2025年數字圖像處理與應用專業試題及答案一、選擇題（每題2分，共12分）

1.數字圖像處理中，下列哪個不是圖像增強的基本方法？

A.空間域增強

B.頻域增強

C.線性增強

D.非線性增強

2.下列哪個不是數字圖像處理中的基本運算？

A.旋轉

B.縮放

C.平移

D.拉伸

3.在圖像處理中，用于去除圖像噪聲的濾波方法不包括：

A.中值濾波

B.高斯濾波

C.線性卷積

D.空間域濾波

4.下列哪個不是數字圖像的表示方法？

A.灰度圖像

B.索引顏色圖像

C.真彩色圖像

D.線描圖像

5.在數字圖像處理中，下列哪個不是圖像壓縮的方法？

A.無損壓縮

B.有損壓縮

C.線性壓縮

D.非線性壓縮

6.下列哪個不是數字圖像處理中的幾何變換？

A.平移

B.旋轉

C.縮放

D.對稱

二、填空題（每題2分，共12分）

1.數字圖像處理中，灰度圖像的每個像素用____位表示。

2.數字圖像處理中，圖像的分辨率通常用____和____表示。

3.數字圖像處理中，常用的空間域濾波器有____和____。

4.數字圖像處理中，圖像壓縮的主要目的是____。

5.數字圖像處理中，圖像增強的目的是____。

6.數字圖像處理中，幾何變換包括____、____、____和____。

三、簡答題（每題6分，共18分）

1.簡述數字圖像處理的基本流程。

2.簡述數字圖像增強的方法及其應用。

3.簡述數字圖像壓縮的原理及其方法。

四、計算題（每題6分，共18分）

1.假設有一個8x8的圖像，每個像素用8位表示，求該圖像的數據量。

2.某個圖像的像素值為[255,128,64,32]，求該圖像的灰度平均值。

3.設有一個3x3的圖像，像素值分別為[5,10,15;20,25,30;35,40,45]，求該圖像的均值濾波結果。

五、論述題（每題10分，共20分）

1.論述數字圖像處理在醫學領域的應用。

2.論述數字圖像處理在遙感領域的應用。

六、應用題（每題12分，共24分）

1.讀取一張彩色圖像，對其進行灰度化處理，然后進行中值濾波去噪。

2.讀取一張圖像，對其進行邊緣檢測，并繪制出邊緣檢測結果。

本次試卷答案如下：

一、選擇題答案及解析：

1.C

解析：數字圖像處理中，圖像增強的方法可以分為空間域增強、頻域增強、線性增強和非線性增強。空間域增強是通過改變圖像像素的灰度值來增強圖像，頻域增強是通過改變圖像的頻率成分來增強圖像，線性增強和非線性增強都是通過對圖像像素的灰度值進行變換來實現增強。因此，線性增強不是圖像增強的基本方法。

2.D

解析：數字圖像處理中的基本運算包括旋轉、縮放、平移和拉伸。這些運算可以改變圖像的大小、位置和形狀。拉伸不是基本運算，它通常是通過調整像素之間的距離來實現的。

3.C

解析：用于去除圖像噪聲的濾波方法包括中值濾波、高斯濾波和空間域濾波。線性卷積是一種基本的數字信號處理技術，但不專門用于圖像去噪。

4.D

解析：數字圖像的表示方法包括灰度圖像、索引顏色圖像和真彩色圖像。線描圖像不是一種標準的圖像表示方法，它通常指的是只有黑白兩色的圖像。

5.D

解析：數字圖像壓縮的方法包括無損壓縮和有損壓縮。線性壓縮和非線性壓縮并不是特定的壓縮方法，而是描述壓縮過程中像素值變化的方式。

6.D

解析：數字圖像處理中的幾何變換包括平移、旋轉、縮放和對稱。這些變換可以改變圖像的幾何形狀和大小。

二、填空題答案及解析：

1.8

解析：灰度圖像的每個像素通常用8位表示，這意味著它可以表示256個不同的灰度級別。

2.像素數；分辨率

解析：數字圖像的分辨率通常用像素數和分辨率來表示，像素數是指圖像中包含的像素數量，分辨率是指單位長度內像素的數量。

3.中值濾波；高斯濾波

解析：中值濾波和高斯濾波是兩種常用的空間域濾波器，用于去除圖像噪聲。

4.減少數據量

解析：圖像壓縮的主要目的是減少數據量，以便于存儲、傳輸和進一步處理。

5.提高圖像質量

解析：圖像增強的目的是提高圖像質量，使其更易于觀察和分析。

6.平移；旋轉；縮放；對稱

解析：幾何變換包括平移、旋轉、縮放和對稱，這些變換可以改變圖像的幾何形狀和大小。

三、簡答題答案及解析：

1.數字圖像處理的基本流程包括圖像獲取、預處理、特征提取、圖像處理和圖像輸出。首先獲取圖像，然后進行預處理，如去噪、灰度化等，接著提取圖像特征，進行圖像處理，最后輸出處理后的圖像。

2.數字圖像增強的方法包括空間域增強、頻域增強和幾何變換。空間域增強通過改變圖像像素的灰度值來增強圖像，頻域增強通過改變圖像的頻率成分來增強圖像，幾何變換包括平移、旋轉、縮放和對稱，可以改變圖像的幾何形狀和大小。

3.數字圖像壓縮的原理是通過去除冗余信息來減少數據量。主要方法包括無損壓縮和有損壓縮。無損壓縮通過編碼技術減少數據量，而有損壓縮則通過丟棄一些不重要的信息來減少數據量。

四、計算題答案及解析：

1.數據量=8x8x8=512字節

解析：圖像的像素數為8x8，每個像素用8位表示，所以數據量為像素數乘以每像素的位數。

2.灰度平均值=(255+128+64+32)/4=119

解析：計算所有像素值的總和，然后除以像素數量得到灰度平均值。

3.均值濾波結果=(5+10+15+20+25+30+35+40+45)/9=25

解析：計算3x3窗口內所有像素值的總和，然后除以窗口內像素數量得到均值濾波結果。

五、論述題答案及解析：

1.數字圖像處理在醫學領域的應用包括醫學影像分析、病理圖像分析、醫學圖像重建等。例如，通過圖像處理技術可以對X射線、CT、MRI等醫學影像進行增強、分割、特征提取等操作，從而提高診斷的準確性和效率。

2.數字圖像處理在遙感領域的應用包括遙感圖像處理、遙感圖像分類、遙感圖像變化檢測等。例如，通過圖像處理技術可以對遙感圖像進行增強、分割、分類等操作，