中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）《數(shù)字圖像處理》2021-2022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)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）《數(shù)字圖像處理》

2021-2022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25個(gè)小題，每小題1分，共25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、圖像的立體匹配是獲取圖像深度信息的關(guān)鍵步驟。假設(shè)我們有一對(duì)立體圖像，需要計(jì)算每個(gè)像素的視差。以下哪種立體匹配算法通?；谌謨?yōu)化的思想？（）A.基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的立體匹配B.基于圖割的立體匹配C.基于特征的立體匹配D.基于區(qū)域的立體匹配2、在數(shù)字圖像的運(yùn)動(dòng)估計(jì)中，用于分析圖像序列中的物體運(yùn)動(dòng)。假設(shè)我們要估計(jì)一段視頻中物體的運(yùn)動(dòng)速度和方向，以下哪種運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法通?；趬K匹配的思想？（）A.光流法B.塊匹配法C.相位相關(guān)法D.特征跟蹤法3、在數(shù)字圖像的特征匹配中，假設(shè)需要在兩幅不同的圖像中找到相同或相似的特征點(diǎn)。以下哪種特征描述子可能具有更好的魯棒性和區(qū)分性？（）A.SIFT（尺度不變特征變換）特征描述子B.SURF（加速穩(wěn)健特征）特征描述子C.ORB（OrientedFASTandRotatedBRIEF）特征描述子D.不使用特征描述子，直接比較像素值4、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5、在數(shù)字圖像的分類任務(wù)中，需要將圖像準(zhǔn)確分類到不同的類別。假設(shè)要對(duì)一組醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行疾病分類，以下哪種分類算法結(jié)合適當(dāng)?shù)奶卣魈崛》椒赡苋〉酶玫姆诸愋Ч?？（）A.支持向量機(jī)B.決策樹(shù)C.隨機(jī)森林D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)6、數(shù)字圖像的分類是將圖像劃分到不同的類別中。假設(shè)要對(duì)一組動(dòng)物圖像進(jìn)行分類。以下關(guān)于圖像分類方法的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.支持向量機(jī)（SVM）可以在高維特征空間中尋找最優(yōu)分類超平面B.決策樹(shù)通過(guò)一系列的判斷條件對(duì)圖像進(jìn)行分類C.深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖像分類任務(wù)中具有強(qiáng)大的能力D.圖像分類的準(zhǔn)確率只取決于所使用的分類算法，與數(shù)據(jù)的質(zhì)量和特征無(wú)關(guān)7、圖像的頻域處理可以用于圖像增強(qiáng)和濾波。假設(shè)我們有一張圖像，其頻譜中高頻部分主要包含了圖像的邊緣和細(xì)節(jié)信息。如果想要增強(qiáng)圖像的邊緣，以下哪種頻域?yàn)V波器可能會(huì)被使用？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器8、在數(shù)字圖像的復(fù)原處理中，假設(shè)圖像由于運(yùn)動(dòng)模糊或者散焦而變得模糊不清。為了恢復(fù)圖像的清晰程度，需要知道圖像的退化模型和一些先驗(yàn)知識(shí)。以下哪種方法可能更有助于圖像的復(fù)原？（）A.逆濾波，直接對(duì)模糊圖像進(jìn)行反卷積B.維納濾波，考慮噪聲和信號(hào)的功率譜C.盲目去卷積，不依賴精確的退化模型D.不進(jìn)行圖像復(fù)原，保留模糊的圖像9、在數(shù)字圖像的壓縮感知領(lǐng)域，通過(guò)少量測(cè)量值恢復(fù)原始圖像。假設(shè)要對(duì)一個(gè)大型的圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行壓縮感知處理，以減少存儲(chǔ)空間和傳輸帶寬，以下哪種壓縮感知算法可能更具優(yōu)勢(shì)？（）A.隨機(jī)投影B.匹配追蹤C(jī).正交匹配追蹤D.壓縮采樣匹配追蹤10、數(shù)字圖像處理中的圖像分類是將圖像劃分到不同的類別中。假設(shè)要對(duì)大量的風(fēng)景圖像進(jìn)行分類，如山脈、河流、森林等。以下關(guān)于特征選擇的重要性，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.選擇具有代表性和區(qū)分性的特征，提高分類準(zhǔn)確性B.特征的數(shù)量越多越好，能夠包含更多的圖像信息C.特征的計(jì)算復(fù)雜度應(yīng)適中，便于實(shí)時(shí)處理D.