2025年圖像處理與計算機視覺考試試卷及答案

2025年圖像處理與計算機視覺考試試卷及答案一、選擇題（每題2分，共12分）

1.圖像處理的基本流程包括哪些步驟？

A.采樣、量化、濾波、增強、變換、壓縮

B.采樣、濾波、增強、變換、量化、壓縮

C.采樣、量化、變換、增強、濾波、壓縮

D.采樣、濾波、量化、增強、變換、壓縮

答案：A

2.在圖像處理中，用于消除圖像噪聲的算法是？

A.逆透視變換

B.線性濾波

C.頻域濾波

D.空間域濾波

答案：D

3.下列哪種算法用于實現(xiàn)圖像的邊緣檢測？

A.梯度法

B.頻域法

C.小波變換

D.顏色變換

答案：A

4.在圖像增強中，哪種算法用于提高圖像的對比度？

A.直方圖均衡化

B.線性增強

C.對數(shù)增強

D.基于鄰域的增強

答案：A

5.下列哪種圖像處理技術(shù)可以實現(xiàn)圖像的3D重建？

A.結(jié)構(gòu)光

B.雙目視覺

C.光流法

D.紋理映射

答案：B

6.以下哪種圖像處理技術(shù)在計算機視覺中用于目標(biāo)識別？

A.支持向量機

B.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

C.聚類算法

D.線性判別分析

答案：B

二、簡答題（每題4分，共8分）

1.簡述圖像處理與計算機視覺的關(guān)系。

答案：圖像處理是計算機視覺的基礎(chǔ)，它通過對圖像進行采樣、量化、濾波、增強、變換等操作，提取圖像的特征信息，為計算機視覺提供數(shù)據(jù)支持。計算機視覺則是利用圖像處理技術(shù)，實現(xiàn)對圖像的分析、理解和解釋。

2.簡述圖像增強的主要方法。

答案：圖像增強的主要方法有直方圖均衡化、對比度增強、濾波增強、銳化增強等。其中，直方圖均衡化用于改善圖像的對比度；對比度增強用于提高圖像的細節(jié)；濾波增強用于消除噪聲；銳化增強用于突出圖像的邊緣。

三、填空題（每題3分，共6分）

1.圖像處理中，采樣是指將連續(xù)圖像轉(zhuǎn)換成離散圖像的過程。

答案：連續(xù)圖像轉(zhuǎn)換成離散圖像

2.圖像處理中，量化是指將采樣后的圖像灰度值轉(zhuǎn)換成有限位數(shù)的數(shù)值表示。

答案：有限位數(shù)數(shù)值表示

3.在圖像處理中，常用的線性濾波器有均值濾波、高斯濾波、中值濾波等。

答案：均值濾波、高斯濾波、中值濾波

四、判斷題（每題2分，共4分）

1.圖像處理中的采樣和量化是相互獨立的操作。（）

答案：×

2.圖像處理中的濾波可以去除圖像中的噪聲。（）

答案：√

五、論述題（每題8分，共16分）

1.論述圖像增強在計算機視覺中的應(yīng)用。

答案：圖像增強在計算機視覺中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）提高圖像的對比度，使圖像細節(jié)更加清晰；

（2）消除噪聲，提高圖像質(zhì)量；

（3）突出圖像的邊緣，便于后續(xù)處理；

（4）根據(jù)需求調(diào)整圖像特性，滿足特定應(yīng)用場景。

2.論述圖像處理在計算機視覺中的作用。

答案：圖像處理在計算機視覺中具有重要作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）提取圖像特征，為計算機視覺提供數(shù)據(jù)支持；

（2）改善圖像質(zhì)量，提高圖像識別和理解的準(zhǔn)確性；

（3）實現(xiàn)圖像變換，滿足特定應(yīng)用需求；

（4）為后續(xù)的計算機視覺任務(wù)提供預(yù)處理。

六、案例分析題（每題10分，共20分）

1.案例一：某公司希望利用圖像處理技術(shù)實現(xiàn)對產(chǎn)品缺陷的自動檢測。請簡要說明如何利用圖像處理技術(shù)實現(xiàn)該目標(biāo)。

答案：利用圖像處理技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品缺陷自動檢測的步驟如下：

（1）對產(chǎn)品圖像進行預(yù)處理，包括去噪、增強、濾波等；

（2）提取產(chǎn)品圖像的邊緣信息；

（3）對邊緣信息進行形態(tài)學(xué)處理，如腐蝕、膨脹等；

（4）檢測缺陷區(qū)域，并根據(jù)缺陷類型進行分類；

（5）輸出檢測結(jié)果，為后續(xù)處理提供依據(jù)。

2.案例二：某視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，希望實現(xiàn)對行人行為的自動識別。請簡要說明如何利用圖像處理與計算機視覺技術(shù)實現(xiàn)該目標(biāo)。

答案：利用圖像處理與計算機視覺技術(shù)實現(xiàn)行人行為自動識別的步驟如下：

（1）對視頻進行預(yù)處理，包括去噪、增強、濾波等；

（2）提取視頻中的人體區(qū)域；

（3）對人臉進行檢測和識別；

（4）根據(jù)識別結(jié)果，判斷行人的行為；

（5）輸出行人行為識別結(jié)果，為后續(xù)處理提供依據(jù)。

本次試卷答案如下：

一、選擇題答案及解析：

1.答案：A

解析：圖像處理的基本流程包括采樣、量化、濾波、增強、變換、壓縮等步驟，這些步驟是連續(xù)進行的，用于將原始圖像轉(zhuǎn)換為適合計算機處理的數(shù)字圖像。

