昆山杜克大學(xué)《數(shù)字圖像處理A》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)昆山杜克大學(xué)

《數(shù)字圖像處理A》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)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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)字圖像的智能安防系統(tǒng)中，例如門禁系統(tǒng)中的人臉驗(yàn)證。假設(shè)要提高人臉驗(yàn)證的準(zhǔn)確率和速度，以下關(guān)于圖像處理和算法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.深度學(xué)習(xí)算法可以自動(dòng)學(xué)習(xí)有效的人臉特征B.圖像預(yù)處理可以減少光照和姿態(tài)的影響C.特征匹配的計(jì)算復(fù)雜度越低，驗(yàn)證速度越快D.單一的算法可以適用于所有的安防場(chǎng)景2、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3、對(duì)于一幅包含大量噪聲的數(shù)字圖像，例如椒鹽噪聲，需要對(duì)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(duì)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4、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)確處理所有類型的圖像對(duì)，但特征提取過程復(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)和拍攝條件無關(guān)D.無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5、當(dāng)對(duì)一張老舊的黑白照片進(jìn)行修復(fù)，以去除劃痕、斑點(diǎn)和褪色等缺陷，并恢復(fù)其清晰度和對(duì)比度。以下哪種圖像處理技術(shù)組合可能會(huì)產(chǎn)生較好的效果？（）A.圖像去噪和對(duì)比度增強(qiáng)B.圖像銳化和顏色恢復(fù)C.圖像修復(fù)和直方圖均衡化D.圖像分割和形態(tài)學(xué)處理6、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)我們有一張由于光照不足而顯得灰暗的室內(nèi)圖像，需要增強(qiáng)其對(duì)比度和亮度，以使圖像中的細(xì)節(jié)更加清晰可見。以下哪種方法可能是最有效的？（）A.直接線性拉伸圖像的灰度值范圍B.使用直方圖均衡化，重新分布灰度級(jí)C.對(duì)圖像進(jìn)行中值濾波，去除噪聲后再調(diào)整亮度D.降低圖像的分辨率，減少數(shù)據(jù)量來突出主要信息7、在數(shù)字圖像處理的實(shí)際應(yīng)用中，醫(yī)學(xué)圖像處理有著重要地位。假設(shè)要對(duì)一張X光片進(jìn)行分析和診斷。以下關(guān)于醫(yī)學(xué)圖像處理的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.圖像增強(qiáng)可以提高X光片的對(duì)比度，幫助醫(yī)生更清晰地觀察病變部位B.圖像分割可以將病變區(qū)域從正常組織中分離出來，便于定量分析和診斷C.三維重建技術(shù)可以將多個(gè)二維的醫(yī)學(xué)圖像構(gòu)建成三維模型，提供更直觀的信息D.醫(yī)學(xué)圖像處理的結(jié)果完全依賴于圖像處理算法，不需要醫(yī)生的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷8、數(shù)字圖像的加密可以采用多種方式。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一種對(duì)圖像內(nèi)容具有高度保密性的加密方法，同時(shí)加密和解密速度要快，以下哪種加密方式可能更符合要求？（）A.對(duì)稱加密B.非對(duì)稱加密C.流加密D.塊加密9、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)10、圖像的邊緣檢測(cè)是圖像處理的重要任務(wù)之一。假設(shè)要檢測(cè)一幅自然風(fēng)景圖像中的物體邊緣。以下關(guān)于邊緣檢測(cè)算子的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.Roberts算子、Sobel算子和Prewitt算子都是基于梯度的邊緣檢測(cè)算子，對(duì)水平和垂直邊緣有較好的檢測(cè)效果B.Canny算子是一種性能較好的邊緣檢測(cè)算子，具有較好的信噪比和定位精度C.拉普拉斯算子是一種二階導(dǎo)數(shù)算子，對(duì)噪聲比較敏感，通常需要先進(jìn)行平滑處理D.不同的邊緣檢測(cè)算子在任何情況下都能得到相同的邊緣檢測(cè)結(jié)果11、在數(shù)字圖像的頻域處理中，傅里葉變換是常用的工具。假設(shè)要分析一幅圖像的頻率成分，以檢測(cè)周期性的紋理。以下關(guān)于傅里葉變換的應(yīng)用，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.通過觀察頻譜圖，確定圖像中主要的頻率成分B.利用低通濾波去除高頻噪聲，平滑圖像C.對(duì)頻譜進(jìn)行相位調(diào)整，改變圖像的內(nèi)容D.高通濾波突出圖像的邊緣和細(xì)節(jié)12、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(duì)一張低對(duì)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(duì)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13、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)我們有一張由于曝光不足而顯得灰暗的風(fēng)景照片，需要對(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)以突出細(xì)節(jié)和改善視覺效果。以下哪種圖像增強(qiáng)方法主要是通過擴(kuò)展圖像的灰度級(jí)動(dòng)態(tài)范圍來實(shí)現(xiàn)的？（）A.直方圖均衡化B.灰度變換C.中值濾波D.高斯濾波14、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(dòng)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(shí)，提高復(fù)原效果15、數(shù)字圖像的形態(tài)學(xué)處理常用于圖像的簡(jiǎn)化和特征提取。假設(shè)要對(duì)一幅二值圖像進(jìn)行腐蝕和膨脹操作，以下關(guān)于形態(tài)學(xué)處理的描述，正確的是：（）A.腐蝕操作會(huì)使物體的邊界向內(nèi)收縮，可能導(dǎo)致物體的部分區(qū)域消失B.膨脹操作總是會(huì)增加物體的面積和尺寸，不會(huì)改變物體的形狀C.先腐蝕后膨脹的開運(yùn)算可以去除圖像中的小噪聲，同時(shí)保持物體的形狀和大小基本不變D.形態(tài)學(xué)處理只適用于二值圖像，對(duì)灰度圖像沒有作用二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）如何利用數(shù)字圖像處理優(yōu)化出版內(nèi)容呈現(xiàn)？2、（本題5分）解釋醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)中的特定組織增強(qiáng)技術(shù)。3、（本題5分）說明數(shù)字圖像在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析圖像的形態(tài)學(xué)黑Top-hat變換的作用。2、（本題5分）分析圖像的基于區(qū)域的分割方法（如區(qū)域合并、區(qū)域分裂）。3、（本題5分）分析基于模板匹配的目標(biāo)檢測(cè)方法。4、（本題5分）分析圖像的形態(tài)學(xué)細(xì)化算法及其應(yīng)用。5、（本題5分）分析圖像的基于深度學(xué)習(xí)的圖像分割性能評(píng)估指標(biāo)。四、編程題（本大題共3個(gè)