湖南醫(yī)藥學(xué)院《數(shù)字圖像處理與模式識(shí)別》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁湖南醫(yī)藥學(xué)院《數(shù)字圖像處理與模式識(shí)別》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、在數(shù)字圖像的分割中，要將一幅圖像中的前景物體從背景中準(zhǔn)確地分離出來。假設(shè)圖像中的物體和背景在顏色、紋理等特征上有一定的相似性，以下哪種圖像分割方法可能更有效？（）A.閾值分割，基于像素灰度值設(shè)定閾值B.區(qū)域生長(zhǎng)，從種子點(diǎn)開始逐步合并相似區(qū)域C.邊緣檢測(cè)結(jié)合形態(tài)學(xué)操作D.隨機(jī)分割圖像，不考慮圖像的特征3、在數(shù)字圖像的增強(qiáng)中，銳化處理可以突出圖像的邊緣和細(xì)節(jié)。假設(shè)要對(duì)一幅模糊的圖像進(jìn)行銳化。以下關(guān)于銳化方法的描述，正確的是：（）A.拉普拉斯銳化能夠增強(qiáng)圖像的邊緣，但容易產(chǎn)生噪聲B.梯度銳化對(duì)圖像的細(xì)節(jié)增強(qiáng)效果明顯，且不會(huì)引入噪聲C.高通濾波銳化可以隨意調(diào)整銳化程度，不會(huì)出現(xiàn)過度銳化的情況D.銳化處理只適用于灰度圖像，對(duì)彩色圖像無效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(duì)一張嚴(yán)重有霧的戶外圖像進(jìn)行去霧，以恢復(fù)清晰的場(chǎng)景，以下哪種去霧方法可能更有效？（）A.基于暗通道先驗(yàn)的去霧B.基于Retinex理論的去霧C.基于深度學(xué)習(xí)的去霧D.以上方法結(jié)合使用5、在數(shù)字圖像的目標(biāo)跟蹤中，假設(shè)要跟蹤一個(gè)在復(fù)雜背景中運(yùn)動(dòng)的物體。以下關(guān)于跟蹤算法的適應(yīng)性，哪一項(xiàng)是需要重點(diǎn)考慮的？（）A.對(duì)物體的形狀變化具有魯棒性B.能夠快速適應(yīng)光照的變化C.在物體被部分遮擋時(shí)仍能準(zhǔn)確跟蹤D.以上三個(gè)方面都需要重點(diǎn)考慮6、在數(shù)字圖像的去霧處理中，假設(shè)要恢復(fù)一幅被霧氣模糊的戶外圖像。以下關(guān)于去霧方法的原理，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.基于物理模型，估計(jì)霧氣的濃度和傳播參數(shù)B.利用暗通道先驗(yàn)知識(shí)，恢復(fù)清晰的圖像C.通過增加圖像的對(duì)比度來去除霧氣的影響D.對(duì)圖像進(jìn)行顏色校正，消除霧氣導(dǎo)致的偏色7、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(duì)一幅有霧的風(fēng)景圖像進(jìn)行去霧，以下關(guān)于圖像去霧方法的描述，正確的是：（）A.基于暗通道先驗(yàn)的去霧方法對(duì)濃霧的去除效果不佳B.圖像去霧會(huì)導(dǎo)致圖像的色彩失真和細(xì)節(jié)丟失C.去霧算法的性能不受圖像的拍攝場(chǎng)景和霧的濃度分布的影響D.無論霧的類型和濃度如何，一種去霧方法都能取得理想的效果8、在數(shù)字圖像的壓縮感知中，對(duì)于一幅數(shù)據(jù)量巨大但存在一定稀疏性的圖像，需要在少量測(cè)量值的基礎(chǔ)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(jī).迭代閾值算法D.以上都是9、在數(shù)字圖像的壓縮標(biāo)準(zhǔn)中，以下關(guān)于JPEG2000的說法，錯(cuò)誤的是（）A.JPEG2000相對(duì)于傳統(tǒng)的JPEG標(biāo)準(zhǔn)，在壓縮效率和圖像質(zhì)量方面有了顯著提升B.它支持有損和無損壓縮，并且具有更好的漸進(jìn)傳輸特性C.JPEG2000的編碼和解碼復(fù)雜度較低，易于在各種設(shè)備上實(shí)現(xiàn)D.JPEG2000在醫(yī)學(xué)圖像、衛(wèi)星圖像等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景10、數(shù)字圖像的藝術(shù)創(chuàng)作中，圖像處理軟件可以提供豐富的創(chuàng)作手段。假設(shè)要?jiǎng)?chuàng)作一幅具有獨(dú)特風(fēng)格的數(shù)字繪畫，以下哪種圖像處理工具可能使用最為頻繁？（）A.畫筆工具B.濾鏡效果C.圖層管理D.選擇工具11、假設(shè)要對(duì)一組不同光照條件下拍攝的人物面部圖像進(jìn)行歸一化處理，以使它們?cè)诹炼群蛯?duì)比度上具有一致性，方便后續(xù)的人臉識(shí)別和分析。以下哪種方法可能是最有效的？（）A.全局直方圖均衡化B.局部自適應(yīng)直方圖均衡化C.灰度標(biāo)準(zhǔn)化D.色彩空間轉(zhuǎn)換12、圖像的超分辨率重建旨在從低分辨率圖像中恢復(fù)出高分辨率圖像。假設(shè)我們有一張低分辨率的衛(wèi)星圖像，想要提高其分辨率以獲取更多細(xì)節(jié)。以下哪種超分辨率重建方法通常需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和強(qiáng)大的計(jì)算資源？（）A.基于插值的方法B.基于重建的方法C.基于深度學(xué)習(xí)的方法D.基于濾波的方法13、在圖像增強(qiáng)中，限制對(duì)比度自適應(yīng)直方圖均衡化（CLAHE）的優(yōu)點(diǎn)是（）A.