北方民族大學(xué)《圖像處理與機(jī)器視覺》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

姓名：__________考號(hào)：__________一、單選題(共10題)1.圖像處理中，灰度直方圖主要用于描述圖像的哪些特征？()A.空間分布B.光照強(qiáng)度C.對(duì)比度D.以上都是2.下列哪種圖像處理算法可以有效地去除圖像中的噪聲？()A.邊緣檢測(cè)B.中值濾波C.顏色變換D.直方圖均衡化3.在圖像識(shí)別中，以下哪一項(xiàng)不是特征提取的方法？()A.紋理分析B.邊緣檢測(cè)C.形狀識(shí)別D.比特流模型4.什么是Sobel算子？()A.一種邊緣檢測(cè)算子B.一種形態(tài)學(xué)算子C.一種濾波算子D.一種卷積算子5.以下哪個(gè)是圖像處理中常用的形態(tài)學(xué)操作？()A.平滑濾波B.高斯濾波C.形態(tài)膨脹D.直方圖均衡化6.什么是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）？()A.一種圖像識(shí)別算法B.一種特征提取方法C.一種優(yōu)化算法D.一種機(jī)器學(xué)習(xí)模型7.在圖像壓縮中，JPEG算法主要采用哪種壓縮技術(shù)？()A.無(wú)損壓縮B.頻域壓縮C.空間域壓縮D.基于內(nèi)容的壓縮8.什么是特征匹配？()A.在不同圖像中尋找相同的物體B.將圖像與模板進(jìn)行相似度比較C.對(duì)圖像進(jìn)行特征提取D.對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)9.在圖像分割中，什么是閾值分割？()A.根據(jù)像素值進(jìn)行分割B.根據(jù)像素位置進(jìn)行分割C.根據(jù)像素顏色進(jìn)行分割D.根據(jù)像素梯度進(jìn)行分割二、多選題(共5題)10.以下哪些是圖像處理的基本步驟？()A.采集圖像B.圖像預(yù)處理C.圖像增強(qiáng)D.圖像分割E.圖像識(shí)別11.在形態(tài)學(xué)操作中，腐蝕和膨脹操作可以用于哪些目的？()A.噪聲去除B.結(jié)構(gòu)提取C.圖像壓縮D.邊緣檢測(cè)E.圖像分割12.在圖像識(shí)別中，以下哪些方法屬于特征提取技術(shù)？()A.紋理分析B.邊緣檢測(cè)C.形狀識(shí)別D.主成分分析E.支持向量機(jī)13.以下哪些是常用的圖像增強(qiáng)方法？()A.直方圖均衡化B.對(duì)數(shù)變換C.高斯濾波D.中值濾波E.形態(tài)學(xué)濾波14.以下哪些是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）中的卷積層可能使用的激活函數(shù)？()A.SigmoidB.ReLUC.TanhD.SoftmaxE.ELU三、填空題(共5題)15.圖像處理中，用于平滑圖像噪聲的常用濾波器是______。16.在形態(tài)學(xué)操作中，______操作可以增加圖像中的結(jié)構(gòu)。17.圖像處理中，用于增強(qiáng)圖像對(duì)比度的技術(shù)是______。18.在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，卷積層的基本計(jì)算單元是______。19.圖像分割中，基于區(qū)域的方法通?？紤]圖像的______特征。四、判斷題(共5題)20.圖像的像素值越高，表示該像素越亮。()A.正確B.錯(cuò)誤21.中值濾波可以有效地去除圖像中的椒鹽噪聲。()A.正確B.錯(cuò)誤22.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的卷積層可以學(xué)習(xí)到圖像的層次化特征。()A.正確B.