華南理工大學(xué)《圖像處理與機(jī)器視覺(jué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)華南理工大學(xué)

《圖像處理與機(jī)器視覺(jué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、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、在數(shù)字圖像的紋理分析中，假設(shè)要描述一幅織物圖像的紋理特征。以下關(guān)于紋理特征的描述，哪一項(xiàng)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(duì)比度和均勻性C.紋理的統(tǒng)計(jì)特征，如均值和方差D.以上三個(gè)方面的特征結(jié)合起來(lái)，全面描述紋理2、在數(shù)字圖像處理中，圖像濾波用于去除噪聲或平滑圖像。假設(shè)要去除一幅圖像中的椒鹽噪聲，同時(shí)盡量保留圖像的細(xì)節(jié)。以下關(guān)于濾波方法的描述，正確的是：（）A.中值濾波對(duì)椒鹽噪聲有很好的去除效果，且能較好地保留邊緣B.均值濾波能夠有效地去除椒鹽噪聲，并且不會(huì)使圖像模糊C.高斯濾波在去除噪聲的同時(shí)，會(huì)增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)D.以上濾波方法對(duì)椒鹽噪聲的去除效果都不理想，需要采用更復(fù)雜的方法3、在數(shù)字圖像的水印嵌入技術(shù)中，以下哪種嵌入位置能夠在保證水印不可見(jiàn)性的同時(shí)具有較好的魯棒性？（）A.圖像的高頻部分B.圖像的低頻部分C.圖像的邊緣部分D.圖像的平滑部分。假設(shè)需要在一幅數(shù)字圖像中嵌入水印信息，使其在不影響圖像視覺(jué)質(zhì)量的前提下，能夠抵抗常見(jiàn)的圖像處理操作和攻擊，上述哪個(gè)嵌入位置能夠滿(mǎn)足這一要求，并解釋其原因和實(shí)現(xiàn)方式4、在數(shù)字圖像的去霧處理中，假設(shè)要提高一張有霧圖像的清晰度。以下關(guān)于去霧方法的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.基于暗通道先驗(yàn)的方法通過(guò)分析圖像中的暗區(qū)域來(lái)估計(jì)霧的濃度B.可以通過(guò)增強(qiáng)圖像的對(duì)比度來(lái)改善去霧效果C.去霧處理不會(huì)引入新的噪聲和失真D.深度學(xué)習(xí)方法在圖像去霧中表現(xiàn)出了良好的性能5、當(dāng)進(jìn)行數(shù)字圖像的多分辨率分析時(shí)，以下哪種變換常用于分解圖像的不同頻率成分？（）A.傅里葉變換B.小波變換C.離散余弦變換D.拉普拉斯變換。假設(shè)需要對(duì)圖像進(jìn)行多尺度的處理和分析，以提取不同層次的特征和信息，上述哪種變換能夠?qū)D像分解為不同分辨率的子帶，同時(shí)說(shuō)明其在多分辨率分析中的特點(diǎn)和應(yīng)用6、數(shù)字圖像的色彩空間有多種，如RGB、HSV、CMYK等。假設(shè)要對(duì)一幅圖像進(jìn)行顏色調(diào)整和分析。以下關(guān)于色彩空間的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.RGB色彩空間常用于顯示器和數(shù)字圖像的表示，通過(guò)紅、綠、藍(lán)三個(gè)通道的組合來(lái)表示顏色B.HSV色彩空間將顏色分為色調(diào)、飽和度和明度三個(gè)屬性，更符合人類(lèi)對(duì)顏色的感知，便于顏色調(diào)整C.CMYK色彩空間主要用于印刷行業(yè)，通過(guò)青、品紅、黃和黑四種顏色的混合來(lái)產(chǎn)生各種顏色D.不同的色彩空間之間可以隨意轉(zhuǎn)換，不會(huì)導(dǎo)致顏色信息的丟失或偏差7、數(shù)字圖像的濾波操作常用于去除噪聲和平滑圖像。假設(shè)有一張受到椒鹽噪聲污染的圖像，以下哪種濾波方法在去除噪聲的同時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致圖像邊緣模糊？（）A.均值濾波B.中值濾波C.高斯濾波D.雙邊濾波8、數(shù)字圖像的立體匹配用于獲取圖像的深度信息。假設(shè)要對(duì)一組立體圖像進(jìn)行匹配以生成深度圖，以下關(guān)于立體匹配方法的描述，正確的是：（）A.