江南大学《图像处理与机器视觉》2022-2023学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页江南大学

《图像处理与机器视觉》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、在数字图像处理中，图像滤波用于去除噪声或平滑图像。假设要去除一幅图像中的椒盐噪声，同时尽量保留图像的细节。以下关于滤波方法的描述，正确的是：（）A.中值滤波对椒盐噪声有很好的去除效果，且能较好地保留边缘B.均值滤波能够有效地去除椒盐噪声，并且不会使图像模糊C.高斯滤波在去除噪声的同时，会增强图像的边缘和细节D.以上滤波方法对椒盐噪声的去除效果都不理想，需要采用更复杂的方法2、对于数字图像的目标跟踪，以下哪种特征在目标发生形变和光照变化时具有较好的稳定性？（）A.颜色特征B.纹理特征C.形状特征D.角点特征。假设需要在视频序列中跟踪一个不断运动和变化的目标，上述哪种特征能够在复杂的环境变化中保持对目标的有效描述和跟踪，同时说明其在应对目标变化时的鲁棒性和适应性3、在数字图像的去噪处理中，以下关于高斯噪声和椒盐噪声的叙述，不准确的是（）A.高斯噪声的概率密度函数服从高斯分布，其值在整个灰度范围内随机出现B.椒盐噪声表现为图像中出现的黑白斑点，对图像的破坏较大C.去除高斯噪声和椒盐噪声通常需要采用不同的滤波方法和参数D.对于一幅同时包含高斯噪声和椒盐噪声的图像，使用单一的滤波方法就能有效地去除两种噪声4、图像的锐化处理可以增强图像的边缘和细节。假设要对一张模糊的图像进行锐化。以下关于图像锐化方法的描述，哪一项是错误的？（）A.可以通过一阶导数算子，如罗伯特算子，检测图像的边缘B.二阶导数算子，如拉普拉斯算子，对噪声比较敏感，一般需要先进行平滑处理C.反锐化掩蔽是一种基于原始图像和模糊图像差值的锐化方法D.图像锐化处理不会增强图像中的噪声5、数字图像的融合是将多幅图像合成为一幅。假设要将一张可见光图像和一张红外图像融合，以同时获得场景的可见光和热信息，以下哪种图像融合方法可能产生更具信息量和清晰的融合图像？（）A.基于像素的融合B.基于区域的融合C.基于特征的融合D.基于变换域的融合6、在数字图像的边缘检测中，不同的边缘检测算子有不同的特点。假设要检测一幅图像中较为微弱和复杂的边缘。以下关于边缘检测算子的描述，正确的是：（）A.Sobel算子对水平和垂直边缘检测效果好，但对斜向边缘不敏感B.Canny算子能够检测出低对比度的边缘，并且具有较好的抗噪性C.Roberts算子计算简单，但检测出的边缘较粗，定位精度低D.所有的边缘检测算子在各种图像中都能得到相同质量的边缘检测结果7、在数字图像的几何变换中，比如需要对一幅图像进行旋转操作。假设图像包含复杂的内容和精细的结构，为了在旋转后尽量减少图像的失真和信息丢失，以下哪种插值方法通常是较好的选择？（）A.最近邻插值，直接使用最邻近像素的值B.双线性插值，基于相邻四个像素的线性组合C.双三次插值，考虑更多邻域像素的三次函数插值D.不进行插值，直接旋转图像导致像素缺失8、当处理数字医学图像，例如X光片或者MRI图像时，假设需要突出显示图像中的特定组织或病变区域。以下哪种图像处理技术可能是最有用的？（）A.图像增强，调整对比度和亮度B.图像分割，分离出感兴趣的区域C.图像配准，与标准模板进行对比D.不进行任何处理，直接由医生观察原始图像9、数字图像的形态学处理常用于图像的简化和特征提取。假设要去除图像中的细小噪声和孤立点，以下哪种形态学操作可能最为有效？（）A.腐蚀B.膨胀C.开运算D.闭运算10、当进行数字图像的对比度拉伸时，假设图像的对比度较低，需要扩展灰度级范围。以下哪种对比度拉伸方法可能更适合保留图像的细节？（）A.线性对比度拉伸B.非线性对比度拉伸，如对数拉伸C.不进行对比度拉伸，认为当前对比度足够D.随机调整图像的灰度值来拉伸对比度11、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12、图像的特征提取在图像识别和分析中至关重要。假设要从一组人脸图像中提取特征用于人脸识别。