华北理工大学轻工学院《数字图像处理一》2022-2023学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页华北理工大学轻工学院

《数字图像处理一》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、在数字图像的多分辨率分析中，小波变换是一种常用的工具。假设我们要对一张图像进行压缩，同时保留重要的细节信息。以下关于小波变换在图像压缩中的优势，哪一项是不正确的？（）A.能够提供不同分辨率下的图像表示B.对图像的边缘和纹理有较好的处理能力C.计算复杂度低，压缩效率高D.不需要考虑图像的内容和特点2、在数字图像的目标跟踪中，实时跟踪图像中的特定目标。假设要在一段监控视频中跟踪一个移动的车辆，以下关于目标跟踪方法的描述，正确的是：（）A.基于均值漂移的目标跟踪算法对目标的变形和遮挡具有较好的适应性B.粒子滤波方法在目标快速运动时容易丢失跟踪C.目标跟踪不需要考虑目标的外观变化和背景干扰D.无论视频的质量和场景复杂度如何，一种目标跟踪方法都能可靠工作3、在数字图像的多尺度分析中，假设要对一幅图像进行不同尺度的特征提取。以下关于多尺度方法的选择，哪一项是最合适的？（）A.小波变换，能够在不同尺度上分解图像的频率成分B.金字塔算法，通过逐步下采样构建图像的多尺度表示C.高斯金字塔，结合高斯滤波和下采样实现多尺度分析D.以上三种方法都可以，根据具体需求选择4、对于数字图像的特征提取，假设需要从图像中提取能够有效描述图像内容的特征，用于图像识别和分类任务。以下哪种特征可能具有较好的区分能力和鲁棒性？（）A.图像的颜色直方图特征B.图像的边缘方向特征C.图像的纹理特征，如灰度共生矩阵D.随机选择一些像素值作为特征5、在数字图像的特征匹配中，找到不同图像中相似的特征。假设要在两张相似场景的街景图像中进行特征匹配，以下关于特征匹配方法的描述，正确的是：（）A.SIFT特征具有尺度不变性和旋转不变性，在特征匹配中表现出色，但计算量大B.SURf特征比SIFT特征更快速，但在准确性上略逊一筹C.特征匹配只需要考虑特征的描述子，不需要考虑特征的位置和方向D.无论图像的视角和光照变化如何，一种特征匹配方法都能稳定工作6、在数字图像的运动估计中，用于分析图像序列中的物体运动。假设我们要估计一段视频中物体的运动速度和方向，以下哪种运动估计方法通常基于块匹配的思想？（）A.光流法B.块匹配法C.相位相关法D.特征跟踪法7、在数字图像的频域处理中，傅里叶变换是重要的工具。假设要分析图像的周期性纹理特征，以下关于傅里叶变换的应用，哪一项是不正确的？（）A.通过傅里叶变换的频谱可以判断图像中纹理的方向和周期B.对傅里叶变换后的频谱进行滤波操作，可以去除或增强特定频率的成分C.傅里叶变换只能用于处理灰度图像，不能用于彩色图像D.快速傅里叶变换（FFT）可以提高计算效率8、数字图像的质量评价对于评估图像处理算法的效果至关重要。假设要评价一幅经过增强处理后的图像质量，以下关于图像质量评价指标的描述，正确的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）能够准确反映人眼对图像质量的主观感受B.结构相似性指数（SSIM）考虑了图像的结构信息，比PSNR更符合人眼视觉特性C.图像质量评价指标只适用于特定类型的图像处理算法，不具有通用性D.无论图像的内容和应用场景如何，一种质量评价指标都能全面评价图像质量9、数字图像的特征匹配中，为了提高匹配的准确性和鲁棒性，通常会采用一些约束条件。假设我们在进行特征点匹配时，除了考虑特征描述符的相似性，还会考虑以下哪个约束条件？（）A.距离约束B.方向约束C.尺度约束D.以上都是10、数字图像的运动估计用于在视频序列中估计物体的运动。假设要在一段视频中估计人物的运动轨迹。以下关于运动估计方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.块匹配法将图像分成若干块，通过在相邻帧中寻找匹配块来估计运动B.光流法通过计算图像中像素的运动速度来估计物体的运动C.运动估计可以准确地估计出物体的复杂运动，包括旋转、变形等D.运动估计不受视频帧率、图像噪声和物体遮挡的影响11、在数字图像的目标跟踪中，假设要在一系列连续的图像帧中跟踪一个移动的物体。物体可能会发生变形、被遮挡或者光照变化，以下哪种跟踪方法可能更具有适应性？