基于區(qū)域的立體匹配算法計(jì)算簡(jiǎn)單，但對(duì)弱紋理區(qū)域匹配效果差B.基于特征的立體匹配能夠準(zhǔn)確處理所有類(lèi)型的圖像對(duì)，但特征提取過(guò)程復(fù)雜C.立體匹配的精度只取決于匹配算法，與相機(jī)參數(shù)和拍攝條件無(wú)關(guān)D.無(wú)論圖像的視差范圍和噪聲水平如何，一種立體匹配方法都能得到準(zhǔn)確的深度圖9、數(shù)字圖像的紋理分析可以用于圖像分類(lèi)和識(shí)別。假設(shè)要分析一張織物圖像的紋理特征，以下哪種紋理分析方法可能提供更有區(qū)分度的特征？（）A.灰度共生矩陣B.紋理頻譜C.小波變換紋理分析D.以上方法結(jié)合使用10、數(shù)字圖像的特征匹配中，為了提高匹配的準(zhǔn)確性和魯棒性，通常會(huì)采用一些約束條件。假設(shè)我們?cè)谶M(jìn)行特征點(diǎn)匹配時(shí)，除了考慮特征描述符的相似性，還會(huì)考慮以下哪個(gè)約束條件？（）A.距離約束B(niǎo).方向約束C.尺度約束D.以上都是11、圖像壓縮對(duì)于數(shù)字圖像的存儲(chǔ)和傳輸至關(guān)重要。假設(shè)需要對(duì)大量的高分辨率醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)，同時(shí)要盡量保證圖像質(zhì)量。以下關(guān)于圖像壓縮技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.無(wú)損壓縮算法可以完全恢復(fù)原始圖像，沒(méi)有任何信息損失，但壓縮比相對(duì)較低B.有損壓縮算法通過(guò)舍棄一些不太重要的圖像信息來(lái)實(shí)現(xiàn)較高的壓縮比，但會(huì)導(dǎo)致一定程度的圖像質(zhì)量下降C.基于變換的壓縮方法，如離散余弦變換（DCT），將圖像從空間域轉(zhuǎn)換到頻率域，便于去除冗余信息D.圖像壓縮比越高越好，不需要考慮壓縮算法對(duì)圖像質(zhì)量的影響12、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，需要在連續(xù)的圖像幀中定位和跟蹤特定的目標(biāo)。假設(shè)目標(biāo)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生了變形和光照變化，以下哪種目標(biāo)跟蹤算法能夠較好地適應(yīng)這些變化？（）A.基于卡爾曼濾波的跟蹤B.基于粒子濾波的跟蹤C(jī).基于深度學(xué)習(xí)的跟蹤D.基于均值漂移的跟蹤13、假設(shè)要對(duì)一組低分辨率的圖像進(jìn)行超分辨率重建，以獲得更清晰、更詳細(xì)的圖像?？紤]到圖像的特征和先驗(yàn)知識(shí)，以下哪種超分辨率方法可能產(chǎn)生更逼真的效果？（）A.基于插值的方法B.基于重建的方法C.基于學(xué)習(xí)的方法D.以上都不是14、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)要從低分辨率圖像生成高分辨率圖像，同時(shí)保持圖像的細(xì)節(jié)和清晰度，以下關(guān)于超分辨率重建的方法，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.基于插值的方法簡(jiǎn)單快速，但可能會(huì)導(dǎo)致圖像模糊B.基于深度學(xué)習(xí)的方法可以學(xué)習(xí)到圖像的特征和模式，但需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)C.超分辨率重建無(wú)法從根本上增加圖像的信息量D.多幀圖像融合的方法一定能獲得比單幀圖像更好的超分辨率效果15、在數(shù)字圖像的多尺度分析中，假設(shè)要對(duì)一幅圖像進(jìn)行不同尺度的特征提取。以下關(guān)于多尺度方法的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.小波變換，能夠在不同尺度上分解圖像的頻率成分B.金字塔算法，通過(guò)逐步下采樣構(gòu)建圖像的多尺度表示C.高斯金字塔，結(jié)合高斯濾波和下采樣實(shí)現(xiàn)多尺度分析D.以上三種方法都可以，根據(jù)具體需求選擇16、在數(shù)字圖像的頻域處理中，傅里葉變換是重要的工具。假設(shè)要分析圖像的周期性紋理特征，以下關(guān)于傅里葉變換的應(yīng)用，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.