錯(cuò)誤23.直方圖均衡化是一種圖像壓縮技術(shù)。()A.正確B.錯(cuò)誤24.形態(tài)學(xué)操作中的腐蝕和膨脹操作是互為逆操作的。()A.正確B.錯(cuò)誤五、簡(jiǎn)單題(共5題)25.請(qǐng)簡(jiǎn)述圖像預(yù)處理的主要步驟及其作用。26.解釋什么是邊緣檢測(cè)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明常用的邊緣檢測(cè)算子。27.簡(jiǎn)述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）中卷積層和池化層的作用。28.什么是圖像分割，并簡(jiǎn)要介紹幾種常見的圖像分割方法。29.請(qǐng)解釋什么是特征匹配，并說(shuō)明其在圖像識(shí)別中的應(yīng)用。

北方民族大學(xué)《圖像處理與機(jī)器視覺》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷一、單選題(共10題)1.【答案】D【解析】灰度直方圖反映了圖像中不同灰度值的出現(xiàn)頻率，可以描述圖像的光照強(qiáng)度、對(duì)比度等特征。2.【答案】B【解析】中值濾波是一種非線性的數(shù)字濾波方法，可以有效地去除圖像中的椒鹽噪聲。3.【答案】C【解析】形狀識(shí)別屬于圖像識(shí)別的范疇，而不是特征提取的方法。4.【答案】A【解析】Sobel算子是一種用于邊緣檢測(cè)的算子，通過(guò)計(jì)算圖像中像素灰度的一階梯度來(lái)檢測(cè)邊緣。5.【答案】C【解析】形態(tài)膨脹是圖像處理中的一種形態(tài)學(xué)操作，通過(guò)在圖像中添加像素來(lái)擴(kuò)張圖像的結(jié)構(gòu)。6.【答案】D【解析】卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種深度學(xué)習(xí)模型，常用于圖像識(shí)別、圖像分類等任務(wù)。7.【答案】B【解析】JPEG算法主要采用頻域壓縮技術(shù)，通過(guò)離散余弦變換（DCT）對(duì)圖像進(jìn)行壓縮。8.【答案】B【解析】特征匹配是指將一幅圖像與另一幅圖像進(jìn)行相似度比較，以尋找相同或相似的物體。9.【答案】A【解析】閾值分割是一種基于像素值的圖像分割方法，通過(guò)設(shè)定一個(gè)閾值將圖像分割成兩個(gè)區(qū)域。二、多選題(共5題)10.【答案】ABCDE【解析】圖像處理的基本步驟包括圖像采集、預(yù)處理、增強(qiáng)、分割和識(shí)別等，這些步驟構(gòu)成了圖像處理的全過(guò)程。11.【答案】ABDE【解析】形態(tài)學(xué)操作中的腐蝕和膨脹可以用于去除噪聲、提取圖像中的結(jié)構(gòu)、檢測(cè)邊緣以及進(jìn)行圖像分割等。12.【答案】ABCD【解析】特征提取技術(shù)包括紋理分析、邊緣檢測(cè)、形狀識(shí)別和主成分分析等，這些技術(shù)用于從圖像中提取出有助于識(shí)別的特征。13.【答案】ABCDE【解析】常用的圖像增強(qiáng)方法包括直方圖均衡化、對(duì)數(shù)變換、高斯濾波、中值濾波和形態(tài)學(xué)濾波等，這些方法可以改善圖像質(zhì)量，突出圖像中的重要信息。14.【答案】ABCE【解析】卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的卷積層可能使用的激活函數(shù)包括Sigmoid、ReLU、Tanh和Softmax，這些函數(shù)能夠增加網(wǎng)絡(luò)的非線性能力，提高模型的性能。三、填空題(共5題)15.【答案】均值濾波【解析】均值濾波是一種簡(jiǎn)單的圖像平滑技術(shù)，通過(guò)在圖像中每個(gè)像素的鄰域內(nèi)計(jì)算均值來(lái)平滑圖像。