特征應(yīng)與分類任務(wù)相關(guān)，避免無(wú)關(guān)特征的干擾11、圖像壓縮在數(shù)字圖像處理中具有重要意義。假設(shè)要對(duì)一組高分辨率的衛(wèi)星圖像進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸，需要選擇一種有效的壓縮算法。以下關(guān)于壓縮算法的特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.壓縮比越高越好，而不考慮圖像質(zhì)量的損失B.壓縮和解壓縮的速度要快，以滿足實(shí)時(shí)處理的需求C.能夠保持圖像的細(xì)節(jié)和邊緣信息，盡量減少失真D.算法的復(fù)雜度低，易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)12、數(shù)字圖像的分割是將圖像分成不同的區(qū)域或?qū)ο?。假設(shè)要對(duì)一張細(xì)胞顯微鏡圖像進(jìn)行分割，以準(zhǔn)確分離出不同的細(xì)胞，同時(shí)要考慮細(xì)胞之間的粘連和模糊邊界。以下哪種圖像分割方法可能效果較好？（）A.閾值分割B.區(qū)域生長(zhǎng)C.分水嶺算法D.基于聚類的分割13、數(shù)字圖像的壓縮編碼中，哈夫曼編碼是一種常用的方法。假設(shè)要對(duì)一組圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行哈夫曼編碼。以下關(guān)于哈夫曼編碼的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.哈夫曼編碼根據(jù)字符出現(xiàn)的頻率生成可變長(zhǎng)度的編碼，頻率高的字符編碼短B.編碼過(guò)程需要對(duì)圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行分析C.哈夫曼編碼是一種無(wú)損編碼方法，解碼后能夠完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)D.哈夫曼編碼的壓縮效率不受圖像數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和分布影響14、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)中，以下關(guān)于主觀評(píng)價(jià)方法的描述，不正確的是（）A.主觀評(píng)價(jià)方法通過(guò)讓觀察者對(duì)圖像的質(zhì)量進(jìn)行打分來(lái)評(píng)估圖像的優(yōu)劣B.這種方法能夠直接反映人類對(duì)圖像質(zhì)量的感受，但評(píng)價(jià)結(jié)果容易受到觀察者個(gè)體差異的影響C.主觀評(píng)價(jià)通常在受控的環(huán)境下進(jìn)行，以確保評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和可靠性D.主觀評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)單易行，能夠快速準(zhǔn)確地給出圖像質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)結(jié)果15、對(duì)于數(shù)字圖像的形態(tài)學(xué)梯度運(yùn)算，假設(shè)需要突出圖像中物體的邊緣和輪廓。以下關(guān)于形態(tài)學(xué)梯度的說(shuō)法哪個(gè)是正確的？（）A.形態(tài)學(xué)梯度能夠有效地檢測(cè)物體的邊界B.形態(tài)學(xué)梯度運(yùn)算會(huì)模糊圖像的內(nèi)部區(qū)域C.形態(tài)學(xué)梯度對(duì)噪聲非常敏感，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果D.不進(jìn)行形態(tài)學(xué)梯度運(yùn)算，使用原始圖像進(jìn)行分析16、圖像的特征提取在圖像識(shí)別和分析中起著關(guān)鍵作用。關(guān)于SIFT（尺度不變特征變換）特征，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.SIFT特征具有尺度不變性和旋轉(zhuǎn)不變性，對(duì)圖像的縮放和旋轉(zhuǎn)具有較好的適應(yīng)性B.它能夠在不同的光照條件下提取穩(wěn)定的特征點(diǎn)C.SIFT特征的計(jì)算復(fù)雜度較低，適用于實(shí)時(shí)處理大規(guī)模圖像數(shù)據(jù)D.SIFT特征在圖像匹配、目標(biāo)識(shí)別等任務(wù)中表現(xiàn)出色17、在數(shù)字圖像的圖像復(fù)原中，假設(shè)圖像受到了高斯噪聲的污染。以下關(guān)于去噪方法的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.中值濾波，去除孤立的噪聲點(diǎn)B.均值濾波，平滑噪聲區(qū)域C.高斯濾波，與噪聲模型匹配D.小波閾值去噪，在去除噪聲的同時(shí)保留細(xì)節(jié)18、數(shù)字圖像的軍事應(yīng)用中，例如目標(biāo)識(shí)別和戰(zhàn)場(chǎng)偵察。假設(shè)要從衛(wèi)星圖像中快速識(shí)別出軍事目標(biāo)，以下哪種圖像處理技術(shù)可能需要結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)？