中國科學(xué)院大學(xué)《圖論與網(wǎng)絡(luò)流》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《圖論與網(wǎng)絡(luò)流》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)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(duì)于數(shù)字圖像的紋理分析，以下哪種方法能夠有效地描述紋理的周期性和方向性？（）A.灰度共生矩陣B.紋理頻譜C.小波變換D.以上都是。假設(shè)需要對(duì)具有明顯周期性和方向性紋理的圖像進(jìn)行分析和識(shí)別，上述哪種方法能夠提取出紋理的關(guān)鍵特征，用于后續(xù)的分類和處理，并闡述其在紋理描述中的優(yōu)勢(shì)和適用情況2、當(dāng)進(jìn)行數(shù)字圖像的多尺度分析時(shí)，例如使用小波變換。假設(shè)需要同時(shí)分析圖像在不同尺度下的細(xì)節(jié)和概貌信息，以下關(guān)于小波變換的說法哪個(gè)是正確的？（）A.小波變換能夠有效地捕捉圖像的局部特征和奇異點(diǎn)B.小波變換的計(jì)算復(fù)雜度非常高，不適合處理大規(guī)模圖像C.小波變換會(huì)導(dǎo)致圖像信息的丟失，不建議使用D.不需要進(jìn)行多尺度分析，只關(guān)注原始圖像的單一尺度3、數(shù)字圖像的視頻處理中，幀間預(yù)測(cè)是視頻壓縮的重要技術(shù)。假設(shè)要對(duì)一段視頻進(jìn)行壓縮，以下關(guān)于幀間預(yù)測(cè)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以利用相鄰幀之間的相關(guān)性減少數(shù)據(jù)量B.運(yùn)動(dòng)估計(jì)的精度越高，壓縮效果越好C.幀間預(yù)測(cè)只適用于固定攝像頭拍攝的視頻D.雙向預(yù)測(cè)可以進(jìn)一步提高壓縮效率4、數(shù)字圖像的融合是將多幅圖像合成為一幅。假設(shè)要將一張可見光圖像和一張紅外圖像融合，以同時(shí)獲得場(chǎng)景的可見光和熱信息，以下哪種圖像融合方法可能產(chǎn)生更具信息量和清晰的融合圖像？（）A.基于像素的融合B.基于區(qū)域的融合C.基于特征的融合D.基于變換域的融合5、在數(shù)字圖像的水印技術(shù)中，以下關(guān)于水印的嵌入和提取的描述，不正確的是（）A.水印可以嵌入到圖像的空間域或頻率域中，以實(shí)現(xiàn)版權(quán)保護(hù)等目的B.嵌入水印的強(qiáng)度越大，水印的魯棒性越好，但對(duì)圖像質(zhì)量的影響也越大C.水印的提取過程需要原始圖像的參與，否則無法準(zhǔn)確提取水印信息D.好的水印算法能夠抵抗各種圖像處理操作和攻擊，同時(shí)保證圖像的可用性6、在數(shù)字圖像的目標(biāo)檢測(cè)中，假設(shè)要在一幅復(fù)雜的城市街景圖像中檢測(cè)車輛。以下關(guān)于檢測(cè)算法的實(shí)時(shí)性要求，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.能夠在短時(shí)間內(nèi)處理大量圖像，滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求B.檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性高，即使處理速度較慢C.算法的模型參數(shù)少，便于在資源受限的設(shè)備上運(yùn)行D.能夠適應(yīng)不同的光照和天氣條件，保證檢測(cè)的穩(wěn)定性7、圖像的特征提取在模式識(shí)別和圖像理解中至關(guān)重要。假設(shè)要從一幅指紋圖像中提取特征用于身份識(shí)別，以下關(guān)于圖像特征提取方法的描述，正確的是：（）A.基于紋理的特征提取方法對(duì)指紋圖像的旋轉(zhuǎn)和縮放不敏感，具有較好的魯棒性B.基于形狀的特征提取方法能夠準(zhǔn)確地描述指紋的細(xì)節(jié)特征，但計(jì)算復(fù)雜度較高C.圖像的特征提取結(jié)果不受圖像質(zhì)量和噪聲的影響D.無論何種應(yīng)用場(chǎng)景，一種特征提取方法都能適用于所有類型的圖像8、圖像分割是將圖像分成不同的區(qū)域或?qū)ο?。假設(shè)要從一幅復(fù)雜的衛(wèi)星遙感圖像中分割出特定的地物類型，如森林、水域和建筑區(qū)域。