16.【答案】膨脹【解析】膨脹操作通過(guò)在圖像中添加像素來(lái)擴(kuò)張圖像的結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)圖像中的對(duì)象特征。17.【答案】直方圖均衡化【解析】直方圖均衡化是一種圖像增強(qiáng)技術(shù)，通過(guò)調(diào)整圖像的直方圖分布來(lái)增強(qiáng)圖像的對(duì)比度。18.【答案】卷積核【解析】卷積層使用卷積核（也稱為濾波器或特征圖）來(lái)提取圖像中的局部特征。19.【答案】紋理【解析】基于區(qū)域的方法在圖像分割時(shí)，會(huì)考慮圖像的紋理特征，如顏色、紋理圖案等，來(lái)識(shí)別和分割不同的區(qū)域。四、判斷題(共5題)20.【答案】正確【解析】在灰度圖像中，像素值越高通常表示該像素越亮，因?yàn)橄袼刂蹬c亮度成正比。21.【答案】正確【解析】中值濾波是一種有效的去噪方法，尤其適用于去除圖像中的椒鹽噪聲，因?yàn)樗軌蛱鎿Q掉異常值（如椒鹽噪聲）為中值。22.【答案】正確【解析】卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)多個(gè)卷積層的學(xué)習(xí)，可以提取圖像的層次化特征，從基本的邊緣、紋理到復(fù)雜的對(duì)象形狀。23.【答案】錯(cuò)誤【解析】直方圖均衡化是一種圖像增強(qiáng)技術(shù)，它通過(guò)調(diào)整圖像的直方圖分布來(lái)增強(qiáng)圖像的對(duì)比度，而不是用于圖像壓縮。24.【答案】錯(cuò)誤【解析】腐蝕和膨脹操作并不是互為逆操作，膨脹操作可以在圖像中添加像素，而腐蝕操作則是去除像素，它們的效果是相反的。五、簡(jiǎn)答題(共5題)25.【答案】圖像預(yù)處理的主要步驟包括去噪、歸一化和增強(qiáng)。去噪是為了去除圖像中的噪聲，提高圖像質(zhì)量；歸一化是為了使圖像的像素值分布更加均勻，便于后續(xù)處理；增強(qiáng)是為了提高圖像的對(duì)比度，突出圖像中的重要信息。【解析】圖像預(yù)處理是圖像處理過(guò)程中的重要步驟，它直接影響到后續(xù)處理的效果。去噪、歸一化和增強(qiáng)都是為了提高圖像質(zhì)量，為后續(xù)的圖像分析提供更好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。26.【答案】邊緣檢測(cè)是圖像處理中的一種技術(shù)，用于檢測(cè)圖像中亮度變化劇烈的區(qū)域，即圖像的邊緣。常用的邊緣檢測(cè)算子包括Sobel算子、Prewitt算子和Laplacian算子等?！窘馕觥窟吘墮z測(cè)在圖像處理中有著廣泛的應(yīng)用，如圖像分割、特征提取等。Sobel算子、Prewitt算子和Laplacian算子是三種常見的邊緣檢測(cè)算子，它們通過(guò)計(jì)算圖像中像素的梯度來(lái)檢測(cè)邊緣。27.【答案】卷積層是CNN中最基本的層，它通過(guò)卷積操作提取圖像的特征；池化層（也稱為下采樣層）則用于降低圖像的分辨率，減少計(jì)算量，同時(shí)保持重要的特征信息?！窘馕觥烤矸e層和池化層是CNN中的關(guān)鍵層，卷積層負(fù)責(zé)提取圖像特征，池化層則進(jìn)一步優(yōu)化特征提取過(guò)程，降低計(jì)算復(fù)雜度，同時(shí)保持重要的特征信息。28.【答案】圖像分割是將圖像中的像素劃分為不同的區(qū)域或?qū)ο蟮倪^(guò)程。常見的圖像分割方法包括基于閾值的分割、基于區(qū)域的分割、基于邊緣的分割和基于學(xué)習(xí)的分割等?！窘馕觥繄D像分割是圖像處理中的一個(gè)重要任務(wù)，它有助于提取圖像中的感興趣區(qū)域。基于閾值的分割、基于區(qū)域的分割、基于邊