導致過度合并C.分割后處理對最終的圖像分析和理解沒有作用D.無論分割結果的質量如何，不需要進行后處理，直接使用即可6、數字圖像的光照補償用于校正不均勻的光照。假設要對一幅光照不均的證件照片進行處理，以下關于光照補償方法的描述，正確的是：（）A.直方圖規定化可以將圖像的直方圖調整為特定的形狀，實現光照補償，但可能會導致部分細節丟失B.同態濾波能夠同時增強圖像的對比度和校正光照，但對高頻噪聲敏感C.光照補償不需要考慮圖像的色彩信息，只處理灰度值即可D.無論光照不均的程度如何，一種光照補償方法都能完全解決問題7、數字圖像的質量評價是衡量圖像處理效果的重要手段。假設要評價一幅經過增強處理后的圖像質量，以下關于評價指標的選擇，哪一項是最全面的？（）A.均方誤差（MSE），衡量圖像的失真程度B.峰值信噪比（PSNR），比較原始圖像和處理后圖像的差異C.結構相似性指數（SSIM），考慮圖像的結構信息D.同時使用MSE、PSNR和SSIM，從不同方面進行評價8、在數字圖像的色彩校正中，假設圖像存在偏色問題，需要對其進行校正以恢復真實的色彩。以下哪種方法可能更準確地確定校正參數？（）A.使用標準色卡進行對比和調整B.基于人眼的主觀判斷進行色彩調整C.隨機選擇一些顏色進行校正，不考慮整體效果D.不進行色彩校正，保留偏色的圖像9、圖像分割是將圖像分成不同的區域或對象。假設要從一幅復雜的自然風景圖像中分割出天空和地面區域，以下關于圖像分割方法的描述，正確的是：（）A.基于閾值的分割方法簡單直接，但對于灰度分布復雜的圖像效果不佳B.區域生長算法總是能夠準確地分割出具有相似特征的區域，不受噪聲影響C.邊緣檢測算法可以清晰地劃分出不同區域的邊界，但對弱邊緣的檢測可能不準確D.圖像分割算法的性能不受圖像分辨率和噪聲水平的影響10、圖像的形態學處理常用于圖像的預處理和目標提取。假設要對一幅二值圖像進行形態學操作。以下關于圖像形態學處理的描述，哪一項是不正確的？（）A.腐蝕操作可以使物體邊界向內收縮，去除圖像中的細小突出部分B.膨脹操作可以使物體邊界向外擴張，填充圖像中的小孔和狹窄縫隙C.開運算先腐蝕后膨脹，用于去除圖像中的小物體和噪聲，同時保持物體的基本形狀不變D.形態學處理只適用于二值圖像，對灰度圖像無法進行有效的操作11、圖像的立體匹配是獲取圖像深度信息的關鍵步驟。假設我們有一對立體圖像，需要計算每個像素的視差。以下哪種立體匹配算法通常基于全局優化的思想？（）A.基于動態規劃的立體匹配B.基于圖割的立體匹配C.基于特征的立體匹配D.基于區域的立體匹配12、在數字圖像的紋理分析中，假設要描述一幅織物圖像的紋理特征。以下關于紋理特征的描述，哪一項是最全面的？（）A.紋理的方向、頻率和周期性B.紋理的粗糙度、對比度和均勻性C.紋理的統計特征，如均值和方差D.以上三個方面的特征結合起來，全面描述紋理13、圖像的壓縮編碼標準在圖像存儲和傳輸中起著關鍵作用。假設要選擇一種適合網絡視頻傳輸的圖像壓縮編碼標準，以下關于壓縮編碼標準的描述，正確的是：（）A.JPEG標準適合動態視頻的壓縮，能夠提供高壓縮比和良好的圖像質量B.MPEG系列標準專為視頻壓縮設計，能夠滿足網絡視頻傳輸的實時性要求C.H.264標準的壓縮效率低，逐漸被新的標準所取代D.壓縮編碼標準的選擇只取決于圖像的分辨率，與圖像內容和傳輸帶寬無關14、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15、圖像的幾何變換包括平移、旋轉、縮放等操作。假設要對一張掃描得到的傾斜文檔圖像進行矯正。以下關于圖像幾何變換的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以通過計算變換矩陣來實現圖像的平移、旋轉和縮放等操作，并且可以通過插值算法來計算新位置的像素值B.雙線性插值在計算新像素值時，考慮了相鄰四個像素的影響，比最近鄰插值效果更平滑，但計算量較大C.圖像幾何變換過程中不會出現像素值的丟失或錯誤，能夠完美地實現各種變換效果D.在進行旋轉操作時，需要考慮圖像的邊界擴展，以避免出現部分圖像缺失的情況16、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17、在數字圖像的運動估計中，用于分析圖像序列中的物體運動。假設我們要估計一段視頻中物體的運動速度和方向，以下哪種運動估計方法通常基于塊匹配的思想？（）A.光流法B.塊匹配法C.相位相關法D.特征跟蹤法18、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19、在數字圖像的多尺度分析中，能夠獲取不同尺度下的圖像信息。假設要對一張紋理豐富的圖像進行多尺度分析，以提取不同尺度下的特征，以下哪種多尺度分析方法可能更適合？（）A.金字塔變換B.小波變換C.曲波變換D.輪廓波變換20、在數字圖像的存儲格式中，TIFF格式具有一些獨特的特點。假設要選擇一種適合存儲高質量、多通道圖像的格式。以下關于TIFF格式的描述，正確的是：（）A.TIFF格式不支持壓縮，文件體積較大，不適合存儲大量圖像B.TIFF格式只能存儲灰度圖像，無法存儲彩色圖像C.TIFF格式具有良好的兼容性和擴展性，可以存儲豐富的圖像信息D.TIFF格式的讀取和寫入速度非常快，適用于實時圖像處理二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋醫學圖像重建中的濾波反投影法。2、（本題5分）簡述圖像壓縮中的霍夫曼編碼過程。3、（本題5分）說明數字圖像在珠寶鑒定中的用途。4、（本題5分）說明圖像融合中的多分辨率分析方法。5、（本題5分）簡述圖像超分辨率重建中的基于學習的方法。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫一個程序，使用OpenCV實現圖像的油畫效果、水彩畫效果和素描效果的組合處理。結合油畫、水彩畫和素描效果的算法，對圖像進行處理并顯示結果。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）設計一個程序，讀取一幅彩色圖像，提取其紅色通道、綠色通道和藍色通道的圖像，并分別顯示，以便觀察不同通道的圖像特征。4、（本題5分）設