以下關(guān)于圖像分割方法的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.閾值分割基于圖像的灰度值，通過選擇合適的閾值將圖像分為前景和背景B.區(qū)域生長法從種子點(diǎn)開始，根據(jù)像素的相似性逐步合并相鄰像素，形成區(qū)域C.邊緣檢測(cè)通過檢測(cè)圖像中像素灰度值的突變來確定物體的邊緣，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分割D.圖像分割算法可以在任何情況下都能準(zhǔn)確無誤地分割出所有目標(biāo)區(qū)域，不受圖像噪聲和復(fù)雜背景的影響9、圖像分割是將圖像分成不同區(qū)域的過程。假設(shè)要從一張復(fù)雜的衛(wèi)星圖像中分割出陸地和水域。以下關(guān)于圖像分割方法的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.閾值分割基于圖像的灰度值，通過設(shè)定合適的閾值將圖像分為不同的區(qū)域B.邊緣檢測(cè)算法可以找到圖像中灰度值變化明顯的區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)圖像分割C.區(qū)域生長法從選定的種子點(diǎn)開始，將具有相似性質(zhì)的像素合并為一個(gè)區(qū)域D.圖像分割的結(jié)果總是精確無誤的，不會(huì)存在過分割或欠分割的情況10、在數(shù)字圖像的幾何變換中，例如將一幅矩形圖像旋轉(zhuǎn)一定角度并保持圖像內(nèi)容的完整性和清晰度。考慮到圖像中的像素分布和插值計(jì)算，以下哪種插值方法可能在圖像質(zhì)量和計(jì)算效率之間取得較好的平衡？（）A.最近鄰插值B.雙線性插值C.雙三次插值D.樣條插值11、在數(shù)字圖像的加密中，混沌加密是一種常見的方法。假設(shè)要使用混沌系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行加密。以下關(guān)于混沌加密的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.混沌系統(tǒng)具有對(duì)初始條件敏感和偽隨機(jī)性的特點(diǎn)，適合用于圖像加密B.混沌加密的密鑰空間大，增加了破解的難度C.混沌加密后的圖像在視覺上完全不可理解，無法從中獲取任何信息D.混沌加密算法的安全性只取決于混沌系統(tǒng)的參數(shù)，與加密過程無關(guān)12、圖像濾波是數(shù)字圖像處理中的常見操作。關(guān)于中值濾波，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.中值濾波能夠有效地去除圖像中的椒鹽噪聲，同時(shí)較好地保留圖像的邊緣信息B.它是一種非線性濾波方法，通過對(duì)鄰域像素值進(jìn)行排序，取中間值作為輸出C.中值濾波對(duì)于處理高斯噪聲效果顯著，優(yōu)于均值濾波D.中值濾波的窗口大小選擇會(huì)影響濾波效果，過大或過小的窗口都可能導(dǎo)致圖像失真13、在數(shù)字圖像的目標(biāo)檢測(cè)中，準(zhǔn)確識(shí)別和定位目標(biāo)是關(guān)鍵。假設(shè)要在一張復(fù)雜的衛(wèi)星圖像中檢測(cè)特定的建筑物，以下哪種目標(biāo)檢測(cè)算法可能具有更高的準(zhǔn)確性和效率？（）A.基于模板匹配的方法B.基于特征提取的方法C.基于深度學(xué)習(xí)的方法D.基于區(qū)域建議的方法14、在數(shù)字圖像的去霧處理中，對(duì)于一幅因霧氣導(dǎo)致對(duì)比度降低和顏色失真的戶外圖像，需要恢復(fù)其清晰的視覺效果。以下哪種去霧算法可能更有效地去除霧氣并保留圖像的真實(shí)色彩和細(xì)節(jié)？（）A.基于暗通道先驗(yàn)的去霧B.基于直方圖均衡化的去霧C.基于中值濾波的去霧D.基于高斯濾波的去霧15、數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)于評(píng)估圖像處理算法的效果至關(guān)重要。假設(shè)要評(píng)價(jià)一幅經(jīng)過增強(qiáng)處理后的圖像質(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）能夠準(zhǔn)確反映人眼對(duì)圖像質(zhì)量的主觀感受B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）考慮了圖像的結(jié)構(gòu)信息，比PSNR更符合人眼視覺特性C.圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)只適用于特定類型的圖像處理算法，不具有通用性D.無論圖像的內(nèi)容和應(yīng)用場(chǎng)景如何，一種質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)都能全面評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量16、在數(shù)字圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）應(yīng)用中，圖像的實(shí)時(shí)渲染是關(guān)鍵。假設(shè)要在VR環(huán)境中提供流暢和逼真的視覺體驗(yàn)，以下關(guān)于圖像渲染的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.需要考慮圖像的幀率和分辨率B.可以利用視差原理實(shí)現(xiàn)立體效果C.圖像的渲染質(zhì)量只取決于顯卡性能D.優(yōu)化算法可以提高渲染效率17、對(duì)于數(shù)字圖像的立體匹配，假設(shè)需要從一對(duì)立體圖像中找到對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)，以計(jì)算深度信息。以下哪種匹配算法可能在復(fù)雜場(chǎng)景下表現(xiàn)更好？（）A.基于區(qū)域的匹配算法，比較像素鄰域的相似性B.基于特征的匹配算法，提取顯著特征進(jìn)行匹配C.隨機(jī)匹配像素點(diǎn)，不考慮任何特征和相似性D.不進(jìn)行立體匹配，放棄獲取深度信息18、在數(shù)字圖像的壓縮感知理論中，通過少量的測(cè)量值可以重構(gòu)出原始圖像。假設(shè)我們要對(duì)一幅圖像進(jìn)行壓縮感知處理，以下關(guān)于壓縮感知的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.壓縮感知需要先對(duì)圖像進(jìn)行稀疏表示B.測(cè)量矩陣的設(shè)計(jì)對(duì)壓縮感知的效果有重要影響C.壓縮感知可以在任何情況下完美重構(gòu)原始圖像D.壓縮感知適用于數(shù)據(jù)量大且具有稀疏性的圖像19、在數(shù)字圖像的圖像拼接中，假設(shè)要將多幅具有重疊區(qū)域的圖像拼接成一幅全景圖像。以下關(guān)于拼接效果的評(píng)估，哪一項(xiàng)是最重要的？（）A.拼接處的過渡自然，沒有明顯的拼接痕跡B.拼接后的圖像整體色彩和亮度一致C.拼接后的圖像具有高分辨率和清晰度D.以上三個(gè)方面都很重要，共同決定拼接效果20、在數(shù)字圖像的形態(tài)學(xué)處理中，以下哪種操作可以用來填充圖像中的小孔洞？（）A.腐蝕B.膨脹C.開運(yùn)算D.閉運(yùn)算。假設(shè)圖像中存在一些由于噪聲或其他原因產(chǎn)生的小面積孔洞，需要一種形態(tài)學(xué)操作來修復(fù)這些缺陷，上述哪種操作能夠有效地實(shí)現(xiàn)這一目的，并詳細(xì)解釋其工作過程二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）說明數(shù)字圖像在石油化工領(lǐng)域的用途。2、（本題5分）簡述RGB色彩模型的原理。3、（本題5分）說明圖像融合中的決策融合策略。4、（本題5分）簡述數(shù)字圖像在服裝設(shè)計(jì)中的用途。5、（本題5分）說明圖像超分辨率重建的意義。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)圖像的解密。讀取加密后的圖像文件，使用相應(yīng)的解密算法進(jìn)行解密，恢復(fù)原始圖像，并顯示解密后的圖像。2、（本題5分）編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)圖像的形態(tài)學(xué)處理。讀取一幅圖像，使用膨脹、腐蝕等形態(tài)學(xué)操作對(duì)圖像進(jìn)行處理，并顯示原始圖像和處理后的圖像。3、（本題5分）編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)圖像的平滑濾波。讀取一幅圖像，使用均值濾波器對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理，顯示原始圖像和濾波后的圖像。4、（本題5分）編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)圖像的超分辨率重建。讀取一