C語言與數字圖像處理結合的應用試題及答案姓名：____________________

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.下列關于C語言與數字圖像處理結合的應用中，不屬于圖像處理基本操作的是：

A.圖像縮放

B.圖像旋轉

C.圖像裁剪

D.圖像加密

2.在C語言中，以下哪個函數用于讀取圖像文件？

A.fread()

B.fgets()

C.fscanf()

D.fgetc()

3.以下哪個函數用于在C語言中實現圖像的灰度轉換？

A.cvtColor()

B.threshold()

C.rgb2gray()

D.gray2rgb()

4.在C語言中，以下哪個函數用于在圖像上繪制矩形？

A.rectangle()

B.circle()

C.line()

D.ellipse()

5.以下哪個函數用于在C語言中實現圖像的邊緣檢測？

A.Canny()

B.Sobel()

C.Laplacian()

D.Scharr()

6.在C語言中，以下哪個函數用于在圖像上添加噪聲？

A.addNoise()

B.addSaltAndPepper()

C.addGaussianNoise()

D.addSpeckleNoise()

7.以下哪個函數用于在C語言中實現圖像的濾波操作？

A.blur()

B.medianBlur()

C.GaussianBlur()

D.bilateralFilter()

8.在C語言中，以下哪個函數用于在圖像上實現直方圖均衡化？

A.equalizeHist()

B.histEq()

C.histogram()

D.hist()

9.以下哪個函數用于在C語言中實現圖像的分割操作？

A.threshold()

B.connectedComponentsWithStats()

C.findContours()

D.contourArea()

10.在C語言中，以下哪個函數用于在圖像上實現形態學操作？

A.erode()

B.dilate()

C.opening()

D.closing()

二、填空題（每題2分，共5題）

1.在C語言中，使用OpenCV庫讀取圖像的函數是__________。

2.在C語言中，使用OpenCV庫顯示圖像的函數是__________。

3.在C語言中，使用OpenCV庫實現圖像的灰度轉換的函數是__________。

4.在C語言中，使用OpenCV庫實現圖像的邊緣檢測的函數是__________。

5.在C語言中，使用OpenCV庫實現圖像的分割操作的函數是__________。

三、簡答題（每題5分，共10分）

1.簡述C語言與數字圖像處理結合的應用領域。

2.簡述OpenCV庫在數字圖像處理中的應用。

四、編程題（共15分）

編寫一個C語言程序，實現以下功能：

1.讀取一張彩色圖像。

2.將彩色圖像轉換為灰度圖像。

3.在灰度圖像上繪制一個矩形。

4.顯示處理后的圖像。

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.以下哪些是數字圖像處理的基本步驟？

A.圖像采集

B.圖像預處理

C.圖像增強

D.圖像分割

E.特征提取

2.在C語言中，以下哪些是常用的圖像文件格式？

A.BMP

B.JPEG

C.PNG

D.TIFF

E.GIF

3.以下哪些是OpenCV庫中用于圖像讀取的函數？

A.imread()

B.imwrite()

C.imdecode()

D.imencode()

E.imread_all()

4.以下哪些是OpenCV庫中用于圖像顯示的函數？

A.imshow()

B.waitKey()

C.namedWindow()

D.destroyAllWindows()

E.cvNamedWindow()

5.以下哪些是OpenCV庫中用于圖像轉換的函數？

A.cvtColor()

B.convertTo()

C.threshold()

D.equalizeHist()

E.histEq()

6.以下哪些是OpenCV庫中用于圖像濾波的函數？

A.blur()

B.medianBlur()

C.GaussianBlur()

D.bilateralFilter()

E.filter2D()

7.以下哪些是OpenCV庫中用于圖像形態學操作的函數？

A.erode()

B.dilate()

C.morphologyEx()

D.morphOpen()

E.morphClose()

8.以下哪些是OpenCV庫中用于圖像分割的函數？

A.threshold()

B.connectedComponentsWithStats()

C.findContours()

D.contourArea()

E.contourPerimeter()

9.以下哪些是OpenCV庫中用于圖像特征提取的函數？

A.HOGDescriptor()

B.ORB()

C.SIFT()

D.SURF()

E.FAST()

10.以下哪些是OpenCV庫中用于圖像配準的函數？

A.matchTemplate()

B.templateMatch()

C.findHomography()

D.homography()

E.stereoMatch()

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.數字圖像處理是指對圖像進行一系列的數學和邏輯操作，以改善圖像質量或提取圖像信息。（）

