數字像處理試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.數字圖像的基本單位是（）A.像素B.灰度C.分辨率D.色彩2.圖像灰度范圍一般是（）A.0-100B.0-255C.1-256D.0-5123.以下哪種濾波屬于線性濾波（）A.中值濾波B.高斯濾波C.雙邊濾波D.均值濾波4.圖像增強的目的是（）A.壓縮圖像B.提高圖像清晰度C.降低分辨率D.減少圖像噪聲5.邊緣檢測的作用是（）A.平滑圖像B.提取圖像輪廓C.填充空洞D.二值化圖像6.二值圖像是指圖像的灰度值只有（）A.0和1B.0和255C.1和2D.100和2007.霍夫變換常用來檢測（）A.紋理B.顏色C.直線和圓D.噪聲8.直方圖均衡化的作用是（）A.減少圖像動態范圍B.增加圖像動態范圍C.改變圖像顏色D.模糊圖像9.以下哪種變換常用于頻域分析（）A.傅里葉變換B.拉普拉斯變換C.小波變換D.以上都是10.圖像分割的主要目的是（）A.合并圖像區域B.劃分圖像為不同區域C.增加圖像亮度D.減少圖像對比度答案：1.A2.B3.D4.B5.B6.B7.C8.B9.A10.B二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.數字圖像處理的主要內容包括（）A.圖像增強B.圖像濾波C.圖像壓縮D.圖像分割2.常見的圖像噪聲有（）A.高斯噪聲B.椒鹽噪聲C.泊松噪聲D.白噪聲3.以下屬于非線性濾波的是（）A.中值濾波B.雙邊濾波C.高斯濾波D.均值濾波4.圖像的幾何變換包括（）A.平移B.旋轉C.縮放D.鏡像5.用于圖像特征提取的方法有（）A.SIFTB.SURFC.ORBD.Harris角點檢測6.彩色圖像的表示模型有（）A.RGBB.HSVC.YUVD.CMYK7.圖像壓縮編碼方法有（）A.霍夫曼編碼B.行程編碼C.JPEGD.MPEG8.圖像形態學操作包括（）A.腐蝕B.膨脹C.開運算D.閉運算9.常用的圖像匹配算法有（）A.基于特征的匹配B.基于區域的匹配C.基于灰度的匹配D.基于顏色的匹配10.深度學習在數字圖像處理中的應用有（）A.圖像分類B.目標檢測C.語義分割D.圖像生成答案：1.ABCD2.ABCD3.AB4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABC10.ABCD三、判斷題（每題2分，共10題）1.數字圖像的分辨率越高，圖像越清晰。（）2.高斯濾波會使圖像變得模糊。（）3.中值濾波對椒鹽噪聲有很好的抑制作用。（）4.圖像增強只能提高圖像的亮度。（）5.邊緣檢測得到的邊緣一定是連續的。（）6.二值化后的圖像沒有灰度信息。（）7.霍夫變換只能檢測直線。（）8.直方圖均衡化可以使圖像的灰度分布更加均勻。（）9.傅里葉變換可以將圖像從空域轉換到頻域。（）10.圖像分割是將圖像分成多個相同的區域。（）答案：1.√2.√3.√4.×5.×6.√7.×8.√9.√10.×四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述圖像增強的目的和常用方法答案：目的是提高圖像的視覺質量，便于后續分析處理。常用方法有灰度變換（如線性變換、對數變換等）、直方圖處理（均衡化、規定化）、濾波（線性和非線性濾波）等，可突出感興趣信息、抑制噪聲等。2.簡述邊緣檢測的原理答案：邊緣是圖像中灰度變化劇烈的地方。邊緣檢測通過計算圖像灰度的一階導數（幅值大處為邊緣）或二階導數（過零點為邊緣）來確定邊緣位置，常用算子有Sobel、Canny等。3.簡述圖像壓縮的意義和常見方法答案：意義在于減少圖像存儲所需空間、降低傳輸帶寬要求。常見方法有有損壓縮（如JPEG）和無損壓縮（如霍夫曼編碼、行程編碼），有損壓縮犧牲部分圖像質量換取高壓縮比，無損則保留全部信息。4.簡述圖像形態學的基本操作答案：基本操作有腐蝕和膨脹。腐蝕是使圖像中的目標區域縮小，去除邊緣噪聲；膨脹則相反，使目標區域擴大，填補空洞等。基于這兩個操作還衍生出開運算（先腐蝕后膨脹）和閉運算（先膨脹后腐蝕）。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論深度學習在數字圖像處理中的優勢與挑戰答案：優勢在于自動學習特征，無需人工設計，對復雜圖像任務有高準確率，如在圖像分類、檢測等方面表現出色。挑戰包括需要大量標注數據，訓練時間長、計算資源需求大，模型解釋性差，且存在過擬合風險等問題。2.分析不同圖像濾波方法的適用場景答案：均值濾波適用于去除均勻分布噪聲，簡單快速但會使圖像模糊；高斯濾波對高斯噪聲抑制好，能保留圖像細節；中值濾波在去除椒鹽噪聲方面效果佳，不影響圖像邊緣。雙邊濾波可在濾波同時保持邊緣清晰，適用于既要降噪又要保留邊緣的場景。3.探討圖像分割在醫學圖像處理中的應用和意義答案：應用于分割人體器官、腫瘤等。意義在于輔助醫生準確識別病變位置、大小和形狀，為疾病診斷提供量化信息，還能用于手術規劃、療效評估等，有助于提高醫療診斷的準確性和治療效果。4.闡述彩色