（）A.基于特征的跟踪，提取物体的显著特征进行匹配B.基于模板的跟踪，使用固定的模板匹配图像C.基于区域的跟踪，关注物体所在的整个区域D.不进行目标跟踪，只对每一帧独立处理12、数字图像的水印技术用于保护图像的版权和完整性。假设要在一幅数字图像中嵌入不可见水印。以下关于图像水印技术的描述，哪一项是不正确的？（）A.水印可以是图像、文本或其他数字信息，通过一定的算法嵌入到原始图像中B.水印应该具有鲁棒性，即在图像经过常见的处理操作如压缩、滤波、旋转等后仍然能够被检测和提取C.嵌入水印不会对原始图像的质量和视觉效果产生任何影响D.图像水印技术可以完全防止图像的盗版和非法篡改13、在图像增强中，限制对比度自适应直方图均衡化（CLAHE）的优点是（）A.避免过度增强B.增强效果更明显C.计算速度快D.以上都不是14、图像平滑处理常用于去除图像中的噪声。假设我们有一张医学图像，其中存在一些椒盐噪声。在这种情况下，以下哪种平滑滤波器在去除噪声的同时，能够较好地保留图像的边缘信息？（）A.均值滤波器B.中值滤波器C.高斯滤波器D.双边滤波器15、当对数字图像进行图像融合时，假设需要将多幅不同来源的图像融合成一幅具有更丰富信息的图像。以下哪种融合策略可能产生更好的效果？（）A.基于像素级的融合，直接组合像素值B.基于特征级的融合，提取图像特征后进行组合C.基于决策级的融合，根据一定的规则选择图像内容D.不进行图像融合，只展示单一的源图像16、图像的边缘检测是图像处理的重要任务之一。假设要检测一幅自然风景图像中的物体边缘。以下关于边缘检测算子的描述，哪一项是不正确的？（）A.Roberts算子、Sobel算子和Prewitt算子都是基于梯度的边缘检测算子，对水平和垂直边缘有较好的检测效果B.Canny算子是一种性能较好的边缘检测算子，具有较好的信噪比和定位精度C.拉普拉斯算子是一种二阶导数算子，对噪声比较敏感，通常需要先进行平滑处理D.不同的边缘检测算子在任何情况下都能得到相同的边缘检测结果17、在数字图像的特征匹配中，找到两幅图像之间的对应特征点。假设要对两张视角不同的街景图像进行特征匹配，以下哪种特征描述子和匹配算法的组合可能更准确？（）A.SIFT特征和最近邻匹配B.SURF特征和比率测试匹配C.ORB特征和暴力匹配D.以上组合根据图像特点选择18、数字图像的运动估计在视频处理中非常重要。假设要估计一段视频中物体的运动轨迹，以下关于运动估计方法的描述，正确的是：（）A.块匹配算法简单直观，但在复杂运动场景中容易出现误差B.光流法能够精确地估计物体的运动速度和方向，但计算复杂度高C.运动估计的结果不受视频帧率和图像分辨率的影响D.无论物体的运动模式如何，一种运动估计方法都能准确估计19、在数字图像处理中，当需要对一幅包含大量细节和纹理的自然风景图像进行增强，以突出山脉的轮廓、树木的纹理和水流的动态，同时避免过度增强导致的噪声和失真。以下哪种图像增强方法可能最为有效？（）A.直方图均衡化B.灰度变换C.锐化滤波D.平滑滤波20、数字图像的纹理分析可以提取图像中的纹理特征。假设要分析一幅具有复杂纹理的图像。以下关于纹理分析方法的描述，正确的是：（）A.灰度共生矩阵能够有效地描述图像的纹理方向和周期性B.纹理分析只能用于定性描述，无法进行定量分析C.基于滤波的纹理分析方法对噪声非常敏感，容易导致错误的结果D.所有的纹理分析方法对各种类型的纹理都能提供准确和一致的描述二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述图像几何变换中的旋转中心的确定。2、（本题5分）图像去噪中的基于字典学习的方法是怎样的？3、（本题5分）解释高通滤波和低通滤波在图像中的效果。4、（本题5分）简述数字图像在宠物行业中的用途。5、（本题5分）简述图像压缩中的预测编码方法。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序实现图像的对比度自动调整与亮度手动调整的智能结合。结合智能自动调整对比度和手动调整亮度，输入图像并展示智能结合后的效果。2、（本题5分）实现图像的锐化处理。读取一幅图像，通过增强图像的高频成分来实现锐化效果，可采用拉普拉斯算子等方法，最后展示锐化后的图像。3、（本题5分）编写一个程序，使用OpenCV实现特征点的匹配。对两幅图像的特征点进行匹配，并显示匹配结果。4、（本题5