阿拉善職業(yè)技術(shù)學(xué)院《圖像處理及分析》2023-2024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頁阿拉善職業(yè)技術(shù)學(xué)院《圖像處理及分析》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、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)的頻率生成可變長度的編碼，頻率高的字符編碼短B.編碼過程需要對圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性進(jìn)行分析C.哈夫曼編碼是一種無損編碼方法，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2、數(shù)字圖像的復(fù)原旨在去除圖像中的失真和降質(zhì)。假設(shè)要對一張因運(yùn)動模糊而失真的圖像進(jìn)行復(fù)原。以下關(guān)于圖像復(fù)原的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過建立圖像的退化模型，反推原始圖像，實(shí)現(xiàn)圖像的復(fù)原B.維納濾波是一種常見的圖像復(fù)原方法，通過估計圖像的功率譜來恢復(fù)圖像C.圖像復(fù)原能夠完全恢復(fù)出原始清晰的圖像，不受模糊程度和噪聲的影響D.在進(jìn)行圖像復(fù)原時，需要對先驗(yàn)知識和參數(shù)進(jìn)行合理估計，以提高復(fù)原效果3、數(shù)字圖像的特征匹配在三維重建和圖像拼接等應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)要對兩張相似的圖像進(jìn)行特征匹配。以下關(guān)于特征匹配的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用尺度不變特征變換（SIFT）等算法提取具有不變性的特征B.特征匹配需要在特征空間中計算特征之間的相似度C.誤匹配可以通過隨機(jī)抽樣一致性（RANSAC）等算法進(jìn)行剔除D.特征匹配的結(jié)果不受圖像的旋轉(zhuǎn)、縮放和平移等變換的影響4、數(shù)字圖像的去馬賽克處理用于恢復(fù)由彩色濾鏡陣列（CFA）采樣得到的圖像的完整色彩信息。假設(shè)要對一幅使用CFA采樣的圖像進(jìn)行去馬賽克，以下關(guān)于去馬賽克方法的描述，正確的是：（）A.雙線性插值去馬賽克方法能夠較好地恢復(fù)圖像的色彩，但在邊緣處容易產(chǎn)生色彩失真B.基于深度學(xué)習(xí)的去馬賽克方法需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中受限C.去馬賽克處理不會影響圖像的分辨率和清晰度D.無論CFA的模式和圖像內(nèi)容如何，一種去馬賽克方法都能完美恢復(fù)色彩5、數(shù)字圖像處理在遙感領(lǐng)域有重要應(yīng)用。假設(shè)要對一幅衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行土地利用分類。以下關(guān)于數(shù)據(jù)預(yù)處理的步驟，哪一項是最為關(guān)鍵的？（）A.輻射校正，消除傳感器的誤差和噪聲B.幾何校正，糾正圖像的幾何變形C.圖像增強(qiáng)，提高圖像的對比度和清晰度D.數(shù)據(jù)融合，將多源數(shù)據(jù)綜合在一起6、對于數(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)梯度的說法哪個是正確的？（）A.形態(tài)學(xué)梯度能夠有效地檢測物體的邊界B.形態(tài)學(xué)梯度運(yùn)算會模糊圖像的內(nèi)部區(qū)域C.形態(tài)學(xué)梯度對噪聲非常敏感，容易產(chǎn)生錯誤的結(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7、圖像的配準(zhǔn)是將不同時間或視角獲取的圖像進(jìn)行對齊。假設(shè)要將兩張拍攝角度不同的人臉圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，以下關(guān)于圖像配準(zhǔn)方法的描述，正確的是：（）A.基于特征點(diǎn)的配準(zhǔn)方法對光照變化和噪聲不敏感，配準(zhǔn)精度高B.直接使用灰度值的相似性度量進(jìn)行配準(zhǔn)能夠快速得到準(zhǔn)確的結(jié)果C.圖像配準(zhǔn)不需要考慮圖像的變形和扭曲，只關(guān)注特征點(diǎn)的匹配D.