石家庄科技信息职业学院《数字图像处理B》2024-2025学年第一学期期末试卷.doc

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石家庄科技信息职业学院《数字图像处理B》2024-2025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25个小题，每小题1分，共25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、数字图像的去雾处理可以提高在有雾环境下拍摄的图像的清晰度。假设我们有一张有雾的风景照片，想要去除雾气。以下哪种去雾方法通常基于物理模型来恢复无雾图像？（ ）
A. 基于暗通道先验的去雾
B. 基于直方图均衡化的去雾
C. 基于中值滤波的去雾
D. 基于高斯模糊的去雾

2、在数字图像的去噪处理中，以下关于高斯噪声和椒盐噪声的叙述，不准确的是（ ）
A. 高斯噪声的概率密度函数服从高斯分布，其值在整个灰度范围内随机出现
B. 椒盐噪声表现为图像中出现的黑白斑点，对图像的破坏较大
C. 去除高斯噪声和椒盐噪声通常需要采用不同的滤波方法和参数
D. 对于一幅同时包含高斯噪声和椒盐噪声的图像，使用单一的滤波方法就能有效地去除两种噪声

3、在数字图像的分割方法中，以下哪种方法基于图像的灰度值相似性进行分割？（ ）
A. 阈值分割
B. 边缘检测分割
C. 区域生长分割
D. 聚类分割 。假设图像的前景和背景在灰度值上有明显的差异，需要一种简单有效的分割方法将其分开，上述哪种方法能够基于灰度值的差异实现准确分割，并说明其分割的依据和步骤

4、在数字图像的印刷和出版领域，色彩管理是重要的环节。假设要确保同一图像在不同设备上显示的颜色一致性，以下关于色彩管理的描述，哪一项是不准确的？（ ）
A. 需要建立设备的色彩特性文件
B. 可以通过色彩空间转换来实现颜色的匹配
C. 人眼对颜色的感知差异不会影响色彩管理的效果
D. 色彩管理可以提高印刷品的质量和准确性

5、在数字图像的去雾处理中，假设要恢复一幅被雾气模糊的户外图像。以下关于去雾方法的原理，哪一项是不正确的？（ ）
A. 基于物理模型，估计雾气的浓度和传播参数
B. 利用暗通道先验知识，恢复清晰的图像
C. 通过增加图像的对比度来去除雾气的影响
D. 对图像进行颜色校正，消除雾气导致的偏色

6、当进行数字图像的对比度拉伸时，假设图像的对比度较低，需要扩展灰度级范围。以下哪种对比度拉伸方法可能更适合保留图像的细节？（ ）
A. 线性对比度拉伸
B. 非线性对比度拉伸，如对数拉伸
C. 不进行对比度拉伸，认为当前对比度足够
D. 随机调整图像的灰度值来拉伸对比度

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、数字图像的目标识别是一项具有挑战性的任务。假设要从一组卫星图像中识别出特定的建筑物，以下关于目标识别方法的描述，正确的是：（ ）
A. 基于模板匹配的方法简单直接，但对目标的旋转和缩放变化适应性差
B. 特征提取和分类器结合的方法能够准确识别目标，但特征的选择对结果影响不大
C. 深度学习方法在目标识别中需要大量的标注数据，对于小样本数据效果不佳
D. 目标识别的准确率只取决于图像的分辨率，与目标的特征和背景无关

9、在数字图像的图像融合中，以下哪种融合规则能够在保留源图像重要信息的同时避免产生明显的拼接痕迹？（ ）
A. 基于像素的融合
B. 基于区域的融合
C. 基于特征的融合
D. 以上都是 。假设需要将多幅具有不同特征和信息的图像融合成一幅综合的图像，上述哪种融合规则能够实现信息的有效整合和过渡的自然平滑，并解释其在融合过程中的策略和效果

10、在数字图像的超分辨率重建中，提高图像的分辨率。假设要将一幅低分辨率的卫星图像重建为高分辨率图像，以下关于超分辨率重建方法的描述，正确的是：（ ）
A. 基于插值的方法简单快速，但重建的图像容易出现锯齿和模糊
B. 深度学习方法在超分辨率重建中效果不佳，无法生成清晰的细节
C. 超分辨率重建的结果不受原始低分辨率图像的质量和信息量的限制
D. 图像的超分辨率重建只需要考虑空间分辨率的提高，不需要考虑频谱信息

11、对于一幅数字图像，其像素的灰度值范围是 0 - 255 ，则该图像的位深度是（ ）
A. 8 位 B. 16 位 C. 32 位 D. 64 位

12、对于数字图像的纹理分析，以下哪种方法能够有效地描述纹理的周期性和方向性？（ ）
A. 灰度共生矩阵
B. 纹理频谱
C. 小波变换
D. 以上都是 。假设需要对具有明显周期性和方向性纹理的图像进行分析和识别，上述哪种方法能够提取出纹理的关键特征，用于后续的分类和处理，并阐述其在纹理描述中的优势和适用情况

13、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

14、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

15、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

16、对于数字图像的隐私保护，以下哪种技术可以在不泄露图像内容的前提下进行数据共享和处理？（ ）
A. 加密技术
B. 匿名化技术
C. 差分隐私技术
D. 以上都是 。假设需要在保护数字图像中个人隐私信息的同时，实现图像数据的有效利用和分析，上述哪种技术能够在保障隐私的前提下进行安全的数据处理和共享，并分别阐述其原理和应用场景

