合肥學院《數字圖像處理A》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《數字圖像處理A》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一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、圖像的特征提取在模式識別和圖像理解中至關重要。假設要從一幅指紋圖像中提取特征用于身份識別，以下關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指紋圖像的旋轉和縮放不敏感，具有較好的魯棒性B.基于形狀的特征提取方法能夠準確地描述指紋的細節(jié)特征，但計算復雜度較高C.圖像的特征提取結果不受圖像質量和噪聲的影響D.無論何種應用場景，一種特征提取方法都能適用于所有類型的圖像2、在數字圖像的超分辨率重建中，提高圖像的分辨率。假設要將一幅低分辨率的衛(wèi)星圖像重建為高分辨率圖像，以下關于超分辨率重建方法的描述，正確的是：（）A.基于插值的方法簡單快速，但重建的圖像容易出現鋸齒和模糊B.深度學習方法在超分辨率重建中效果不佳，無法生成清晰的細節(jié)C.超分辨率重建的結果不受原始低分辨率圖像的質量和信息量的限制D.圖像的超分辨率重建只需要考慮空間分辨率的提高，不需要考慮頻譜信息3、當對一幅衛(wèi)星遙感圖像進行土地利用分類，例如區(qū)分農田、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.基于決策樹的分類B.基于支持向量機的分類C.基于神經網絡的分類D.基于隨機森林的分類4、數字圖像處理中的圖像融合是將多幅圖像的信息綜合在一起。假設要將一幅紅外圖像和一幅可見光圖像融合，以獲得更全面的場景信息。以下關于融合策略的選擇，哪一項是最關鍵的？（）A.確定融合的權重，平衡不同圖像的貢獻B.選擇合適的融合算法，如基于像素、區(qū)域或特征的融合C.對輸入圖像進行預處理，如配準和增強D.以上三個方面都很關鍵，需要綜合考慮5、當對數字圖像進行形態(tài)學處理時，例如膨脹和腐蝕操作。假設需要填充圖像中的小孔和狹窄的縫隙，同時去除孤立的小斑點，以下哪種操作序列可能是最合適的？（）A.先腐蝕后膨脹B.先膨脹后腐蝕C.只進行膨脹操作D.只進行腐蝕操作6、在數字圖像的加密處理中，保障圖像的安全性和隱私性至關重要。假設要對一幅機密圖像進行加密傳輸。以下關于圖像加密的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用對稱加密算法如AES對圖像進行加密，加密和解密使用相同的密鑰B.非對稱加密算法如RSA可以用于數字簽名和密鑰交換，保障加密的安全性C.圖像加密后完全變成無意義的隨機噪聲，無法從中獲取任何關于原始圖像的信息D.圖像加密技術可以完全防止圖像被非法破解和竊取，不需要其他安全措施7、假設要對一段視頻中的每一幀圖像進行相似性比較，以檢測是否存在重復或相似的場景。以下哪種圖像相似性度量方法可能更適合用于視頻幀的比較？（）A.歐式距離B.余弦相似度C.哈希函數D.以上都是8、數字圖像的去噪方法有多種。假設要去除一幅圖像中的高斯噪聲，同時盡量保持圖像的邊緣和細節(jié)。以下關于去噪方法的描述，正確的是：（）A.雙邊濾波在去除高斯噪聲的同時，能夠較好地保護邊緣和細節(jié)B.維納濾波適用于去除強噪聲，對高斯噪聲效果不佳C.小波閾值去噪能夠完全去除高斯噪聲，且不會引入任何失真D.所有的去噪方法在去除高斯噪聲時都會導致圖像的邊緣模糊9、圖像的投影變換常用于校正圖像的幾何變形。假設要對一張?zhí)菪问д娴膱D像進行校正。以下關于投影變換的描述，哪一項是不正確的？（）A.投影變換可以通過求解線性方程組來確定變換參數B.可以通過多個控制點來約束投影變換的結果C.投影變換只能校正線性的幾何變形，對于非線性變形無能為力D.變換后的圖像可能會出現像素缺失或重疊的情況，需要進行插值處理10、在數字圖像的壓縮感知中，對于一幅數據量巨大但存在一定稀疏性的圖像，需要在少量測量值的基礎上重建出原始圖像。以下哪種重建算法可能具有較好的性能？（）A.正交匹配追蹤B.基追蹤C.迭代閾值算法D.以上都是11、在數字圖像的目標跟蹤中，假設目標在圖像中發(fā)生了變形和部分遮擋。以下哪種跟蹤算法可能能夠更好地適應這種情況？（）A.基于卡爾曼濾波的跟蹤算法B.基于粒子濾波的跟蹤算法C.基于MeanShift的跟蹤算法D.基于模板匹配的跟蹤算法12、在數字圖像的立體視覺處理中，假設要從兩幅具有一定視差的圖像中恢復場景的深度信息。