甘肅機電職業(yè)技術(shù)學院《數(shù)字圖象處理與機器視覺》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁甘肅機電職業(yè)技術(shù)學院

《數(shù)字圖象處理與機器視覺》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、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)字圖像的分割后處理用于優(yōu)化分割結(jié)果。假設(shè)已經(jīng)得到了一幅初步分割的細胞圖像，以下關(guān)于分割后處理方法的描述，正確的是：（）A.形態(tài)學開運算可以去除分割區(qū)域中的小噪聲和孤立點，使分割結(jié)果更平滑B.區(qū)域合并算法總是能夠?qū)⒄_的區(qū)域合并，不會導(dǎo)致過度合并C.分割后處理對最終的圖像分析和理解沒有作用D.無論分割結(jié)果的質(zhì)量如何，不需要進行后處理，直接使用即可2、在數(shù)字圖像的加密和解密過程中，密鑰的管理至關(guān)重要。假設(shè)要確保圖像加密的安全性。以下關(guān)于密鑰管理的描述，正確的是：（）A.密鑰可以隨意生成和共享，不會影響加密的安全性B.定期更新密鑰可以增強加密系統(tǒng)的安全性，防止密鑰被破解C.密鑰的長度對加密安全性沒有影響，只要是隨機生成的即可D.不需要對密鑰進行保密，只要加密算法復(fù)雜就足夠安全3、數(shù)字圖像的彩色模型有多種，如RGB、HSV等。假設(shè)要對一幅彩色圖像進行顏色調(diào)整，以增強特定顏色的效果。以下關(guān)于彩色模型的選擇，哪一項是最合適的？（）A.RGB模型，直接對紅、綠、藍三個通道進行操作B.HSV模型，通過調(diào)整色相、飽和度和明度來實現(xiàn)顏色調(diào)整C.CMYK模型，適用于印刷領(lǐng)域的顏色處理D.YUV模型，常用于視頻編碼中的顏色表示4、數(shù)字圖像的去霧處理用于改善有霧圖像的質(zhì)量。假設(shè)要對一張嚴重有霧的戶外圖像進行去霧，以恢復(fù)清晰的場景，以下哪種去霧方法可能更有效？（）A.基于暗通道先驗的去霧B.基于Retinex理論的去霧C.基于深度學習的去霧D.以上方法結(jié)合使用5、圖像的頻域處理可以實現(xiàn)一些特定的效果。假設(shè)要對一張圖像進行高通濾波，以增強圖像的邊緣信息。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6、在數(shù)字圖像處理中，當需要對一幅包含大量細節(jié)和紋理的自然風景圖像進行增強，以突出山脈的輪廓、樹木的紋理和水流的動態(tài)，同時避免過度增強導(dǎo)致的噪聲和失真。以下哪種圖像增強方法可能最為有效？（）A.直方圖均衡化B.灰度變換C.銳化濾波D.平滑濾波7、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價中，對于經(jīng)過一系列處理操作后的圖像，需要評估其與原始圖像相比的質(zhì)量損失或改進程度。以下哪種質(zhì)量評價指標可能更全面地反映圖像的質(zhì)量變化？（）A.峰值信噪比B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)C.均方誤差D.以上都不是8、在數(shù)字圖像的醫(yī)學應(yīng)用中，例如腫瘤的檢測和診斷。假設(shè)要從X光圖像中準確檢測出微小的腫瘤，以下哪種圖像處理技術(shù)可能發(fā)揮關(guān)鍵作用？（）A.圖像增強B.圖像分割C.圖像配準D.圖像壓縮9、在數(shù)字圖像的特征匹配中，找到兩幅圖像之間的對應(yīng)特征點。假設(shè)要對兩張視角不同的街景圖像進行特征匹配，以下哪種特征描述子和匹配算法的組合可能更準確？（）A.SIFT特征和最近鄰匹配B.SURF特征和比率測試匹配C.ORB特征和暴力匹配D.以上組合根據(jù)圖像特點選擇10、假設(shè)要對一段運動模糊的視頻進行恢復(fù)，以清晰地顯示物體的運動軌跡和細節(jié)。由于模糊的原因可能是相機抖動或物體快速運動，以下哪種方法可能有助于解決這個問題？（）A.逆濾波B.維納濾波C.盲卷積D.中值濾波11、數(shù)字圖像的氣象預(yù)測中，衛(wèi)星云圖的處理和分析具有重要意義。假設(shè)要從衛(wèi)星云圖中預(yù)測天氣變化趨勢，以下哪種圖像處理方法可能需要結(jié)合大氣物理模型？（）A.圖像分割B.圖像配準C.特征提取D.圖像融合12、數(shù)字圖像的質(zhì)量評價對于圖像處理系統(tǒng)的性能評估至關(guān)重要。假設(shè)要客觀地評價一幅經(jīng)過處理后的圖像質(zhì)量，以下哪種評價指標可能更多地考慮了人類視覺系統(tǒng)的特性？（）A.均方誤差（MSE）B.峰值信噪比（PSNR）C.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）D.信息熵13、假設(shè)要對一幅包含多個相似物體的圖像進行目標計數(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性，以下哪種圖像處理技術(shù)可能有助于準確計數(shù)？（）A.形態(tài)學處理結(jié)合連通區(qū)域標記B.邊緣檢測結(jié)合輪廓跟蹤C.閾值分割結(jié)合圖像濾波D.特征提取結(jié)合分類器14、數(shù)字圖像的增強可以通過直方圖修改來實現(xiàn)。假設(shè)要通過直方圖均衡化增強圖像的對比度。以下關(guān)于直方圖均衡化的描述，正確的是：（）A.直方圖均衡化會使圖像的灰度級均勻分布，增強圖像的整體對比度B.直方圖均衡化可能會導(dǎo)致某些細節(jié)的丟失，并且對所有類型的圖像都適用C.直方圖均衡化過程中，不會改變圖像的像素值，只是調(diào)整了像素的分布D.