上海海事职业技术学院《数字图像处理与分析》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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上海海事职业技术学院《数字图像处理与分析》
2023-2024学年第二学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在数字图像的特征匹配中，假设需要在两幅不同的图像中找到相同或相似的特征点。以下哪种特征描述子可能具有更好的鲁棒性和区分性？（ ）
A. SIFT（尺度不变特征变换）特征描述子
B. SURF（加速稳健特征）特征描述子
C. ORB（Oriented FAST and Rotated BRIEF）特征描述子
D. 不使用特征描述子，直接比较像素值

2、在图像增强中，限制对比度自适应直方图均衡化（CLAHE）的优点是（ ）
A. 避免过度增强 B. 增强效果更明显 C. 计算速度快 D. 以上都不是

3、当对数字图像进行几何变换时，以下哪种变换可能会导致图像信息的丢失？（ ）
A. 平移变换
B. 旋转变换
C. 缩放变换
D. 剪切变换 。假设需要对一幅高精度的图像进行几何变换，以适应特定的显示或处理需求，上述哪种变换需要特别注意可能造成的信息损失，并说明如何采取措施来减少这种损失

4、在数字图像处理的应用中，以下关于医学图像增强的描述，不准确的是（ ）
A. 医学图像增强可以提高病变区域与正常组织的对比度，有助于医生的诊断
B. 增强操作需要考虑医学图像的特殊性质，如灰度范围和噪声特点
C. 过度的增强可能会引入虚假信息或掩盖重要的细节，影响诊断的准确性
D. 任何一种图像增强方法都适用于所有类型的医学图像，且效果都是一致的

5、图像的频域处理是数字图像处理的重要手段之一。假设要对一幅图像进行频域滤波，以去除特定频率的成分。以下关于图像频域处理的描述，哪一项是不正确的？（ ）
A. 通过傅里叶变换将图像从空间域转换到频域，可以更方便地分析图像的频率成分
B. 低通滤波器可以去除图像中的高频成分，使图像变得模糊，起到平滑作用
C. 高通滤波器可以突出图像中的边缘和细节等高频成分，增强图像的对比度
D. 图像频域处理的效果与空间域处理完全相同，只是处理方式不同

6、数字图像的滤波操作可以去除噪声或平滑图像。假设要处理一张受到椒盐噪声污染的图像，同时要尽量保留图像的边缘和细节信息。以下哪种滤波方法较为合适？（ ）
A. 均值滤波
B. 中值滤波
C. 高斯滤波
D. 双边滤波

7、数字图像的匹配和识别是许多应用的基础。假设我们要在一个图像库中查找与给定图像相似的图像。以下哪种图像匹配方法通常基于特征点的提取和匹配？（ ）
A. 基于灰度值的匹配
B. 基于模板的匹配
C. 基于特征的匹配
D. 基于区域的匹配

8、数字图像的滤波操作常用于去除噪声和平滑图像。假设有一张受到椒盐噪声污染的图像，以下哪种滤波方法在去除噪声的同时，可能会导致图像边缘模糊？（ ）
A. 均值滤波
B. 中值滤波
C. 高斯滤波
D. 双边滤波

9、在数字图像的加密处理中，假设要保护一幅机密图像的内容不被泄露。以下关于加密算法的安全性，哪一项是最为重要的？（ ）
A. 加密后的图像难以被破解，恢复原始图像
B. 加密和解密的速度快，满足实时需求
C. 加密算法的复杂度低，易于实现
D. 加密后的图像视觉效果好，不影响观看

10、在数字图像的远程教育应用中，例如在线教学中的图像展示和互动。假设要确保学生在不同网络环境下都能清晰地看到教学图像，以下关于图像传输和优化的描述，哪一项是不准确的？（ ）
A. 可以采用图像压缩技术减少数据量
B. 自适应流媒体技术可以根据网络状况调整图像质量
C. 图像的分辨率越高，教学效果越好
D. 缓存机制可以提高图像的加载速度