以下關于立體匹配算法的準確性，哪一項是最為重要的影響因素？（）A.圖像的分辨率和質量B.匹配窗口的大小和形狀C.場景中物體的紋理和結構D.以上三個因素都對匹配準確性有重要影響13、數字圖像處理是一門涉及眾多技術和應用的學科。在圖像增強方面，以下關于直方圖均衡化的描述，不正確的是（）A.直方圖均衡化通過重新分布圖像的灰度級，使得圖像的對比度得到增強B.它能夠有效地改善圖像中過暗或過亮區(qū)域的細節(jié)顯示C.直方圖均衡化會導致圖像的顏色信息發(fā)生改變，因此不適用于彩色圖像D.對于所有類型的圖像，直方圖均衡化都能取得理想的增強效果，且不會引入噪聲14、在數字圖像的邊緣檢測中，有多種算法可供選擇。假設我們要檢測一張包含復雜物體的圖像的邊緣，需要一種對噪聲不太敏感且能檢測到較細邊緣的算法。以下哪種邊緣檢測算法可能更適合？（）A.Roberts算子B.Sobel算子C.Prewitt算子D.Canny算子15、在數字圖像的目標檢測中，以下哪種深度學習框架在處理大規(guī)模圖像數據時表現出色？（）A.TensorFlowB.PyTorchC.CaffeD.以上都是。假設需要構建一個高效準確的目標檢測系統(tǒng)，處理海量的圖像數據并實時檢測出多種目標，上述哪個深度學習框架能夠提供強大的支持和優(yōu)化，同時說明其在目標檢測任務中的優(yōu)勢和應用16、圖像的銳化處理可以增強圖像的邊緣和細節(jié)。假設要對一張模糊的圖像進行銳化。以下關于圖像銳化方法的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以通過一階導數算子，如羅伯特算子，檢測圖像的邊緣B.二階導數算子，如拉普拉斯算子，對噪聲比較敏感，一般需要先進行平滑處理C.反銳化掩蔽是一種基于原始圖像和模糊圖像差值的銳化方法D.圖像銳化處理不會增強圖像中的噪聲17、在數字圖像的圖像拼接中，假設要將多幅具有重疊區(qū)域的圖像拼接成一幅全景圖像。以下關于拼接效果的評估，哪一項是最重要的？（）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.以上三個方面都很重要，共同決定拼接效果18、在數字圖像的幾何變換中，比如需要對一幅圖像進行旋轉操作。假設圖像包含復雜的內容和精細的結構，為了在旋轉后盡量減少圖像的失真和信息丟失，以下哪種插值方法通常是較好的選擇？（）A.最近鄰插值，直接使用最鄰近像素的值B.雙線性插值，基于相鄰四個像素的線性組合C.雙三次插值，考慮更多鄰域像素的三次函數插值D.不進行插值，直接旋轉圖像導致像素缺失19、數字圖像的形態(tài)學梯度運算常用于突出圖像的邊緣。假設要對一幅二值圖像進行形態(tài)學梯度運算。以下關于形態(tài)學梯度運算的描述，正確的是：（）A.形態(tài)學梯度運算可以通過膨脹圖像減去腐蝕圖像來實現，能夠清晰地突出物體的邊緣B.形態(tài)學梯度運算對噪聲非常敏感，容易產生錯誤的邊緣信息C.形態(tài)學梯度運算的結果與原圖像的大小和形狀完全相同，只是邊緣得到了增強D.形態(tài)學梯度運算只適用于簡單的二值圖像，對復雜的灰度圖像效果不佳20、在數字圖像的多分辨率分析中，例如小波變換。假設要對一幅醫(yī)學圖像進行多分辨率分析以提取不同尺度的特征，以下關于多分辨率分析方法的描述，正確的是：（）A.小波變換能夠在不同分辨率下準確地表示圖像的細節(jié)和輪廓B.多分辨率分析會導致圖像信息的丟失，不適合用于醫(yī)學圖像處理C.無論圖像的內容和特點如何，一種小波基函數都能適用于所有的多分辨率分析D.多分辨率分析的結果對后續(xù)的圖像診斷和分析沒有幫助二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）如何利用數字圖像處理評估環(huán)境質量？2、（本題5分）解釋如何通過數字圖像處理管理水利設施。3、（本題5分）說明數字圖像在水利工程中的作用。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫一個程序，使用OpenCV實現圖像的色彩平衡調整、色相調整和亮度、對比度、飽和度同時調整的組合處理。同時調整色彩平衡、色相和亮度、對比度、飽和度，顯示處理結果。2、（本題5分）編寫一個程序，實現圖像的特征提取的基于注意力機制的方法。使用注意力機制提取圖像的特征，并輸出特征向量。3、（本題5分）編寫程序對圖像進行噪聲添加。向圖像中添加不同類型的噪聲，如高斯噪聲、椒鹽噪聲等，并顯示添加噪聲后的圖像。4、（