配準(zhǔn)算法的選擇對配準(zhǔn)結(jié)果沒有顯著影響，任何算法都能達(dá)到較好的效果8、圖像壓縮對于數(shù)字圖像的存儲和傳輸至關(guān)重要。假設(shè)需要對大量的高分辨率醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行壓縮存儲，同時要盡量保證圖像質(zhì)量。以下關(guān)于圖像壓縮技術(shù)的描述，哪一項是不正確的？（）A.無損壓縮算法可以完全恢復(fù)原始圖像，沒有任何信息損失，但壓縮比相對較低B.有損壓縮算法通過舍棄一些不太重要的圖像信息來實(shí)現(xiàn)較高的壓縮比，但會導(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圖像質(zhì)量的影響9、在數(shù)字圖像的光照校正中，需要消除光照不均勻?qū)D像的影響。假設(shè)要對一張光照不均勻的面部圖像進(jìn)行校正。以下關(guān)于光照校正方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過建立光照模型，估計光照分布，然后對圖像進(jìn)行校正B.直方圖均衡化也可以在一定程度上改善光照不均勻的情況C.基于Retinex理論的方法能夠分離圖像的光照和反射成分，實(shí)現(xiàn)光照校正D.光照校正能夠完全消除圖像中的所有光照問題，使圖像在任何光照條件下都表現(xiàn)一致10、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，哪一項是不正確的？（）A.通過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）可以提高計算效率11、在數(shù)字圖像的多分辨率分析中，小波變換是一種常用的工具。假設(shè)我們要對一張圖像進(jìn)行壓縮，同時保留重要的細(xì)節(jié)信息。以下關(guān)于小波變換在圖像壓縮中的優(yōu)勢，哪一項是不正確的？（）A.能夠提供不同分辨率下的圖像表示B.對圖像的邊緣和紋理有較好的處理能力C.計算復(fù)雜度低，壓縮效率高D.不需要考慮圖像的內(nèi)容和特點(diǎn)12、在數(shù)字圖像的壓縮中，有損壓縮和無損壓縮是兩種常見的方式。假設(shè)要對一幅醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行壓縮存儲，同時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，而對醫(yī)學(xué)診斷影響不大B.無損壓縮是最佳選擇，雖然壓縮比相對較低，但能完整保留圖像的所有信息C.由于醫(yī)學(xué)圖像對精度要求不高，有損壓縮和無損壓縮效果相同，可以任意選擇D.為了節(jié)省存儲空間，應(yīng)優(yōu)先選擇有損壓縮，然后在需要時再進(jìn)行還原13、對于數(shù)字圖像的特征提取，假設(shè)需要從圖像中提取能夠有效描述圖像內(nèi)容的特征，用于圖像識別和分類任務(wù)。以下哪種特征可能具有較好的區(qū)分能力和魯棒性？（）A.圖像的顏色直方圖特征B.圖像的邊緣方向特征C.圖像的紋理特征，如灰度共生矩陣D.隨機(jī)選擇一些像素值作為特征14、在數(shù)字圖像的目標(biāo)檢測中，假設(shè)要在一幅復(fù)雜的城市街景圖像中檢測車輛。以下關(guān)于檢測算法的實(shí)時性要求，哪一項是最為關(guān)鍵的？（）A.能夠在短時間內(nèi)處理大量圖像，滿足實(shí)時監(jiān)控的需求B.檢測結(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，保證檢測的穩(wěn)定性15、當(dāng)對一幅人臉圖像進(jìn)行表情識別，需要提取出能夠表征不同表情的特征。以下哪種特征提取方法可能在表情識別任務(wù)中表現(xiàn)較好？（）A.幾何特征B.紋理特征C.局部二值模式D.以上都是16、圖像的形態(tài)學(xué)處理常用于圖像的簡化和特征提取。假設(shè)要對一幅二值圖像進(jìn)行膨脹操作，以連接斷開的部分。以下關(guān)于形態(tài)學(xué)操作的描述，正確的是：（）A.膨脹操作會使圖像中的物體變大，填充細(xì)小的空洞和間隙B.形態(tài)學(xué)操作只對二值圖像有效，對灰度圖像沒有任何作用C.多次進(jìn)行膨脹操作可以不斷增加圖像中物體的面積，沒有上限D(zhuǎn).膨脹操作會破壞圖像中物體的原有形狀，導(dǎo)致無法恢復(fù)17、當(dāng)利用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行車牌識別時，以下哪個步驟是關(guān)鍵的預(yù)處理操作？