以下关于图像特征提取方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.边缘和角点是图像的重要局部特征，可以通过特定的算法检测出来B.纹理特征可以描述图像中重复出现的模式和结构C.主成分分析（PCA）可以将高维的图像数据降维，提取主要的特征D.提取的图像特征越多，图像识别的准确率就一定越高13、数字图像的遥感应用中，需要对大量的卫星图像进行处理和分析。假设要从遥感图像中提取土地覆盖类型信息，以下哪种方法可能需要较高的计算资源和时间？（）A.基于像素的分类方法B.基于对象的分类方法C.深度学习的分类方法D.基于规则的分类方法14、图像分割是将图像分成不同区域的过程。假设要对一幅包含多个物体且背景复杂的图像进行精确分割，以下哪种方法可能需要较多的先验知识和人工干预？（）A.基于阈值的分割方法B.基于区域生长的分割方法C.基于边缘检测的分割方法D.基于聚类的分割方法15、在数字图像的目标跟踪中，面临着许多挑战。假设要在复杂场景中跟踪一个快速移动的目标。以下关于目标跟踪方法的描述，正确的是：（）A.基于特征的目标跟踪方法对目标的外观变化具有很强的适应性B.基于模型的目标跟踪方法计算复杂度低，实时性好C.目标跟踪过程中，背景的变化不会对跟踪结果产生影响D.无论目标如何运动和变化，都可以通过一种固定的跟踪方法实现准确跟踪16、在数字图像处理中，图像增强是常见的操作之一。假设我们有一张曝光不足的夜景照片，需要对其进行增强以改善视觉效果。以下关于图像增强方法的描述，哪一项是不准确的？（）A.直方图均衡化通过调整图像的灰度分布，使像素灰度值更均匀地分布，从而增强图像对比度B.灰度变换可以通过线性或非线性函数对像素灰度值进行映射，改变图像的亮度和对比度C.中值滤波是一种基于排序的非线性滤波方法，主要用于去除椒盐噪声，但会使图像细节模糊D.图像增强方法总是能够在不引入任何失真或噪声的情况下，完美地改善图像质量17、在数字图像的质量评价中，有主观评价和客观评价两种方法。假设我们要评估一个图像处理算法对图像质量的影响，以下哪种客观评价指标主要基于图像的像素差异？（）A.峰值信噪比（PSNR）B.结构相似性指数（SSIM）C.均方误差（MSE）D.以上都是18、图像压缩在数字图像处理中具有重要意义。考虑一个包含大量细节和复杂纹理的图像，如果要在保证一定图像质量的前提下实现较高的压缩比，以下哪种压缩算法可能更适合？（）A.JPEG压缩算法B.GIF压缩算法C.BMP无压缩格式D.PNG无损压缩算法19、数字图像的超分辨率重建旨在提高图像的分辨率。假设要将一幅低分辨率图像重建为高分辨率图像。以下关于超分辨率重建方法的描述，正确的是：（）A.基于插值的超分辨率重建方法简单高效，能够生成非常清晰的高分辨率图像B.深度学习中的超分辨率重建模型需要大量的训练数据，且对图像内容有一定的限制C.超分辨率重建可以无限制地提高图像的分辨率，不受硬件和物理条件的约束D.所有的超分辨率重建方法都能够完美恢复出低分辨率图像丢失的细节信息20、图像的形态学处理常用于图像的简化和特征提取。关于膨胀和腐蚀操作，以下说法不正确的是（）A.膨胀操作可以使图像中的目标区域变大，填充小孔和狭窄的缝隙B.腐蚀操作则会使目标区域变小，消除细小的突出部分C.先膨胀后腐蚀的操作称为开运算，能够去除噪声并保持目标形状基本不变D.形态学操作对所有类型的图像都能产生相同的效果，且不会改变图像的主要结构二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）图像形态学处理包括哪些操作？2、（本题5分）说明常见的数字图像边缘检测算子。3、（本题5分）图像增强中的拉普拉斯算子的性质是什么？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，对图像进行压缩。读取一幅图像，使用特定的压缩算法对图像进行压缩，并将压缩后的图像保存为新文件。2、（本题5分）编写一个程序，读取一幅图像，对其进行图像增强。可以采用直方图拉伸、对比度增强等方法，显示增强前后的图像，观察图像质量的改善。3、（本题5分）设计一个程序，读取一幅图像，对其进行图像变形和颜色平衡调整的精细处理。采用更精确的变形和颜色平衡调整方法，显示处