湖北汽車工業(yè)學(xué)院《數(shù)字圖像處理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁湖北汽車工業(yè)學(xué)院

《數(shù)字圖像處理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)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(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、對于一幅包含大量噪聲的數(shù)字圖像，例如椒鹽噪聲，需要對其進(jìn)行去噪處理同時(shí)盡量保留圖像的邊緣和細(xì)節(jié)信息。以下哪種去噪方法可能更適合？（）A.均值濾波，用鄰域像素的平均值代替中心像素B.中值濾波，用鄰域像素的中值代替中心像素C.高斯濾波，基于高斯函數(shù)對像素進(jìn)行加權(quán)平均D.不進(jìn)行任何去噪處理，保留原始的含噪圖像2、在數(shù)字圖像的分割中，例如將一幅細(xì)胞顯微鏡圖像中的不同細(xì)胞個(gè)體分割出來，由于細(xì)胞形狀不規(guī)則、邊界模糊且存在粘連情況。以下哪種分割算法可能更適合處理這種復(fù)雜的圖像？（）A.閾值分割B.邊緣檢測分割C.基于聚類的分割D.基于深度學(xué)習(xí)的分割3、當(dāng)對一幅醫(yī)學(xué)X光圖像進(jìn)行增強(qiáng)，以突出骨骼結(jié)構(gòu)和病變區(qū)域，同時(shí)不引入過多的噪聲和偽影。以下哪種增強(qiáng)方法可能更適合這種特殊類型的圖像？（）A.自適應(yīng)直方圖均衡化B.對數(shù)變換C.指數(shù)變換D.分段線性變換4、當(dāng)處理彩色數(shù)字圖像時(shí)，需要進(jìn)行顏色空間的轉(zhuǎn)換。假設(shè)要對一張RGB格式的圖像進(jìn)行處理，以突出特定顏色的特征，以下哪種顏色空間轉(zhuǎn)換可能有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？（）A.RGB到HSVB.RGB到Y(jié)UVC.RGB到CMYKD.RGB到Lab5、圖像的色彩空間在數(shù)字圖像處理中有著重要作用。假設(shè)要對一張彩色圖像進(jìn)行處理，以突出特定顏色的物體。以下關(guān)于色彩空間的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.RGB色彩空間是最常見的用于顯示設(shè)備的色彩空間B.HSV色彩空間將顏色的信息分為色調(diào)、飽和度和明度，便于顏色的提取和處理C.YUV色彩空間常用于電視信號的傳輸和處理D.不同的色彩空間可以相互轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換過程不會引入任何誤差6、在數(shù)字圖像的邊緣檢測中，需要準(zhǔn)確地提取出圖像中物體的邊緣信息。假設(shè)要檢測一張具有復(fù)雜紋理和低對比度邊緣的圖像，以下哪種邊緣檢測算子能夠提供更準(zhǔn)確和清晰的邊緣？（）A.Roberts算子B.Sobel算子C.Prewitt算子D.Canny算子7、數(shù)字圖像的分割后處理常用于優(yōu)化分割結(jié)果。假設(shè)對一張分割后的圖像進(jìn)行處理，以消除小的孤立區(qū)域和填補(bǔ)空洞，以下哪種后處理方法可能最為有效？（）A.形態(tài)學(xué)開運(yùn)算和閉運(yùn)算B.區(qū)域合并和分裂C.邊界平滑和細(xì)化D.以上方法結(jié)合使用8、數(shù)字圖像的光照補(bǔ)償用于校正不均勻的光照。假設(shè)要對一幅光照不均的證件照片進(jìn)行處理，以下關(guān)于光照補(bǔ)償方法的描述，正確的是：（）A.直方圖規(guī)定化可以將圖像的直方圖調(diào)整為特定的形狀，實(shí)現(xiàn)光照補(bǔ)償，但可能會導(dǎo)致部分細(xì)節(jié)丟失B.同態(tài)濾波能夠同時(shí)增強(qiáng)圖像的對比度和校正光照，但對高頻噪聲敏感C.光照補(bǔ)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(bǔ)償方法都能完全解決問題9、數(shù)字圖像的濾波處理常用于去除噪聲和增強(qiáng)特定特征。假設(shè)要去除一幅磁共振成像（MRI）圖像中的高斯噪聲，以下關(guān)于濾波方法的描述，正確的是：（）A.均值濾波能夠有效地去除高斯噪聲，但會使圖像變得模糊B.中值濾波對椒鹽噪聲的去除效果較好，但對高斯噪聲效果不佳C.高斯濾波在去除噪聲的同時(shí)能夠很好地保留圖像的邊緣和細(xì)節(jié)D.