17、在数字图像的色彩校正中，假设图像存在偏色问题，需要对其进行校正以恢复真实的色彩。以下哪种方法可能更准确地确定校正参数？（ ）
A. 使用标准色卡进行对比和调整
B. 基于人眼的主观判断进行色彩调整
C. 随机选择一些颜色进行校正，不考虑整体效果
D. 不进行色彩校正，保留偏色的图像

18、在数字图像处理中，边缘检测是一项重要任务。关于 Sobel 算子和 Canny 算子，以下说法不正确的是（ ）
A. Sobel 算子对水平和垂直边缘检测效果较好，但对噪声比较敏感
B. Canny 算子具有较好的边缘检测性能，能够检测出弱边缘并抑制噪声
C. Canny 算子的计算复杂度高于 Sobel 算子，但检测结果更精确
D. 在任何情况下，Sobel 算子的边缘检测效果都不如 Canny 算子，应优先选择 Canny 算子

19、在数字图像的边缘检测中，需要准确地检测出图像中物体的边缘。假设图像中的边缘具有不同的强度和方向，以下哪种边缘检测算子可能会提供最准确和清晰的边缘结果？（ ）
A. Roberts 算子，计算对角方向的差分
B. Sobel 算子，基于梯度的大小和方向
C. Prewitt 算子，类似于 Sobel 但计算更简单
D. 不使用任何边缘检测算子，通过肉眼观察判断边缘

20、在数字图像的目标检测中，假设要在一幅复杂的城市街景图像中检测车辆。以下关于检测算法的实时性要求，哪一项是最为关键的？（ ）
A. 能够在短时间内处理大量图像，满足实时监控的需求
B. 检测结果的准确性高，即使处理速度较慢
C. 算法的模型参数少，便于在资源受限的设备上运行
D. 能够适应不同的光照和天气条件，保证检测的稳定性

21、图像的色彩空间转换在数字图像处理中经常用到。假设要将一幅 RGB 色彩空间的图像转换为 HSV 色彩空间，以便进行特定的处理。以下关于色彩空间转换的描述，正确的是：（ ）
A. RGB 到 HSV 的转换是线性的，计算简单，不会产生误差
B. HSV 色彩空间更适合描述人类对颜色的感知，有利于进行颜色的分析和处理
C. 在转换过程中，图像的颜色信息会发生丢失，导致图像质量下降
D. 色彩空间的转换只适用于特定类型的图像，对于一般图像没有作用

22、对于数字图像的压缩，假设需要在保持较高图像质量的同时尽可能减少存储空间。以下哪种图像压缩算法可能是最合适的选择？（ ）
A. JPEG 压缩算法，利用离散余弦变换和量化
B. BMP 图像格式，不进行压缩直接存储
C. GIF 压缩算法，适用于简单的图像和动画
D. 不进行图像压缩，保留原始的大数据量图像

23、数字图像的气象预测中，卫星云图的处理和分析具有重要意义。假设要从卫星云图中预测天气变化趋势，以下哪种图像处理方法可能需要结合大气物理模型？（ ）
A. 图像分割
B. 图像配准
C. 特征提取
D. 图像融合

24、在数字图像的安全监控应用中，例如人脸识别系统。假设要提高在不同光照条件下人脸识别的准确率，以下哪种图像处理步骤可能最为关键？（ ）
A. 图像归一化
B. 特征提取
C. 分类器设计
D. 模型训练

25、数字图像的艺术创作中，图像处理软件可以提供丰富的创作手段。假设要创作一幅具有独特风格的数字绘画，以下哪种图像处理工具可能使用最为频繁？（ ）
A. 画笔工具
B. 滤镜效果
C. 图层管理
D. 选择工具

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）简述如何运用数字图像处理呈现室内设计方案。

2、（本题5分）如何利用数字图像处理提高机械零件加工精度？

3、（本题5分）简述 Roberts 算子的特点和应用。

4、（本题5分）如何利用数字图像处理进行金融票据识别？

三、编程题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）编写一个程序，读取一幅图像，对其进行图像水印添加和提取。在图像中添加水印，并能够提取出添加的水印，显示相关图像。

2、（本题5分）通过 C 语言和图像处理函数，读取一张图像，实现图像的锐化和模糊的动态切换效果。

3、（本题5分）编写一个程序，实现图像的超分辨率重建的基于深度学习的半监督学习方法。使用半监督学习模型对低分辨率图像进行超分辨率重建，并显示原始图像和重建后的图像。

4、（本题5分）用 Java 编写程序，对图像进行基于主动轮廓模型的分割，并显示分割过程。

5、（本题5分）使用 Python 和 OpenCV 库，实现对一张彩色图像的灰度化处理，并显示原始图像和灰度化后的图像。要求采用平均值法进行灰度化，即灰度值为 RGB 三个通道值的平均值。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）探讨图像的基于图割和分水岭的联合分割方法。

2、（本题10分）研究图像增强中对数变换的应用场景。

3、（本题10分）分析图像的色彩量化的高效算法。

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