（）A.圖像分類B.圖像融合C.圖像配準(zhǔn)D.圖像加密19、在數(shù)字圖像的銳化處理中，增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)。假設(shè)要對(duì)一張模糊的人物照片進(jìn)行銳化。以下關(guān)于圖像銳化的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以通過(guò)高通濾波、微分運(yùn)算等方法實(shí)現(xiàn)圖像銳化B.銳化處理可以增強(qiáng)圖像的清晰度，但過(guò)度銳化可能會(huì)導(dǎo)致噪聲放大和偽邊緣出現(xiàn)C.圖像銳化能夠在不改變圖像整體亮度和對(duì)比度的情況下，突出邊緣和細(xì)節(jié)D.圖像銳化總是能夠改善圖像的質(zhì)量，不會(huì)產(chǎn)生任何負(fù)面效果20、在數(shù)字圖像的特征提取中，紋理特征是重要的一類。假設(shè)要描述圖像中紋理的粗糙度和方向性，以下哪種方法可能不太適合？（）A.灰度共生矩陣B.小波變換C.局部二值模式（LBP）D.主成分分析（PCA）21、當(dāng)對(duì)一幅衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行土地利用分類，例如區(qū)分農(nóng)田、森林、城市和水域等區(qū)域。由于圖像覆蓋范圍廣、地物類型多樣且存在混合像素的情況，以下哪種分類方法可能更具魯棒性？（）A.基于決策樹(shù)的分類B.基于支持向量機(jī)的分類C.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類D.基于隨機(jī)森林的分類22、當(dāng)對(duì)一幅包含文字和圖形的文檔圖像進(jìn)行處理，以分離出文字區(qū)域和圖形區(qū)域?？紤]到文字和圖形的特征差異，以下哪種方法可能有助于實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的分離？（）A.基于紋理的分割B.基于形狀的分割C.基于投影的分割D.基于連通區(qū)域的分割23、數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于評(píng)估圖像處理算法的效果非常重要。假設(shè)要評(píng)價(jià)一幅經(jīng)過(guò)處理的圖像的質(zhì)量。以下關(guān)于圖像質(zhì)量評(píng)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(duì)圖像的亮度和對(duì)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(píng)價(jià)指標(biāo)D.不同的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要結(jié)合使用來(lái)全面評(píng)估圖像質(zhì)量24、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，假設(shè)要在一系列連續(xù)的圖像幀中跟蹤一個(gè)移動(dòng)的物體。物體可能會(huì)發(fā)生變形、被遮擋或者光照變化，以下哪種跟蹤方法可能更具有適應(yīng)性？（）A.基于特征的跟蹤，提取物體的顯著特征進(jìn)行匹配B.基于模板的跟蹤，使用固定的模板匹配圖像C.基于區(qū)域的跟蹤，關(guān)注物體所在的整個(gè)區(qū)域D.不進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，只對(duì)每一幀獨(dú)立處理25、在數(shù)字圖像的頻域處理中，假設(shè)需要對(duì)圖像的高頻部分進(jìn)行抑制以平滑圖像，同時(shí)保留低頻部分的主要信息。以下哪種濾波器可能是最適用的？（）A.低通濾波器，允許低頻通過(guò)，阻止高頻B.高通濾波器，允許高頻通過(guò)，阻止低頻C.帶通濾波器，允許特定頻段通過(guò)D.不使用濾波器，直接處理原始圖像二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（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？2、（本題5分）圖像加密的主要方法有哪些？3、（本題5分）說(shuō)明形態(tài)學(xué)處理中的形態(tài)學(xué)梯度重建。4、（本題5分）簡(jiǎn)述數(shù)字圖像的壓縮編碼的必要性。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）編寫(xiě)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)圖像的去模糊處理。讀取一幅模糊的圖像，使用去模糊算法對(duì)圖像進(jìn)行處理，恢復(fù)清晰圖像，并顯示原始圖像和去模糊后的圖像。2、（本題5分）實(shí)現(xiàn)圖像的增強(qiáng)功能。通過(guò)調(diào)整圖像的亮度、對(duì)比度等參數(shù)，增強(qiáng)圖像的視覺(jué)效果。探討不同增強(qiáng)方法的適用場(chǎng)景。3、（本題5分）用OpenCV實(shí)現(xiàn)圖像的亮度和對(duì)比度調(diào)整。用戶輸入亮度和對(duì)比度的值，程序調(diào)整圖像的亮度和對(duì)比度并顯示