通過(guò)傅里葉變換的頻譜可以判斷圖像中紋理的方向和周期B.對(duì)傅里葉變換后的頻譜進(jìn)行濾波操作，可以去除或增強(qiáng)特定頻率的成分C.傅里葉變換只能用于處理灰度圖像，不能用于彩色圖像D.快速傅里葉變換（FFT）可以提高計(jì)算效率17、在數(shù)字圖像的特征提取中，角點(diǎn)是一種重要的特征。假設(shè)要從一幅圖像中檢測(cè)出顯著的角點(diǎn)。以下關(guān)于角點(diǎn)檢測(cè)方法的描述，正確的是：（）A.Harris角點(diǎn)檢測(cè)算法對(duì)圖像的旋轉(zhuǎn)和尺度變化具有不變性B.SUSAN角點(diǎn)檢測(cè)算法計(jì)算復(fù)雜度高，檢測(cè)速度慢C.基于邊緣的角點(diǎn)檢測(cè)方法能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出所有類(lèi)型的角點(diǎn)D.角點(diǎn)檢測(cè)算法的性能只取決于圖像的分辨率，與圖像內(nèi)容無(wú)關(guān)18、在數(shù)字圖像的加密技術(shù)中，以下哪種加密算法能夠提供較高的安全性？（）A.DES加密算法B.AES加密算法C.RSA加密算法D.以上都是。假設(shè)需要對(duì)一幅包含敏感信息的數(shù)字圖像進(jìn)行加密傳輸，要求加密后的圖像在沒(méi)有正確密鑰的情況下難以被破解，上述哪種加密算法能夠滿(mǎn)足這一高安全性的需求，并解釋其加密強(qiáng)度和安全性保障機(jī)制19、在數(shù)字圖像的壓縮中，有損壓縮和無(wú)損壓縮是兩種常見(jiàn)的方式。假設(shè)要對(duì)一幅醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)，同時(shí)要保證圖像的診斷信息不丟失。以下關(guān)于圖像壓縮方式的選擇，正確的是：（）A.選擇有損壓縮，因?yàn)榭梢源蟠鬁p小圖像文件的大小，而對(duì)醫(yī)學(xué)診斷影響不大B.無(wú)損壓縮是最佳選擇，雖然壓縮比相對(duì)較低，但能完整保留圖像的所有信息C.由于醫(yī)學(xué)圖像對(duì)精度要求不高，有損壓縮和無(wú)損壓縮效果相同，可以任意選擇D.為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，應(yīng)優(yōu)先選擇有損壓縮，然后在需要時(shí)再進(jìn)行還原20、在數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè)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(cè)一張具有復(fù)雜紋理和低對(duì)比度邊緣的圖像，以下哪種邊緣檢測(cè)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算子二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述圖像幾何變換中的透視變換。2、（本題5分）解釋如何通過(guò)數(shù)字圖像處理改善餐廳服務(wù)質(zhì)量。3、（本題5分）如何在虛擬現(xiàn)實(shí)中創(chuàng)建逼真的數(shù)字圖像場(chǎng)景？4、（本題5分）如何處理光照不均勻的圖像？5、（本題5分）數(shù)字圖像中目標(biāo)分類(lèi)的常用算法有哪些？三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）編寫(xiě)程序進(jìn)行圖像的銳化與平滑的智能動(dòng)態(tài)平衡優(yōu)化。優(yōu)化智能動(dòng)態(tài)平衡銳化和平滑的算法，輸入圖像并展示優(yōu)化后的效果。2、（本題5分）實(shí)現(xiàn)圖像的亮度調(diào)整與邊緣檢測(cè)的循環(huán)處理。不斷調(diào)整亮度并進(jìn)行邊緣檢測(cè)，觀察邊緣的變化。3、（本題5分）編寫(xiě)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)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法。使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型對(duì)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。4、