濾波窗口的大小對濾波效果沒有影響，越大越好10、數(shù)字圖像的顏色校正用于調(diào)整圖像的顏色偏差。假設(shè)要對一張顏色失真的風(fēng)景照片進(jìn)行顏色校正。以下關(guān)于顏色校正方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以通過白平衡調(diào)整來消除圖像中的色偏，使白色物體呈現(xiàn)真實(shí)的白色B.基于顏色查找表（CLUT）的方法可以根據(jù)預(yù)設(shè)的顏色映射關(guān)系對圖像進(jìn)行校正C.顏色校正可以完全恢復(fù)圖像的原始顏色，不受拍攝環(huán)境和設(shè)備的影響D.可以通過對圖像的各個(gè)顏色通道進(jìn)行獨(dú)立調(diào)整來實(shí)現(xiàn)顏色校正11、在數(shù)字圖像的目標(biāo)檢測中，以下哪種深度學(xué)習(xí)框架在處理大規(guī)模圖像數(shù)據(jù)時(shí)表現(xiàn)出色？（）A.TensorFlowB.PyTorchC.CaffeD.以上都是。假設(shè)需要構(gòu)建一個(gè)高效準(zhǔn)確的目標(biāo)檢測系統(tǒng)，處理海量的圖像數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)檢測出多種目標(biāo)，上述哪個(gè)深度學(xué)習(xí)框架能夠提供強(qiáng)大的支持和優(yōu)化，同時(shí)說明其在目標(biāo)檢測任務(wù)中的優(yōu)勢和應(yīng)用12、圖像的銳化處理用于增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)。假設(shè)要對一幅模糊的人像照片進(jìn)行銳化，以下關(guān)于圖像銳化方法的描述，正確的是：（）A.拉普拉斯銳化會增強(qiáng)圖像中的噪聲，需要在銳化前進(jìn)行去噪處理B.高通濾波銳化能夠在增強(qiáng)邊緣的同時(shí)保持圖像的整體平滑度C.圖像銳化的程度越大越好，可以使圖像更加清晰D.銳化處理對圖像的色彩平衡沒有影響，不需要考慮13、在數(shù)字圖像的多尺度分析中，小波變換是常用的工具。假設(shè)要對一幅圖像進(jìn)行多尺度分解和分析。以下關(guān)于小波變換的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.小波變換能夠?qū)D像分解為不同尺度和方向的子帶，便于分析圖像的細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)B.相比于傅里葉變換，小波變換在時(shí)頻域都具有較好的局部化特性C.選擇合適的小波基函數(shù)對小波變換的效果有重要影響D.小波變換的結(jié)果總是能夠清晰地展示圖像的所有特征和信息，無需進(jìn)一步處理和分析14、在數(shù)字圖像的色彩校正中，以下哪種方法可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)色卡或參考圖像來調(diào)整圖像的色彩？（）A.手動調(diào)整B.自動白平衡C.基于顏色查找表的校正D.以上都是。假設(shè)圖像的色彩由于拍攝條件或設(shè)備原因出現(xiàn)偏差，需要一種準(zhǔn)確有效的方法來校正色彩，使其符合真實(shí)的顏色表現(xiàn)，上述哪種方法能夠基于參考標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)精確的色彩調(diào)整，并分別說明其操作過程和效果15、數(shù)字圖像的超分辨率重建旨在提高圖像的分辨率。假設(shè)要將一幅低分辨率圖像重建為高分辨率圖像。以下關(guān)于超分辨率重建方法的描述，正確的是：（）A.基于插值的超分辨率重建方法簡單高效，能夠生成非常清晰的高分辨率圖像B.深度學(xué)習(xí)中的超分辨率重建模型需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，且對圖像內(nèi)容有一定的限制C.超分辨率重建可以無限制地提高圖像的分辨率，不受硬件和物理?xiàng)l件的約束D.所有的超分辨率重建方法都能夠完美恢復(fù)出低分辨率圖像丟失的細(xì)節(jié)信息16、在數(shù)字圖像的復(fù)原處理中，用于恢復(fù)由于各種原因而退化的圖像。假設(shè)一幅圖像由于相機(jī)抖動而模糊，以下關(guān)于圖像復(fù)原方法的描述，正確的是：（）A.逆濾波方法可以完全恢復(fù)由于運(yùn)動模糊造成的圖像退化，效果理想B.維納濾波考慮了噪聲的影響，在存在噪聲的情況下比逆濾波效果更好C.