自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁北京理工大學

《數(shù)字圖像處理理論與系統(tǒng)設計》2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、對于數(shù)字圖像的平滑處理，以下哪種濾波器在去除噪聲的同時能較好地保留圖像邊緣？（）A.均值濾波器B.中值濾波器C.高斯濾波器D.雙邊濾波器。假設圖像受到椒鹽噪聲的干擾，同時圖像中的邊緣信息對后續(xù)處理至關重要，在這種情況下，上述哪種濾波器能夠在平滑噪聲的同時最大程度地保護邊緣，并解釋其原因和效果2、數(shù)字圖像的噪聲去除是圖像處理中的一個重要環(huán)節(jié)。假設一張醫(yī)學圖像受到了高斯噪聲的干擾。以下關于噪聲去除方法的描述，哪一項是錯誤的？（）A.均值濾波通過計算鄰域像素的平均值來平滑圖像，去除噪聲B.高斯濾波是一種基于高斯函數(shù)的加權平均濾波，對高斯噪聲有較好的去除效果C.小波變換可以將圖像分解為不同的頻率分量，從而去除噪聲D.噪聲去除后，圖像的細節(jié)和邊緣信息不會受到任何影響3、在數(shù)字圖像的印刷和出版領域，色彩管理是重要的環(huán)節(jié)。假設要確保同一圖像在不同設備上顯示的顏色一致性，以下關于色彩管理的描述，哪一項是不準確的？（）A.需要建立設備的色彩特性文件B.可以通過色彩空間轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)顏色的匹配C.人眼對顏色的感知差異不會影響色彩管理的效果D.色彩管理可以提高印刷品的質(zhì)量和準確性4、在數(shù)字圖像的頻域處理中，假設需要對圖像的高頻部分進行抑制以平滑圖像，同時保留低頻部分的主要信息。以下哪種濾波器可能是最適用的？（）A.低通濾波器，允許低頻通過，阻止高頻B.高通濾波器，允許高頻通過，阻止低頻C.帶通濾波器，允許特定頻段通過D.不使用濾波器，直接處理原始圖像5、在數(shù)字圖像的立體匹配中，以下哪種約束條件可以減少匹配的歧義性？（）A.唯一性約束B.相容性約束C.視差連續(xù)性約束D.以上都是。假設需要從一對立體圖像中準確地計算出每個像素的視差，以恢復場景的三維結(jié)構(gòu)，上述哪種約束條件能夠有效地限制匹配的可能性，提高匹配的準確性，并詳細闡述其在立體匹配中的作用和應用6、在數(shù)字圖像的加密處理中，以保護圖像的安全性和隱私性。假設要對一幅機密的軍事圖像進行加密，以下關于圖像加密方法的描述，正確的是：（）A.傳統(tǒng)的加密算法如AES不能用于圖像加密，需要專門設計的圖像加密算法B.圖像加密后完全失去了原有的圖像特征，無法進行任何形式的分析C.加密密鑰的長度對圖像加密的安全性沒有影響，短密鑰也能提供足夠的保護D.圖像加密算法的安全性只取決于加密算法的復雜度，與密鑰管理無關7、在數(shù)字圖像的邊緣檢測中，需要準確地檢測出圖像中物體的邊緣。假設圖像中的邊緣具有不同的強度和方向，以下哪種邊緣檢測算子可能會提供最準確和清晰的邊緣結(jié)果？（）A.Roberts算子，計算對角方向的差分B.Sobel算子，基于梯度的大小和方向C.Prewitt算子，類似于Sobel但計算更簡單D.不使用任何邊緣檢測算子，通過肉眼觀察判斷邊緣8、數(shù)字圖像的工業(yè)檢測中，例如檢測產(chǎn)品表面的缺陷。假設產(chǎn)品表面的缺陷具有隨機性和多樣性，以下哪種圖像采集方式可能有助于提高檢測的準確性？（）A.多角度拍攝B.高幀率拍攝C.紅外線成像D.紫外線成像9、數(shù)字圖像的投影變換常用于圖像校正和幾何校正。假設要對一張發(fā)生透視變形的圖像進行校正，以下哪種投影變換可能最適合？