2.答案：D

解析：在圖像處理中，空間域濾波是一種常用的去噪方法，通過在圖像的空間域內(nèi)應(yīng)用特定的濾波算子來平滑圖像，從而去除噪聲。

3.答案：A

解析：梯度法是一種邊緣檢測算法，通過計算圖像的梯度來確定邊緣的位置，它能夠檢測圖像中的邊緣信息。

4.答案：A

解析：直方圖均衡化是一種提高圖像對比度的方法，通過調(diào)整圖像的直方圖分布，使得圖像的亮度更加均勻，從而提高圖像的對比度。

5.答案：B

解析：雙目視覺是一種3D重建技術(shù)，通過兩個攝像頭從不同角度拍攝同一場景，然后計算圖像之間的視差，從而重建出3D場景。

6.答案：B

解析：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種在計算機視覺中用于目標(biāo)識別的技術(shù)，通過訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來識別圖像中的對象。

二、簡答題答案及解析：

1.答案：圖像處理是計算機視覺的基礎(chǔ)，它通過對圖像進行采樣、量化、濾波、增強、變換等操作，提取圖像的特征信息，為計算機視覺提供數(shù)據(jù)支持。計算機視覺則是利用圖像處理技術(shù)，實現(xiàn)對圖像的分析、理解和解釋。

解析：這里需要解釋圖像處理和計算機視覺之間的關(guān)系，即圖像處理是計算機視覺的技術(shù)基礎(chǔ)，而計算機視覺則是應(yīng)用這些技術(shù)來理解和解釋圖像。

2.答案：圖像增強的主要方法有直方圖均衡化、對比度增強、濾波增強、銳化增強等。其中，直方圖均衡化用于改善圖像的對比度；對比度增強用于提高圖像的細節(jié)；濾波增強用于消除噪聲；銳化增強用于突出圖像的邊緣。

解析：這里需要列出圖像增強的主要方法，并簡要說明每種方法的作用，以便理解圖像增強的目的和技術(shù)。

三、填空題答案及解析：

1.答案：連續(xù)圖像轉(zhuǎn)換成離散圖像

解析：采樣是將連續(xù)的圖像信號轉(zhuǎn)換為離散的像素值的過程，這是圖像數(shù)字化的重要步驟。

2.答案：有限位數(shù)數(shù)值表示

解析：量化是將采樣得到的連續(xù)信號轉(zhuǎn)換為有限位數(shù)的數(shù)字表示，這是圖像數(shù)字化的另一重要步驟。

3.答案：均值濾波、高斯濾波、中值濾波

解析：這些是常見的線性濾波器，它們在圖像處理中用于平滑圖像、去除噪聲等。

四、判斷題答案及解析：

1.答案：×

解析：采樣和量化是緊密相關(guān)的操作，它們通常一起進行，采樣得到的連續(xù)信號需要經(jīng)過量化才能轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像。

2.答案：√

解析：濾波是圖像處理中常用的去噪方法，通過濾波器可以減少圖像中的噪聲，提高圖像質(zhì)量。

五、論述題答案及解析：

1.答案：圖像增強在計算機視覺中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：提高圖像的對比度，使圖像細節(jié)更加清晰；消除噪聲，提高圖像質(zhì)量；突出圖像的邊緣，便于后續(xù)處理；根據(jù)需求調(diào)整圖像特性，滿足特定應(yīng)用場景。

解析：這里需要詳細說明圖像增強在計算機視覺中的應(yīng)用，包括提高對比度、消除噪聲、突出邊緣和調(diào)整圖像特性等方面。

2.答案：圖像處理在計算機視覺中具有重要作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：提取圖像特征，為計算機視覺提供數(shù)據(jù)支持；改善圖像質(zhì)量，提高圖像識別和理解的準(zhǔn)確性；實現(xiàn)圖像變換，滿足特定應(yīng)用需求；為后續(xù)的計算機視覺任務(wù)提供預(yù)處理。

解析：這里需要詳細說明圖像處理在計算機視覺中的作用，包括特征提取、質(zhì)量改善、圖像變換和預(yù)處理等方面。

六、案例分析題答案及解析：

1.答案：利用圖像處理技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品缺陷自動檢測的步驟如下：對產(chǎn)品圖像進行預(yù)處理，包括去噪、增強、濾波等；提取產(chǎn)品圖像的邊緣信息；對邊緣信息進行形態(tài)學(xué)處理，如腐蝕、膨脹等；檢測缺陷區(qū)域，并根據(jù)缺陷類型進行分類；輸出檢測結(jié)果，為后續(xù)處理提供依據(jù)。

解析：這里需要說明如何利用圖像處理技術(shù)來檢測產(chǎn)品缺陷，包括預(yù)處理、邊緣提取、形態(tài)學(xué)處理、缺陷檢測和分類等步驟。

2.答案：利用圖像處理與計算