（）A.圖像傾斜校正B.圖像二值化C.字符分割D.以上都是。假設(shè)需要從車輛圖像中準(zhǔn)確識別出車牌號碼，上述哪個預(yù)處理步驟能夠?yàn)楹罄m(xù)的字符識別提供良好的基礎(chǔ)，提高識別的準(zhǔn)確率，并分別說明其在車牌識別中的重要性和處理方法18、在數(shù)字圖像的去噪處理中，以下關(guān)于高斯噪聲和椒鹽噪聲的敘述，不準(zhǔn)確的是（）A.高斯噪聲的概率密度函數(shù)服從高斯分布，其值在整個灰度范圍內(nèi)隨機(jī)出現(xiàn)B.椒鹽噪聲表現(xiàn)為圖像中出現(xiàn)的黑白斑點(diǎn)，對圖像的破壞較大C.去除高斯噪聲和椒鹽噪聲通常需要采用不同的濾波方法和參數(shù)D.對于一幅同時包含高斯噪聲和椒鹽噪聲的圖像，使用單一的濾波方法就能有效地去除兩種噪聲19、圖像的頻域處理可以實(shí)現(xiàn)一些特定的效果。假設(shè)要對一張圖像進(jìn)行高通濾波，以增強(qiáng)圖像的邊緣信息。以下關(guān)于圖像頻域處理的描述，哪一項是錯誤的？（）A.傅里葉變換將圖像從空域轉(zhuǎn)換到頻域，便于進(jìn)行頻域處理B.高通濾波通過保留圖像的高頻分量，突出圖像的邊緣和細(xì)節(jié)C.頻域處理后的圖像可以通過逆傅里葉變換轉(zhuǎn)換回空域D.圖像的頻域處理比空域處理計算復(fù)雜度低，效率更高20、當(dāng)進(jìn)行數(shù)字圖像的對比度拉伸時，假設(shè)圖像的對比度較低，需要擴(kuò)展灰度級范圍。以下哪種對比度拉伸方法可能更適合保留圖像的細(xì)節(jié)？（）A.線性對比度拉伸B.非線性對比度拉伸，如對數(shù)拉伸C.不進(jìn)行對比度拉伸，認(rèn)為當(dāng)前對比度足夠D.隨機(jī)調(diào)整圖像的灰度值來拉伸對比度21、假設(shè)要對一組醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行分析，以檢測腫瘤的存在和位置。這些圖像可能存在噪聲、對比度低和部分組織模糊等問題。為了提高圖像的質(zhì)量和檢測的準(zhǔn)確性，以下哪種預(yù)處理操作可能是關(guān)鍵的第一步？（）A.圖像去噪B.圖像增強(qiáng)C.圖像分割D.圖像配準(zhǔn)22、在數(shù)字圖像的多尺度分析中，例如對一幅包含不同大小物體的圖像進(jìn)行分析，需要在不同尺度上提取特征和信息。以下哪種多尺度分析工具可能更適合這種需求？（）A.小波變換B.金字塔變換C.傅里葉變換D.以上都不是23、數(shù)字圖像的復(fù)原旨在去除圖像中的退化因素。假設(shè)我們有一張由于相機(jī)抖動而模糊的圖像，想要恢復(fù)其清晰程度。以下哪種圖像復(fù)原方法通常需要先建立圖像的退化模型？（）A.逆濾波B.維納濾波C.中值濾波D.高斯濾波24、在數(shù)字圖像的去霧處理中，對于一幅因霧氣導(dǎo)致對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25、假設(shè)要對一幅包含多個相似物體的圖像進(jìn)行目標(biāo)計數(shù)，例如統(tǒng)計麥田中的麥穗數(shù)量。由于物體的大小、形狀和排列存在一定的隨機(jī)性，以下哪種圖像處理技術(shù)可能有助于準(zhǔn)確計數(shù)？（）A.形態(tài)學(xué)處理結(jié)合連通區(qū)域標(biāo)記B.邊緣檢測結(jié)合輪廓跟蹤C(jī).閾值分割結(jié)合圖像濾波D.特征提取結(jié)合分類器二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）說明圖像分割中的分水嶺算法的基本思想。2、（本題5分）簡述數(shù)字圖像在家政服務(wù)行業(yè)中的用途。3、（本題5分）圖像增強(qiáng)中的頻域高通濾波的截止頻率如何選擇？4、（本題5分）解釋數(shù)字圖像腐蝕和膨脹運(yùn)算的作用。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）實(shí)現(xiàn)圖像的亮度調(diào)整與色彩空間轉(zhuǎn)換的同步操作。在調(diào)整亮度的同時進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換，觀察圖像變化。2、（本題5分）實(shí)現(xiàn)圖像的模板匹配與彩色增強(qiáng)的組合處理。在模板匹配的區(qū)域進(jìn)行彩色增強(qiáng)。3、（本題5分）編寫一個程序，實(shí)現(xiàn)圖像的幾何校正。讀取一幅變形的圖像，通過特定的算法