11、当对数字图像进行图像融合时，假设需要将多幅不同来源的图像融合成一幅具有更丰富信息的图像。以下哪种融合策略可能产生更好的效果？（ ）
A. 基于像素级的融合，直接组合像素值
B. 基于特征级的融合，提取图像特征后进行组合
C. 基于决策级的融合，根据一定的规则选择图像内容
D. 不进行图像融合，只展示单一的源图像

12、图像分割是将图像分成不同区域的过程。假设要从一张复杂的卫星图像中分割出陆地和水域。以下关于图像分割方法的描述，哪一项是错误的？（ ）
A. 阈值分割基于图像的灰度值，通过设定合适的阈值将图像分为不同的区域
B. 边缘检测算法可以找到图像中灰度值变化明显的区域，从而实现图像分割
C. 区域生长法从选定的种子点开始，将具有相似性质的像素合并为一个区域
D. 图像分割的结果总是精确无误的，不会存在过分割或欠分割的情况

13、对于数字图像的形态学梯度运算，假设需要突出图像中物体的边缘和轮廓。以下关于形态学梯度的说法哪个是正确的？（ ）
A. 形态学梯度能够有效地检测物体的边界
B. 形态学梯度运算会模糊图像的内部区域
C. 形态学梯度对噪声非常敏感，容易产生错误的结果
D. 不进行形态学梯度运算，使用原始图像进行分析

14、数字图像的分类是将图像划分到不同的类别中。假设要对一组动物图像进行分类。以下关于图像分类方法的描述，哪一项是错误的？（ ）
A. 支持向量机（SVM）可以在高维特征空间中寻找最优分类超平面
B. 决策树通过一系列的判断条件对图像进行分类
C. 深度学习中的卷积神经网络在图像分类任务中具有强大的能力
D. 图像分类的准确率只取决于所使用的分类算法，与数据的质量和特征无关

15、在数字图像的光照校正中，需要消除光照不均匀对图像的影响。假设要对一张光照不均匀的面部图像进行校正。以下关于光照校正方法的描述，哪一项是不正确的？（ ）
A. 可以通过建立光照模型，估计光照分布，然后对图像进行校正
B. 直方图均衡化也可以在一定程度上改善光照不均匀的情况
C. 基于 Retinex 理论的方法能够分离图像的光照和反射成分，实现光照校正
D. 光照校正能够完全消除图像中的所有光照问题，使图像在任何光照条件下都表现一致

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）说明数字图像处理在安防监控中的应用。

2、（本题5分）简述彩色图像增强中的色调、饱和度和亮度调整。

3、（本题5分）如何利用数字图像处理提高钟表零件检测精度？

4、（本题5分）简述数字水印的安全性评估指标。

三、分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）探讨图像的基于 complex wavelet 变换的图像特征提取方法。

2、（本题5分）分析图像的基于深度学习的图像检索算法。

3、（本题5分）分析图像的形态学滤波在图像增强中的应用。

4、（本题5分）研究图像的基于边缘流的分割算法。

5、（本题5分）分析图像的基于区域的分割方法（如区域合并、区域分裂）。

四、编程题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）用 OpenCV 实现图像的直方图规定化、局部对比度增强、直方图拉伸和中值滤波的多次组合处理，同时结合锐化、高斯模糊和颜色量化。多次进行组合操作，结合锐化、高斯模糊和颜色量化，显示处理结果。

2、（本题10分）利用 Python 和图像处理库，读取一张图像，实现图像的色彩平衡和对比度调整的自动优化。

3、（本题10分）实现图像的亮度调整与对比度调整的同步操作。同时调整图像的亮度和对比度，观察图像的视觉效果变化。

4、（本题10分）编写一个程序，实现图像的去模糊处理。读取一幅模糊的图像，使用去模糊算法对图像进行处理，恢复清晰图像，并显示原始图像和去模糊后的图像。

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