避免過度增強(qiáng)B.增強(qiáng)效果更明顯C.計(jì)算速度快D.以上都不是14、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)要去除圖像中的細(xì)小噪聲和孤立點(diǎn)，以下哪種形態(tài)學(xué)操作可能最為有效？（）A.腐蝕B.膨脹C.開運(yùn)算D.閉運(yùn)算15、在數(shù)字圖像的去馬賽克處理中，假設(shè)圖像傳感器采集的原始數(shù)據(jù)是經(jīng)過顏色濾波陣列（CFA）采樣的，需要恢復(fù)出全彩色圖像。以下哪種去馬賽克算法可能更能準(zhǔn)確地恢復(fù)顏色信息？（）A.基于鄰域的去馬賽克算法B.基于邊緣的去馬賽克算法C.基于深度學(xué)習(xí)的去馬賽克模型D.不進(jìn)行去馬賽克處理，直接使用采樣后的圖像16、數(shù)字圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于評(píng)估圖像處理算法的效果非常重要。假設(shè)要評(píng)價(jià)一幅經(jīng)過處理的圖像的質(zhì)量。以下關(guān)于圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的描述，正確的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）越高，圖像質(zhì)量越好，能夠準(zhǔn)確反映人眼的主觀感受B.結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）只考慮圖像的結(jié)構(gòu)信息，對(duì)圖像的亮度和對(duì)比度變化不敏感C.均方誤差（MSE）越小，圖像質(zhì)量越高，是最可靠的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)D.不同的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要結(jié)合使用來全面評(píng)估圖像質(zhì)量17、圖像的配準(zhǔn)是將不同時(shí)間或視角獲取的圖像進(jìn)行對(duì)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(duì)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(duì)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18、數(shù)字圖像的超分辨率重建旨在提高圖像的分辨率。假設(shè)要將一幅低分辨率的監(jiān)控圖像重建為高分辨率圖像，以下關(guān)于重建方法的限制，哪一項(xiàng)是最為顯著的？（）A.缺乏足夠的高頻信息，難以準(zhǔn)確恢復(fù)細(xì)節(jié)B.計(jì)算資源需求過大，難以實(shí)時(shí)處理C.對(duì)輸入低分辨率圖像的質(zhì)量要求過高D.重建后的圖像容易出現(xiàn)偽影和失真19、對(duì)于數(shù)字圖像的壓縮，有多種算法可供選擇。假設(shè)要對(duì)一個(gè)包含大量重復(fù)圖案和相似區(qū)域的圖像進(jìn)行壓縮，同時(shí)要求在解壓后能夠較好地恢復(fù)圖像質(zhì)量。以下哪種壓縮算法可能更適合？（）A.JPEG壓縮B.PNG壓縮C.GIF壓縮D.BMP壓縮20、在數(shù)字圖像的特征提取中，角點(diǎn)是一種重要的特征。假設(shè)要從一幅圖像中檢測(cè)出顯著的角點(diǎn)。以下關(guān)于角點(diǎn)檢測(cè)方法的描述，正確的是：（）A.Harris角點(diǎn)檢測(cè)算法對(duì)圖像的旋轉(zhuǎn)和尺度變化具有不變性B.SUSAN角點(diǎn)檢測(cè)算法計(jì)算復(fù)雜度高，檢測(cè)速度慢C.基于邊緣的角點(diǎn)檢測(cè)方法能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出所有類型的角點(diǎn)D.角點(diǎn)檢測(cè)算法的性能只取決于圖像的分辨率，與圖像內(nèi)容無關(guān)二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）說明Canny邊緣檢測(cè)算法的步驟。2、（本題5分）解釋高通濾波和低通濾波在圖像中的效果。3、（本題5分）簡(jiǎn)述圖像幾何變換中的相似變換。4、（本題5分）簡(jiǎn)述數(shù)字圖像在機(jī)械制造中的應(yīng)用。5、（本題5分）解釋數(shù)字圖像在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的作用。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）使用Python實(shí)現(xiàn)圖像的幾何校正功能，對(duì)變形的圖像進(jìn)行恢復(fù)。2、（本題5分）編寫一個(gè)程序，使用OpenCV實(shí)現(xiàn)圖像的色相調(diào)整和亮度、對(duì)比度、飽和度同時(shí)調(diào)整結(jié)合處理。同時(shí)調(diào)整色相和亮度、對(duì)比度、飽和度，顯示處理結(jié)果。3、（本題5分）編寫一個(gè)程序，讀取一幅彩色圖像，對(duì)其進(jìn)行顏色量化和對(duì)比度調(diào)整的高效組合處理。結(jié)合顏色量化和對(duì)比度調(diào)整算法，提高處理效率，顯示處理后的圖像。4、（本題5分）用Java編寫程序，對(duì)圖像進(jìn)行基于區(qū)域生長(zhǎng)的分割，用戶指定種子點(diǎn)和生長(zhǎng)條件。5、（本題5