浙江财经大学东方学院《数字图像处理与计算机视觉含实验》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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浙江财经大学东方学院
《数字图像处理与计算机视觉含实验》2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、图像的小波变换在数字图像处理中有着重要的应用。假设要对一幅图像进行多分辨率分析，以提取不同尺度的特征。以下关于小波变换的描述，正确的是：（ ）
A. 小波变换能够在不同尺度上对图像进行分解，同时保留图像的细节信息
B. 小波变换的计算复杂度高，不适合处理大规模图像
C. 图像经过小波变换后，其信息量会减少，导致图像质量下降
D. 小波变换只适用于特定类型的图像，如纹理丰富的图像

2、图像的超分辨率重建旨在从低分辨率图像中恢复出高分辨率图像。假设我们有一张低分辨率的卫星图像，想要提高其分辨率以获取更多细节。以下哪种超分辨率重建方法通常需要大量的训练数据和强大的计算资源？（ ）
A. 基于插值的方法
B. 基于重建的方法
C. 基于深度学习的方法
D. 基于滤波的方法

3、图像平滑处理常用于去除图像中的噪声。假设我们有一张医学图像，其中存在一些椒盐噪声。在这种情况下，以下哪种平滑滤波器在去除噪声的同时，能够较好地保留图像的边缘信息？（ ）
A. 均值滤波器
B. 中值滤波器
C. 高斯滤波器
D. 双边滤波器

4、对于数字图像的运动估计，假设要在视频序列中估计物体的运动轨迹和速度。以下哪种方法可能在存在噪声和遮挡的情况下更可靠？（ ）
A. 基于块匹配的运动估计方法
B. 基于光流的运动估计方法
C. 不考虑物体的运动，只处理每一帧独立的图像
D. 随机猜测物体的运动状态

5、在数字图像的质量评价指标中，以下哪个指标能够综合考虑图像的失真程度和人类视觉感知？（ ）
A. 均方误差
B. 峰值信噪比
C. 结构相似性指数
D. 以上都是 。假设需要对经过不同处理操作的数字图像进行质量评估，以确定哪种处理方法能够在保持图像质量的同时达到预期的效果，上述哪个指标能够更贴近人类对图像质量的主观感受，并阐述其评价原理和优势

6、在数字图像的边缘检测中，不同的边缘检测算子有不同的特点。假设要检测一幅图像中较为微弱和复杂的边缘。以下关于边缘检测算子的描述，正确的是：（ ）
A. Sobel 算子对水平和垂直边缘检测效果好，但对斜向边缘不敏感
B. Canny 算子能够检测出低对比度的边缘，并且具有较好的抗噪性
C. Roberts 算子计算简单，但检测出的边缘较粗，定位精度低
D. 所有的边缘检测算子在各种图像中都能得到相同质量的边缘检测结果

7、在数字图像的压缩感知理论中，假设要对一幅图像进行压缩采样和重构。以下关于压缩感知的描述，哪一项是不准确的？（ ）
A. 压缩感知可以在远低于奈奎斯特采样率的情况下采集信号，并精确重构
B. 重构图像的质量取决于测量矩阵的设计和重构算法的性能
C. 压缩感知适用于所有类型的图像，无需考虑图像的特征和结构
D. 可以利用图像的稀疏性和相关性来实现压缩感知

8、对于数字图像的特征提取，假设需要从图像中提取能够有效描述图像内容的特征，用于图像识别和分类任务。以下哪种特征可能具有较好的区分能力和鲁棒性？（ ）
A. 图像的颜色直方图特征
B. 图像的边缘方向特征
C. 图像的纹理特征，如灰度共生矩阵
D. 随机选择一些像素值作为特征

9、数字图像的加密是保护图像信息安全的重要手段。假设要对一幅重要的数字图像进行加密，使其在传输和存储过程中不被轻易窃取和解读。以下关于图像加密方法的描述，正确的是：（ ）
A. 简单的位运算加密能够提供足够的安全性，难以被破解
B. 图像加密不会改变图像的大小和数据量，只改变图像的内容
C. 基于混沌系统的图像加密算法具有高度的随机性和复杂性，安全性高
D. 图像加密后，不需要解密就可以直接进行处理和分析

10、在数字图像的隐写分析中，假设需要检测一幅图像中是否隐藏了秘密信息。以下哪种分析方法可能更有效？（ ）
A. 统计分析图像的特征，如直方图
B. 对图像进行视觉检查，寻找可疑的模式
C. 不进行隐写分析，认为图像没有隐藏信息
D. 随机修改图像的像素值，查看是否有异常

