2026年計算機視覺基礎：圖像處理技術要點試題解析一、單選題（共10題，每題2分，合計20分）1.在圖像處理中，用于增強圖像對比度的常用方法是？A.直方圖均衡化B.中值濾波C.高斯模糊D.邊緣檢測2.下列哪種濾波器常用于圖像去噪？A.Sobel濾波器B.Laplacian濾波器C.中值濾波器D.Prewitt濾波器3.在顏色空間中，HSV顏色空間中V代表什么？A.色調B.飽和度C.亮度D.色彩分量4.形態(tài)學處理中，腐蝕操作的主要作用是？A.擴大對象B.保留對象邊緣C.填充對象內部D.去除小對象5.以下哪種技術常用于圖像分割？A.K-means聚類B.主成分分析（PCA）C.小波變換D.自適應閾值分割6.在計算機視覺中，DFT（離散傅里葉變換）的主要用途是什么？A.圖像增強B.圖像壓縮C.圖像濾波D.圖像配準7.以下哪種算法常用于目標檢測？A.SIFTB.KNNC.決策樹D.神經(jīng)網(wǎng)絡8.在圖像配準中，常用的相似性度量是什么？A.均方誤差（MSE）B.相關系數(shù)C.均值絕對差（MAD）D.均值平方差（MSD）9.以下哪種方法常用于圖像特征提取？A.直方圖B.自適應閾值C.HOG特征D.中值濾波10.在圖像處理中，哪種技術常用于減少圖像尺寸？A.降采樣B.重采樣C.插值D.分割二、多選題（共5題，每題3分，合計15分）1.以下哪些屬于圖像增強技術？A.直方圖均衡化B.邊緣檢測C.中值濾波D.色彩空間轉換2.形態(tài)學操作中，常用的算子有哪些？A.腐蝕B.膨脹C.開運算D.閉運算3.以下哪些屬于圖像分割方法？A.聚類分割B.閾值分割C.區(qū)域生長D.邊緣檢測4.在圖像配準中，常用的變換模型有哪些？A.仿射變換B.項目變換C.非線性變換D.旋轉變換5.以下哪些屬于目標檢測算法？A.YOLOB.SSDC.R-CNND.K-means聚類三、判斷題（共10題，每題1分，合計10分）1.直方圖均衡化可以提高圖像的全局對比度。（對）2.腐蝕操作會縮小圖像中的對象。（對）3.RGB顏色空間是一種加色模型。（對）4.圖像濾波通常使用小的鄰域進行計算。（對）5.K-means聚類常用于圖像分割。（對）6.DFT可以將圖像從空間域轉換到頻率域。（對）7.SIFT特征具有旋轉不變性。（對）8.圖像配準的目標是將兩幅圖像對齊。（對）9.HOG特征常用于目標檢測。（對）10.降采樣會減少圖像的分辨率。（對）四、簡答題（共5題，每題5分，合計25分）1.簡述圖像增強的基本原理及其應用場景。2.解釋什么是形態(tài)學操作，并說明其兩種基本算子及其作用。3.描述圖像分割的基本概念及其主要方法分類。4.解釋什么是顏色空間，并比較RGB和HSV顏色空間的優(yōu)缺點。5.簡述圖像配準的基本步驟及其在計算機視覺中的應用。五、論述題（共2題，每題10分，合計20分）1.詳細說明圖像去噪的常用方法及其適用場景，并比較不同方法的優(yōu)缺點。2.結合實際應用場景，論述圖像特征提取的重要性及其常用方法。答案與解析一、單選題答案與解析1.A解析：直方圖均衡化通過調整圖像灰度級分布增強對比度，適用于全局對比度不足的圖像。2.C解析：中值濾波通過鄰域內灰度值的中值替代當前值，能有效去除椒鹽噪聲。3.C解析：HSV顏色空間中V（Value）表示亮度，常用于圖像分割。4.D解析：腐蝕操作會去除圖像中的小對象或噪聲點。5.A解析：K-means聚類常用于圖像分割，通過將像素聚類實現(xiàn)分割。6.D解析：DFT用于將圖像從空間域轉換到頻率域，便于進行濾波等操作。7.A解析：SIFT常用于目標檢測，具有旋轉不變性。8.B解析：相關系數(shù)常用于圖像配準中的相似性度量。9.C解析：HOG特征常用于目標檢測，通過方向梯度直方圖描述圖像特征。10.A解析：降采樣通過減少像素數(shù)量減少圖像尺寸。二、多選題答案與解析1.A,D解析：直方圖均衡化和色彩空間轉換屬于增強技術；邊緣檢測和中值濾波屬于濾波或處理技術。2.A,B,C,D解析：腐蝕、膨脹、開運算、閉運算是形態(tài)學操作的基本算子。3.A,B,C解析：聚類分割、閾值分割、區(qū)域生長屬于分割方法；邊緣檢測屬于處理技術。4.A,C,D解析：仿射變換、非線性變換、旋轉變換屬于圖像配準的變換模型。5.A,B,C解析：YOLO、SSD、R-CNN屬于目標檢測算法；K-means聚類屬于分割或聚類算法。三、判斷題答案與解析1.對解析：直方圖均衡化通過重新分布灰度級提高對比度。2.對解析：腐蝕會收縮對象邊界。3.對解析：RGB通過加色混合產生顏色。4.對解析：圖像濾波通常使用3×3或5×5鄰域計算。5.對解析：K-means聚類可用于圖像分割。6.對解析：DFT將圖像轉換為頻率域。7.對解析：SIFT特征具有旋轉不變性。8.對解析：圖像配準的目的是對齊圖像。9.對解析：HOG特征常用于目標檢測。10.對解析：降采樣減少像素數(shù)量。四、簡答題答案與解析1.圖像增強的基本原理及其應用場景解析：圖像增強通過調整圖像對比度、亮度等提高視覺效果或便于后續(xù)處理。應用場景包括醫(yī)學影像分析、遙感圖像處理、自動駕駛圖像識別等。2.形態(tài)學操作及其基本算子解析：形態(tài)學操作基于結構元素對圖像進行腐蝕或膨脹。腐蝕去除小對象，膨脹擴大對象。開運算先腐蝕后膨脹，閉運算先膨脹后腐蝕。3.圖像分割的基本概念及其方法分類解析：圖像分割將圖像劃分為不同區(qū)域。方法分類包括基于閾值的分割（如Otsu法）、基于區(qū)域的分割（如區(qū)域生長）、基于邊緣的分割（如Canny算子）。4.RGB與HSV顏色空間的比較解析：RGB是加色模型，適用于顯示設備；HSV將顏色分為色調、飽和度、亮度，便于分割。5.圖像配準的基本步驟及其應用解析：步驟包括選擇配準基準、特征提取、相似性度量、變換參數(shù)估計、圖像變形。應用包括醫(yī)學影像對齊、遙感圖像拼接等。五、論述題答案與解析1.圖像去噪方法及其優(yōu)缺點解析：常用方法包括中值濾波（適用于椒鹽噪聲）、高斯濾波（平滑噪聲）、小波去噪（多尺度處理）。中值濾波對椒鹽噪聲效果好，但會模糊邊緣；高斯濾波平滑性好，但過度