（）A.平行投影變換B.透視投影變換C.正射投影變換D.斜投影變換10、在數(shù)字圖像的加密和解密中，假設要對一張重要的圖像進行加密保護。以下關于圖像加密方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過置亂圖像的像素位置來實現(xiàn)加密B.可以使用混沌系統(tǒng)生成加密密鑰，增加加密的安全性C.圖像加密后，其統(tǒng)計特性與原始圖像完全相同，無法被攻擊者分析D.圖像解密是加密的逆過程，能夠準確恢復原始圖像11、在數(shù)字圖像的彩色空間轉(zhuǎn)換中，例如從RGB空間轉(zhuǎn)換到HSV空間，以更方便地進行顏色處理和分析。對于特定的圖像分析任務，如顏色提取和匹配，以下哪種顏色空間可能更具優(yōu)勢？（）A.HSVB.YUVC.CMYKD.Lab12、對于數(shù)字圖像的運動估計，假設要在視頻序列中估計物體的運動軌跡和速度。以下哪種方法可能在存在噪聲和遮擋的情況下更可靠？（）A.基于塊匹配的運動估計方法B.基于光流的運動估計方法C.不考慮物體的運動，只處理每一幀獨立的圖像D.隨機猜測物體的運動狀態(tài)13、在數(shù)字圖像的色彩校正中，以下哪種方法可以根據(jù)標準色卡或參考圖像來調(diào)整圖像的色彩？（）A.手動調(diào)整B.自動白平衡C.基于顏色查找表的校正D.以上都是。假設圖像的色彩由于拍攝條件或設備原因出現(xiàn)偏差，需要一種準確有效的方法來校正色彩，使其符合真實的顏色表現(xiàn)，上述哪種方法能夠基于參考標準實現(xiàn)精確的色彩調(diào)整，并分別說明其操作過程和效果14、在數(shù)字圖像的運動估計中，用于分析圖像序列中的物體運動。假設我們要估計一段視頻中物體的運動速度和方向，以下哪種運動估計方法通?；趬K匹配的思想？（）A.光流法B.塊匹配法C.相位相關法D.特征跟蹤法15、對于數(shù)字圖像的加密處理，假設需要對一幅重要的圖像進行加密，以防止未經(jīng)授權的訪問和篡改。以下哪種加密方法可能提供較高的安全性？（）A.對稱加密算法，如AESB.非對稱加密算法，如RSAC.簡單的位運算加密D.不進行圖像加密，直接存儲明文圖像16、在數(shù)字圖像處理的實際應用中，圖像拼接是常見的操作。假設要將多張具有重疊區(qū)域的圖像拼接成一幅全景圖像。以下關于圖像拼接的描述，正確的是：（）A.只需簡單地將圖像按照順序拼接在一起，無需考慮重疊區(qū)域的處理B.圖像拼接過程中，亮度和色彩的差異不會對拼接效果產(chǎn)生影響C.特征匹配和圖像融合是圖像拼接中的關鍵步驟，直接決定拼接質(zhì)量D.圖像拼接只適用于拍攝場景固定、光照均勻的情況17、數(shù)字圖像的質(zhì)量評價對于評估圖像處理算法的效果具有重要意義。假設要評價一幅經(jīng)過增強處理后的圖像質(zhì)量。以下關于圖像質(zhì)量評價方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.主觀評價方法通過人的觀察和判斷來評估圖像質(zhì)量，如平均意見得分（MOS）B.客觀評價方法基于圖像的某些統(tǒng)計特征或數(shù)學模型來計算圖像質(zhì)量指標，如峰值信噪比（PSNR）和結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）C.客觀評價方法總是能夠準確地反映人的主觀感受，與主觀評價結(jié)果完全一致D.綜合使用主觀評價和客觀評價方法可以更全面地評估圖像質(zhì)量18、圖像的銳化處理用于增強圖像的邊緣和細節(jié)。假設要對一幅模糊的人像照片進行銳化，以下關于圖像銳化方法的描述，正確的是：（）A.