11、在数字图像的边缘检测中，用于提取图像中的物体轮廓。假设要检测一幅电路板图像中的线路边缘，以下关于边缘检测算子的描述，正确的是：（ ）
A. Sobel 算子对噪声比较敏感，容易检测出虚假边缘
B. Canny 算子能够在检测边缘的同时有效地抑制噪声，得到较为准确的边缘
C. Roberts 算子在检测斜向边缘时效果最佳，其他方向的边缘检测效果较差
D. 边缘检测算子的选择对最终的边缘检测结果影响不大，可以随意选择

12、图像的色彩空间在数字图像处理中有着重要作用。假设要对一张彩色图像进行处理，以突出特定颜色的物体。以下关于色彩空间的描述，哪一项是不准确的？（ ）
A. RGB 色彩空间是最常见的用于显示设备的色彩空间
B. HSV 色彩空间将颜色的信息分为色调、饱和度和明度，便于颜色的提取和处理
C. YUV 色彩空间常用于电视信号的传输和处理
D. 不同的色彩空间可以相互转换，且转换过程不会引入任何误差

13、在数字图像的形态学处理中，包括腐蚀、膨胀等操作。假设要对一幅二值图像进行处理，以去除小的噪声区域。以下关于形态学操作的顺序，哪一项是需要谨慎考虑的？（ ）
A. 先腐蚀后膨胀，实现开运算，去除小的突出部分
B. 先膨胀后腐蚀，实现闭运算，填充小的孔洞
C. 随机选择腐蚀或膨胀的顺序，效果没有差异
D. 同时进行腐蚀和膨胀操作，提高处理速度

14、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

15、在数字图像的编码中，有损编码和无损编码各有应用。假设我们要对一张医学 X 光图像进行编码存储，要求不能丢失任何信息。以下哪种编码方式应该被选择？（ ）
A. 霍夫曼编码
B. 算术编码
C. 行程编码
D. 无损预测编码

16、在数字图像的复原中，需要从退化的图像中恢复出原始图像。假设一张图像由于运动模糊而退化，要恢复其清晰的内容，以下哪种图像复原方法可能更有效？（ ）
A. 逆滤波
B. 维纳滤波
C. 约束最小二乘滤波
D. 盲去卷积

17、在数字图像的加密中，需要保证图像的安全性和保密性。假设我们有一张敏感的图像需要传输，以下哪种加密方法可以在不明显增加数据量的情况下实现较好的加密效果？（ ）
A. 对称加密算法
B. 非对称加密算法
C. 基于混沌系统的加密
D. 简单的位运算加密

18、在数字图像的质量评价中，对于经过一系列处理操作后的图像，需要评估其与原始图像相比的质量损失或改进程度。以下哪种质量评价指标可能更全面地反映图像的质量变化？（ ）
A. 峰值信噪比 B. 结构相似性指数 C. 均方误差 D. 以上都不是

19、数字图像的跟踪技术常用于视频处理。假设要在一段视频中跟踪一个快速移动的物体，同时要应对光照变化和遮挡等情况，以下哪种跟踪方法可能更可靠？（ ）
A. 基于特征的跟踪
B. 基于模型的跟踪
C. 基于滤波的跟踪
D. 基于深度学习的跟踪

20、在数字图像的水印技术中，以下关于水印的嵌入和提取的描述，不正确的是（ ）
A. 水印可以嵌入到图像的空间域或频率域中，以实现版权保护等目的
B. 嵌入水印的强度越大，水印的鲁棒性越好，但对图像质量的影响也越大
C. 水印的提取过程需要原始图像的参与，否则无法准确提取水印信息
D. 好的水印算法能够抵抗各种图像处理操作和攻击，同时保证图像的可用性

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）简述彩色图像增强的方法。

2、（本题5分）说明安防监控图像中的人群密度估计技术。

3、（本题5分）说明安防监控图像中的目标跟踪技术。

三、编程题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）利用 OpenCV 对图像进行中值滤波处理。用户输入滤波器的大小，程序对图像进行中值滤波并显示结果。

2、（本题5分）编写程序进行图像的几何校正与颜色量化的循环处理。多次进行几何校正和颜色量化，观察效果变化。

3、（本题5分）创建一个程序，读取一幅图像，对其进行图像裁剪。用户可以输入裁剪区域的坐标，程序根据坐标裁剪图像，并显示裁剪前后的图像。

4、（本题5分）利用 Python 及相关库，对彩色图像进行颜色空间转换，并计算转换后颜色空间的均值和方差。

5、（本题5分）在 C++ 中，使用 OpenCV 实现图像的模板匹配操作，在一幅大图中查找给定的模板图像的位置，并标记出来。

四、分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）分析图像的对比度增强的频域方法。

2、（本题10分）对一幅高动态范围图像进行色调映射，评估映射效果。

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