2.OpenCV庫是一個開源的計算機視覺和機器學習軟件庫，它支持多種編程語言，包括C、C++、Python等。（）

3.圖像的灰度化是將彩色圖像轉換為灰度圖像的過程，通常通過取紅、綠、藍三個顏色通道的平均值來實現。（）

4.在圖像處理中，濾波操作主要用于去除圖像中的噪聲和細節。（）

5.形態學操作是通過結構元素對圖像進行操作，如膨脹、腐蝕、開運算和閉運算等。（）

6.圖像分割是將圖像劃分為若干個互不重疊的區域，每個區域具有相似的特征。（）

7.SIFT（尺度不變特征變換）是一種用于圖像特征提取的算法，它對圖像的尺度變化具有魯棒性。（）

8.在圖像配準過程中，使用特征匹配方法可以找到兩個圖像之間的對應關系。（）

9.雙目視覺系統通過兩個攝像頭捕獲的圖像來估計場景中的深度信息。（）

10.OpenCV庫中的Canny邊緣檢測算法比Sobel算法更精確，因為它考慮了像素鄰域內的梯度信息。（）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述數字圖像處理的基本流程。

2.解釋什么是圖像的像素深度和顏色空間。

3.列舉三種常見的圖像濾波方法及其應用場景。

4.描述形態學操作在圖像處理中的作用。

5.簡要說明圖像分割在計算機視覺中的應用。

6.解釋什么是圖像配準以及它在計算機視覺中的重要性。

試卷答案如下

一、單項選擇題

1.D

解析思路：圖像加密不屬于圖像處理的基本操作，而屬于圖像安全領域。

2.A

解析思路：imread()是OpenCV庫中用于讀取圖像文件的函數。

3.C

解析思路：rgb2gray()是OpenCV庫中用于將彩色圖像轉換為灰度圖像的函數。

4.A

解析思路：rectangle()是OpenCV庫中用于在圖像上繪制矩形的函數。

5.B

解析思路：Sobel()是OpenCV庫中用于在圖像上實現邊緣檢測的函數。

6.B

解析思路：addSaltAndPepper()是OpenCV庫中用于在圖像上添加椒鹽噪聲的函數。

7.C

解析思路：GaussianBlur()是OpenCV庫中用于在圖像上實現高斯模糊濾波的函數。

8.A

解析思路：equalizeHist()是OpenCV庫中用于在圖像上實現直方圖均衡化的函數。

9.B

解析思路：connectedComponentsWithStats()是OpenCV庫中用于在圖像上實現分割操作的函數。

10.A

解析思路：erode()是OpenCV庫中用于在圖像上實現腐蝕操作的函數。

二、多項選擇題

1.ABCDE

解析思路：數字圖像處理的基本步驟包括圖像采集、預處理、增強、分割和特征提取。

2.ABCD

解析思路：BMP、JPEG、PNG和TIFF是常見的圖像文件格式。

3.ABC

解析思路：imread()、imdecode()和imread_all()是OpenCV庫中用于圖像讀取的函數。

4.ABCDE

解析思路：imshow()、waitKey()、namedWindow()、destroyAllWindows()和cvNamedWindow()是OpenCV庫中用于圖像顯示的函數。

5.ABCD

解析思路：cvtColor()、convertTo()、threshold()和equalizeHist()是OpenCV庫中用于圖像轉換的函數。

6.ABCD

解析思路：blur()、medianBlur()、GaussianBlur()和bilateralFilter()是OpenCV庫中用于圖像濾波的函數。

7.ABCDE

解析思路：erode()、dilate()、morphologyEx()、morphOpen()和morphClose()是OpenCV庫中用于圖像形態學操作的函數。

8.ABCDE

解析思路：threshold()、connectedComponentsWithStats()、findContours()、contourArea()和contourPerimeter()是OpenCV庫中用于圖像分割的函數。

9.ABCDE

解析思路：HOGDescriptor()、ORB()、SIFT()、SURF()和FAST()是OpenCV庫中用于圖像特征提取的函數。

10.ABCDE

解析思路：matchTemplate()、templateMatch()、findHomography()、homography()和stereoMatch()是OpenCV庫中用于圖像配準的函數。

三、判斷題

1.√

解析思路：數字圖像處理的基本流程包括圖像獲取、預處理、圖像處理、圖像輸出等步驟。

2.√

解析思路：像素深度表示每個像素可以表示的顏色數量，顏色空間定義了顏色的表示方法。

3.√

解析思路：濾波方法如均值濾波、中值濾波和高斯濾波可以去除圖像噪聲。

4.√

解析思路：形態學操作可以用于圖像的膨脹、腐蝕、開運算和閉運算等。

5.√

解析思路：圖像分割是將圖像分割成多個區域，用于目標檢測、圖像分類等應用。

6.√

解析思路：圖像配準是將兩幅圖像進行對齊，用于圖像匹配、三維重建等應用。

四、簡答題

1.數字圖像處理的基本流程包括圖像采集、預處理、圖像處理、圖像輸出