上海海事职业技术学院《数字图像处理技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字图像处理技术》2023-2024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15个小题，每小题2分，共30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、数字图像的特征匹配在三维重建和图像拼接等应用中起着关键作用。假设要对两张相似的图像进行特征匹配。以下关于特征匹配的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用尺度不变特征变换（SIFT）等算法提取具有不变性的特征B.特征匹配需要在特征空间中计算特征之间的相似度C.误匹配可以通过随机抽样一致性（RANSAC）等算法进行剔除D.特征匹配的结果不受图像的旋转、缩放和平移等变换的影响2、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的自然图像进行精确分割，以下关于图像分割方法的描述，正确的是：（）A.基于阈值的分割方法简单高效，适用于所有类型的自然图像分割B.区域生长法能够根据像素的相似性进行分割，但容易受到噪声的影响C.边缘检测算法能够准确地找到物体的边缘，从而实现精确的图像分割D.深度学习中的语义分割模型在处理复杂自然图像时效果不佳，不如传统方法3、假设要对一段运动模糊的视频进行恢复，以清晰地显示物体的运动轨迹和细节。由于模糊的原因可能是相机抖动或物体快速运动，以下哪种方法可能有助于解决这个问题？（）A.逆滤波B.维纳滤波C.盲卷积D.中值滤波4、数字图像的滤波操作常用于去除噪声和平滑图像。假设有一张受到椒盐噪声污染的图像，以下哪种滤波方法在去除噪声的同时，可能会导致图像边缘模糊？（）A.均值滤波B.中值滤波C.高斯滤波D.双边滤波5、在数字图像的处理中，图像的分辨率转换经常被需要。假设我们要将一张低分辨率图像放大为高分辨率图像，同时避免出现明显的锯齿和模糊。以下哪种分辨率转换方法通常能够结合图像的内容和结构信息？（）A.最近邻插值B.双线性插值C.双三次插值D.基于深度学习的超分辨率方法6、在数字图像的复原中，假设一张图像由于相机抖动而模糊。以下关于图像复原方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过建立图像的退化模型，反推出原始清晰图像B.维纳滤波是一种常用的图像复原方法，能够根据噪声和图像的统计特性进行复原C.图像复原能够完全恢复出原始清晰的图像，不存在任何误差D.正则化方法可以在图像复原中引入先验知识，提高复原效果7、在数字图像的边缘检测中，需要准确地提取出图像中物体的边缘信息。假设要检测一张具有复杂纹理和低对比度边缘的图像，以下哪种边缘检测算子能够提供更准确和清晰的边缘？（）A.Roberts算子B.Sobel算子C.Prewitt算子D.Canny算子8、数字图像的匹配和识别是许多应用的基础。假设我们要在一个图像库中查找与给定图像相似的图像。以下哪种图像匹配方法通常基于特征点的提取和匹配？（）A.基于灰度值的匹配B.基于模板的匹配C.基于特征的匹配D.基于区域的匹配9、数字图像的超分辨率重建旨在提高图像的分辨率。假设要从低分辨率图像生成高分辨率图像，同时保持图像的细节和清晰度，以下关于超分辨率重建的方法，哪一项是不正确的？（）A.基于插值的方法简单快速，但可能会导致图像模糊B.基于深度学习的方法可以学习到图像的特征和模式，但需要大量的训练数据C.超分辨率重建无法从根本上增加图像的信息量D.多帧图像融合的方法一定能获得比单帧图像更好的超分辨率效果10、数字图像处理在医学领域有广泛应用。假设要对一幅X光图像进行分析，以辅助疾病诊断。以下关于图像处理的目的，哪一项是最关键的？（）A.增强图像的对比度，使病变区域更明显B.对图像进行分割，提取感兴趣的器官或组织C.测量图像中的生理参数，如器官的大小和形状D.以上三个目的都同等关键，相互关联11、图像压缩在数字图像处理中具有重要意义，以减少存储空间和传输带宽。假设要对一组高清卫星图像进行压缩，以下关于图像压缩技术的描述，正确的是：（）A.无损压缩算法能够在不损失任何图像信息的情况下实现很高的压缩比B.有损压缩算法如JPEG会严重破坏图像质量，不适合卫星图像压缩C.混合压缩方法结合了无损和有损压缩的优点，可以根据需求灵活选择压缩比例和图像质量D.图像压缩算法的选择只取决于压缩比，与图像内容和应用场景无关12、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13、在数字图像的图像复原中，假设图像受到了高斯噪声的污染。以下关于去噪方法的选择，哪一项是最合适的？（）A.中值滤波，去除孤立的噪声点B.均值滤波，平滑噪声区域C.高斯滤波，与噪声模型匹配D.小波阈值去噪，在去除噪声的同时保留细节14、对于数字图像的立体匹配，假设需要从一对立体图像中找到对应的像素点，以计算深度信息。以下哪种匹配算法可能在复杂场景下表现更好？（）A.基于区域的匹配算法，比较像素邻域的相似性B.基于特征的匹配算法，提取显著特征进行匹配C.随机匹配像素点，不考虑任何特征和相似性D.不进行立体匹配，放弃获取深度信息15、数字图像处理在遥感领域有重要应用。假设要对一幅卫星遥感图像进行土地利用分类。以下关于数据预处理的步骤，哪一项是最为关键的？（）A.辐射校正，消除传感器的误差和噪声B.几何校正，纠正图像的几何变形C.图像增强，提高图像的对比度和清晰度D.数据融合，将多源数据综合在一起二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释图像配准中的相似性度量函数。2、（本题5分）如何进行基于特征的数字图像匹配？3、（本题5分）简述卷积神经网络在图像识别中的原理。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）研究图像的基于深度学习的图像风格迁移的艺术效果评估。2、（本题5分）分析图像的基于深度学习的图像压缩性能评估指标。3、（本题5分）分析图像的双边纹理滤波的效果。4、（本题5分）分析图像复原中逆滤波和维纳滤波的特点。5、（本题5分）分析图像的形态学击中击不中变换的应用。四、编程题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）创建一个程序，读取一幅图像，