大理大学《数字图像处理与分析》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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大理大学
《数字图像处理与分析》2023-2024学年第一学期期末试卷
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、在数字图像的几何变换中，包括缩放、旋转和平移等操作。假设要对一幅数字地图进行缩放，以适应不同的显示需求。以下关于几何变换的精度要求，哪一项是最为重要的？（ ）
A. 变换后的图像应保持清晰，没有明显的失真
B. 计算速度要快，能够实时完成变换
C. 能够精确地控制缩放比例，保持地图的比例关系
D. 对图像的色彩没有影响

2、在数字图像的加密和解密中，为了保护图像的隐私和安全性，需要对图像进行加密处理，使得未经授权的人员无法理解图像内容。以下哪种加密算法可能适用于数字图像加密？（ ）
A. AES B. RSA C. DES D. 以上都可以

3、在数字图像的智能安防系统中，例如门禁系统中的人脸验证。假设要提高人脸验证的准确率和速度，以下关于图像处理和算法的描述，哪一项是不正确的？（ ）
A. 深度学习算法可以自动学习有效的人脸特征
B. 图像预处理可以减少光照和姿态的影响
C. 特征匹配的计算复杂度越低，验证速度越快
D. 单一的算法可以适用于所有的安防场景

4、对于数字图像的色彩空间转换，以下哪种色彩空间在图像分割和目标识别中经常被使用？（ ）
A. RGB 色彩空间
B. HSV 色彩空间
C. YUV 色彩空间
D. CMYK 色彩空间 。假设要从一幅复杂的彩色图像中准确地分割出特定颜色的物体，上述哪种色彩空间能够提供更有利的特征表示和处理方式，并说明其优势所在

5、数字图像的复原旨在去除图像中的失真和降质。假设要对一张因运动模糊而失真的图像进行复原。以下关于图像复原的描述，哪一项是不正确的？（ ）
A. 可以通过建立图像的退化模型，反推原始图像，实现图像的复原
B. 维纳滤波是一种常见的图像复原方法，通过估计图像的功率谱来恢复图像
C. 图像复原能够完全恢复出原始清晰的图像，不受模糊程度和噪声的影响
D. 在进行图像复原时，需要对先验知识和参数进行合理估计，以提高复原效果

6、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

7、数字图像的加密可以采用多种方式。假设要实现一种对图像内容具有高度保密性的加密方法，同时加密和解密速度要快，以下哪种加密方式可能更符合要求？（ ）
A. 对称加密
B. 非对称加密
C. 流加密
D. 块加密

8、数字图像的水印技术用于保护图像的版权和完整性。假设要在一幅数字图像中嵌入不可见水印。以下关于图像水印技术的描述，哪一项是不正确的？（ ）
A. 水印可以是图像、文本或其他数字信息，通过一定的算法嵌入到原始图像中
B. 水印应该具有鲁棒性，即在图像经过常见的处理操作如压缩、滤波、旋转等后仍然能够被检测和提取
C. 嵌入水印不会对原始图像的质量和视觉效果产生任何影响
D. 图像水印技术可以完全防止图像的盗版和非法篡改

9、图像的特征提取在图像识别和分析中起着关键作用。关于 SIFT（尺度不变特征变换）特征，以下说法错误的是（ ）
A. SIFT 特征具有尺度不变性和旋转不变性，对图像的缩放和旋转具有较好的适应性
B. 它能够在不同的光照条件下提取稳定的特征点
C. SIFT 特征的计算复杂度较低，适用于实时处理大规模图像数据
D. SIFT 特征在图像匹配、目标识别等任务中表现出色

10、图像分割是将图像分成不同的区域或对象。假设我们有一张细胞图像，需要将不同的细胞从背景中分割出来。以下哪种图像分割方法通常基于像素的灰度值相似性来进行分割？（ ）
A. 阈值分割
B. 区域生长
C. 边缘检测分割
D. 基于聚类的分割

11、数字图像的增强可以通过直方图修改来实现。假设要通过直方图均衡化增强图像的对比度。以下关于直方图均衡化的描述，正确的是：（ ）
A. 直方图均衡化会使图像的灰度级均匀分布，增强图像的整体对比度
B. 直方图均衡化可能会导致某些细节的丢失，并且对所有类型的图像都适用
C. 直方图均衡化过程中，不会改变图像的像素值，只是调整了像素的分布
D. 直方图均衡化只能用于灰度图像，对彩色图像无法进行处理

12、当处理数字图像的色彩空间转换时，例如从 RGB 色彩空间转换到 HSV 色彩空间。假设需要根据颜色的饱和度和亮度信息对图像进行特定的处理，以下关于这种转换的说法哪个是正确的？（ ）
A. HSV 色彩空间更符合人类对颜色的感知，便于进行颜色分析
B. RGB 色彩空间在转换为 HSV 时不会丢失任何颜色信息
C. 这种转换过程非常复杂，通常会导致图像质量严重下降
D. 不需要进行色彩空间转换，直接在 RGB 空间处理即可

13、在数字图像的边缘检测中，以下关于 Roberts 算子的描述，不准确的是（ ）
A. Roberts 算子是一种基于梯度的边缘检测算子，计算简单快速
B. 它对噪声比较敏感，容易检测出虚假边缘
C. Roberts 算子在检测斜向边缘时效果较好，但对水平和垂直边缘的检测能力较弱
D. Roberts 算子适用于各种类型和分辨率的图像，其检测结果具有很高的准确性和稳定性

14、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

15、在数字图像的立体视觉处理中，假设要从两幅具有一定视差的图像中恢复场景的深度信息。以下关于立体匹配算法的准确性，哪一项是最为重要的影响因素？（ ）
A. 图像的分辨率和质量
B. 匹配窗口的大小和形状
C. 场景中物体的纹理和结构
D. 以上三个因素都对匹配准确性有重要影响

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）简述图像压缩中的矢量量化方法。

2、（本题5分）简述图像去噪的方法和挑战。

3、（本题5分）在工业检测中，数字图像处理如何发挥作用？

4、（本题5分）如何实现图像的平移、旋转和缩放？

三、分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）分析图像的亮度平滑的边缘保持技术。

2、（本题5分）分析图像的色彩量化的颜色聚类方法。

3、（本题5分）研究图像的自适应阈值分割算法的性能。

4、（本题5分）探讨图像的基于方向滤波器组的图像特征提取方法。

5、（本题5分）分析形态学开运算和闭运算在图像处理中的差异。

四、编程题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）利用 OpenCV 对图像进行均值漂移滤波处理。用户输入滤波器参数，程序对图像进行均值漂移滤波并显示结果。

2、（本题10分）实现图像的边缘检测与颜色量化的组合应用。先进行边缘检测，然后进行颜色量化。

3、（本题10分）编写程序进行图像的色彩调整与去噪的智能结合。通过智能方法自动调整颜色并去除噪声，输入图像并展示智能结合后的效果。

4、（本题10分）设计一个程序实现图像的旋转不变特征提取。提取图像的特征，使其在图像旋转后仍能保持不变，输入图像并展示提取的特征。

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