圖像復(fù)原過程中不需要對退化模型進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)，也能得到較好的結(jié)果D.圖像的退化程度對復(fù)原方法的選擇沒有影響，任何方法都可以嘗試17、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強(qiáng)是常見的操作之一。假設(shè)要對一張低對比度的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行增強(qiáng)，以突出顯示病變區(qū)域。以下關(guān)于圖像增強(qiáng)方法的選擇，哪一項(xiàng)是需要重點(diǎn)考慮的？（）A.直方圖均衡化，通過重新分布像素值來增強(qiáng)對比度B.中值濾波，用于去除圖像中的噪聲C.圖像銳化，強(qiáng)調(diào)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)D.色彩空間轉(zhuǎn)換，改變圖像的顏色表示方式18、數(shù)字圖像的質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)對于評估圖像處理算法的效果非常重要。假設(shè)要評價(jià)一幅經(jīng)過處理的圖像的質(zhì)量。以下關(guān)于圖像質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)的描述，正確的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）越高，圖像質(zhì)量越好，能夠準(zhǔn)確反映人眼的主觀感受B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）只考慮圖像的結(jié)構(gòu)信息，對圖像的亮度和對比度變化不敏感C.均方誤差（MSE）越小，圖像質(zhì)量越高，是最可靠的圖像質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)D.不同的圖像質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要結(jié)合使用來全面評估圖像質(zhì)量19、在數(shù)字圖像的復(fù)原中，假設(shè)一張圖像由于相機(jī)抖動而模糊。以下關(guān)于圖像復(fù)原方法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以通過建立圖像的退化模型，反推出原始清晰圖像B.維納濾波是一種常用的圖像復(fù)原方法，能夠根據(jù)噪聲和圖像的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行復(fù)原C.圖像復(fù)原能夠完全恢復(fù)出原始清晰的圖像，不存在任何誤差D.正則化方法可以在圖像復(fù)原中引入先驗(yàn)知識，提高復(fù)原效果20、在數(shù)字圖像的編碼中，有損編碼和無損編碼各有應(yīng)用。假設(shè)我們要對一張醫(yī)學(xué)X光圖像進(jìn)行編碼存儲，要求不能丟失任何信息。以下哪種編碼方式應(yīng)該被選擇？（）A.霍夫曼編碼B.算術(shù)編碼C.行程編碼D.無損預(yù)測編碼二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）說明數(shù)字圖像在游戲開發(fā)中的應(yīng)用。2、（本題5分）解釋自適應(yīng)中值濾波的改進(jìn)之處。3、（本題5分）解釋如何通過數(shù)字圖像處理輔助心理咨詢診斷。4、（本題5分）常見的圖像超分辨率重建方法有哪些？5、（本題5分）簡述圖像分類的基本流程。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）編寫程序進(jìn)行圖像的特征匹配與幾何校正的組合應(yīng)用。先進(jìn)行特征匹配，然后進(jìn)行幾何校正。2、（本題5分）編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)圖像的超分辨率重建的基于深度學(xué)習(xí)的無監(jiān)督學(xué)習(xí)方法。使用無監(jiān)督學(xué)習(xí)模型對低分辨率圖像進(jìn)行超分辨率重建，并顯示原始圖像和重建后的圖像。3、（本題5分）實(shí)現(xiàn)圖像的色彩平衡調(diào)整。通過調(diào)整圖像中不同顏色通道的強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)色彩平衡，輸入圖像并展示調(diào)整后