2025年大学大二（数字媒体技术）数字图像处理综合测试题及答案.doc

2025年大学大二（数字媒体技术）数字图像处理综合测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）

答题要求：本卷共6题，每题5分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 以下哪种滤波器可以有效去除图像中的高斯噪声？（ ）
A. 均值滤波器 B. 中值滤波器 C. 高斯滤波器 D. 巴特沃斯滤波器
2. 在数字图像中，图像的分辨率通常用什么来表示？（ ）
A. 像素数量 B. 图像大小 C. 像素密度 D. 色彩模式
3. 以下哪种色彩模式常用于数字图像处理？（ ）
A. RGB B. CMYK C. HSV D. 以上都是
4. 图像的灰度化处理是将彩色图像转换为（ ）图像。
A. 二值 B. 灰度 C. 彩色 D. 黑白
5. 对图像进行直方图均衡化的目的是（ ）。
A. 增强图像对比度 B. 降低图像噪声 C. 改变图像色彩 D. 平滑图像
6. 以下哪种图像变换常用于图像压缩？（ ）
A. 傅里叶变换 B. 小波变换 C. 余弦变换 D. 以上都是

第II卷（非选择题 共70分）

7. （10分）简述数字图像处理的基本流程。

8. （15分）请说明图像滤波的作用，并列举三种常见的线性滤波器及其特点。

9. （15分）在数字图像中，什么是图像的几何变换？请举例说明至少两种几何变换及其实现方法。

10. （15分）材料：有一幅彩色图像，在进行处理时需要将其转换为灰度图像，并进行边缘检测。
问题：请简述将彩色图像转换为灰度图像的方法，并介绍一种常用的边缘检测算法及其原理。

11. （15分）材料：现有一幅低分辨率的图像，希望通过某种方法提高其分辨率。
问题：请阐述一种提高图像分辨率的方法，并说明该方法的原理和步骤。

答案：
1. A
2. C
3. D
4. B
5. A
6. D
7. 数字图像处理的基本流程包括图像获取、图像预处理、图像分析和图像理解。图像获取是通过摄像头、扫描仪等设备获取图像；图像预处理包括去噪、灰度化、增强等操作；图像分析是对图像进行特征提取、分割等；图像理解是对图像进行语义理解和解释。
8. 图像滤波的作用是去除图像中的噪声，平滑图像等。常见的线性滤波器有均值滤波器，它是求邻域内像素的平均值来替代中心像素，能有效降低高斯噪声但会使图像模糊；高斯滤波器，根据高斯函数对邻域像素加权求和，能在去除噪声的同时较好地保持图像细节；巴特沃斯滤波器，具有不同的阶数，可根据需求调整滤波效果。
9. 图像的几何变换是指对图像进行平移、旋转、缩放、翻转等操作。平移是将图像在平面上移动一定距离；旋转是绕某点旋转一定角度；缩放是改变图像的大小。平移可通过矩阵运算实现，旋转需计算旋转矩阵再与图像矩阵相乘，缩放通过缩放矩阵操作。
10. 将彩色图像转换为灰度图像的方法有加权平均法，即根据RGB三个通道的权重计算灰度值，如Gray = 0.299R + 0.587G + 0.114B。常用的边缘检测算法有Canny算法，其原理是先对图像进行高斯滤波去噪，然后计算梯度幅值和方向，通过非极大值抑制得到可能的边缘点，再利用双阈值处理和连接边缘得到最终边缘。
11. 一种提高图像分辨率的方法是双线性插值法。原理是在已知的低分辨率图像像素点之间，通过线性插值计算出高分辨率图像的像素值。步骤为首先确定插值系数，然后根据系数对低分辨率图像的像素进行插值计算，从而得到高分辨率图像。例如，对于水平和垂直方向的插值，分别计算新像素点在两个方向上的插值结果，再综合得到最终的高分辨率像素值。