拉普拉斯銳化會增強圖像中的噪聲，需要在銳化前進行去噪處理B.高通濾波銳化能夠在增強邊緣的同時保持圖像的整體平滑度C.圖像銳化的程度越大越好，可以使圖像更加清晰D.銳化處理對圖像的色彩平衡沒有影響，不需要考慮19、對于數(shù)字圖像的特征提取，假設需要從圖像中提取能夠有效描述圖像內(nèi)容的特征，用于圖像識別和分類任務。以下哪種特征可能具有較好的區(qū)分能力和魯棒性？（）A.圖像的顏色直方圖特征B.圖像的邊緣方向特征C.圖像的紋理特征，如灰度共生矩陣D.隨機選擇一些像素值作為特征20、數(shù)字圖像處理在遙感領域有重要應用。假設要對一幅衛(wèi)星遙感圖像進行土地利用分類。以下關于數(shù)據(jù)預處理的步驟，哪一項是最為關鍵的？（）A.輻射校正，消除傳感器的誤差和噪聲B.幾何校正，糾正圖像的幾何變形C.圖像增強，提高圖像的對比度和清晰度D.數(shù)據(jù)融合，將多源數(shù)據(jù)綜合在一起21、圖像的特征提取在圖像識別和分析中起著關鍵作用。關于SIFT（尺度不變特征變換）特征，以下說法錯誤的是（）A.SIFT特征具有尺度不變性和旋轉(zhuǎn)不變性，對圖像的縮放和旋轉(zhuǎn)具有較好的適應性B.它能夠在不同的光照條件下提取穩(wěn)定的特征點C.SIFT特征的計算復雜度較低，適用于實時處理大規(guī)模圖像數(shù)據(jù)D.SIFT特征在圖像匹配、目標識別等任務中表現(xiàn)出色22、在數(shù)字圖像處理中，當需要對一幅包含大量細節(jié)和紋理的自然風景圖像進行增強，以突出山脈的輪廓、樹木的紋理和水流的動態(tài)，同時避免過度增強導致的噪聲和失真。以下哪種圖像增強方法可能最為有效？（）A.直方圖均衡化B.灰度變換C.銳化濾波D.平滑濾波23、數(shù)字圖像的紋理分析可以提取圖像中的紋理特征。假設要分析一幅具有復雜紋理的圖像。以下關于紋理分析方法的描述，正確的是：（）A.灰度共生矩陣能夠有效地描述圖像的紋理方向和周期性B.紋理分析只能用于定性描述，無法進行定量分析C.基于濾波的紋理分析方法對噪聲非常敏感，容易導致錯誤的結(jié)果D.所有的紋理分析方法對各種類型的紋理都能提供準確和一致的描述24、數(shù)字圖像處理在醫(yī)學領域有廣泛應用。假設要對一幅X光圖像進行分析，以輔助疾病診斷。以下關于圖像處理的目的，哪一項是最關鍵的？（）A.增強圖像的對比度，使病變區(qū)域更明顯B.對圖像進行分割，提取感興趣的器官或組織C.測量圖像中的生理參數(shù)，如器官的大小和形狀D.以上三個目的都同等關鍵，相互關聯(lián)25、在數(shù)字圖像的目標跟蹤中，假設目標在圖像中發(fā)生了變形和部分遮擋。以下哪種跟蹤算法可能能夠更好地適應這種情況？（）A.基于卡爾曼濾波的跟蹤算法B.基于粒子濾波的跟蹤算法C.基于MeanShift的跟蹤算法D.基于模板匹配的跟蹤算法二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述數(shù)字圖像在音樂領域的應用。2、（本題5分）簡述圖像分類的基本流程。3、（本題5分）說明數(shù)字圖像在增強現(xiàn)實中的角色。4、（本題5分）說明圖像質(zhì)量評價中的峰值信噪比的計算方法。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）通過C語言編程，對灰度圖像進行形態(tài)學的粗化操作，并觀察圖像變化。2、（本題5分）使用Python編寫程序，對圖像進行基于深度學習的圖像分割。3、（本題5分）利用OpenCV對圖像進行均值漂移濾波處理。用戶輸入濾波器參數(shù)，程序?qū)D像進行均值漂移濾波并顯示結(jié)果。4、（本題5分）編寫一個程序，實現(xiàn)圖像的圖像增強的多尺