直方圖均衡化只能用于灰度圖像，對彩色圖像無法進行處理15、數(shù)字圖像的立體匹配用于獲取圖像的深度信息。假設(shè)要對一組立體圖像進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算簡單，但對弱紋理區(qū)域匹配效果差B.基于特征的立體匹配能夠準確處理所有類型的圖像對，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確的深度圖16、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17、在數(shù)字圖像的加密和解密中，假設(shè)要對一張重要的圖像進行加密保護。以下關(guān)于圖像加密方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過置亂圖像的像素位置來實現(xiàn)加密B.可以使用混沌系統(tǒng)生成加密密鑰，增加加密的安全性C.圖像加密后，其統(tǒng)計特性與原始圖像完全相同，無法被攻擊者分析D.圖像解密是加密的逆過程，能夠準確恢復(fù)原始圖像18、數(shù)字圖像的運動估計用于在視頻序列中估計物體的運動。假設(shè)要在一段視頻中估計人物的運動軌跡。以下關(guān)于運動估計方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.塊匹配法將圖像分成若干塊，通過在相鄰幀中尋找匹配塊來估計運動B.光流法通過計算圖像中像素的運動速度來估計物體的運動C.運動估計可以準確地估計出物體的復(fù)雜運動，包括旋轉(zhuǎn)、變形等D.運動估計不受視頻幀率、圖像噪聲和物體遮擋的影響19、數(shù)字圖像的遙感應(yīng)用中，需要對大量的衛(wèi)星圖像進行處理和分析。假設(shè)要從遙感圖像中提取土地覆蓋類型信息，以下哪種方法可能需要較高的計算資源和時間？（）A.基于像素的分類方法B.基于對象的分類方法C.深度學習的分類方法D.基于規(guī)則的分類方法20、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強是常見的操作。假設(shè)我們有一張低對比度的醫(yī)學圖像，需要進行增強以更好地顯示病變區(qū)域。以下關(guān)于圖像增強方法的描述，正確的是：（）A.直方圖均衡化會導(dǎo)致圖像細節(jié)丟失，不適合用于醫(yī)學圖像增強B.線性拉伸可以有效地增強圖像對比度，但可能會引入噪聲C.中值濾波能夠增強圖像，但對邊緣信息的保留效果較差D.圖像增強方法對所有類型的圖像都能產(chǎn)生相同的效果，無需考慮圖像的特點21、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強是常見的操作。假設(shè)要處理一張曝光不足的風景照片，使其細節(jié)更加清晰，色彩更加鮮艷，同時要避免引入過多的噪聲。以下哪種圖像增強方法最為合適？（）A.直方圖均衡化B.中值濾波C.高斯濾波D.拉普拉斯變換22、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)學圖像進行壓縮存儲，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23、在數(shù)字圖像的水印嵌入和提取中，例如在一幅數(shù)字畫作中嵌入版權(quán)信息，同時不影響圖像的視覺質(zhì)量，并且能夠在需要時準確提取出水印。以下哪種水印技術(shù)可能更符合要求？（）A.可見水印B.不可見水印C.易碎水印D.魯棒水印24、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，以同時獲得場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25、圖像的幾何變換包括平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等操作。假設(shè)要對一張掃描得到的傾斜文檔圖像進行矯正。以下關(guān)于圖像幾何變換的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以通過計算變換矩陣來實現(xiàn)圖像的平移、旋轉(zhuǎn)和縮放等操作，并且可以通過插值算法來計算新位置的像素值B.雙線性插值在計算新像素值時，考慮了相鄰四個像素的影響，比最近鄰插值效果更平滑，但計算量較大C.圖像幾何變換過程中不會出現(xiàn)像素值的丟失或錯誤，能夠完美地實現(xiàn)各種變換效果D.在進行旋轉(zhuǎn)操作時，需要考慮圖像的邊界擴展，以避免出現(xiàn)部分圖像缺失的情況二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）說明數(shù)字圖像在汽車工業(yè)中的作用。2、（本題5分）說明數(shù)字圖像在氣象預(yù)報中的應(yīng)用。3、（本題5分）說明數(shù)字圖像在地質(zhì)勘探中的用途。4、（本題5分）簡述Roberts交叉算子的特點。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）實現(xiàn)圖像的特征提取。從圖像中提取特定的特征，如顏色特征、紋理特征等，并進行可視化展示。分析不同特征的表達能力。2、（本題5分）編寫程序進行圖像的平滑處理與對比度拉伸的組合應(yīng)用。先進行平滑處理，然后進行對比度拉伸。3、（本題5分）編寫一個程序，使用OpenCV實現(xiàn)圖像的亮度自適應(yīng)調(diào)整、對比度自適應(yīng)調(diào)整、飽和度調(diào)整和色彩平衡調(diào)整的多次組合處理，同時結(jié)合色相調(diào)整和亮度、對比度、飽和度同時調(diào)整。多次進行組合操作，同時調(diào)整色相和亮度、對比度、飽和度，顯示