2025年大学本科一年级（数字媒体技术）数字图像处理基础阶段测试试题及答案

2025年大学本科一年级（数字媒体技术）数字图像处理基础阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）请将答案填在下列表格中（本大题共20小题，每小题2分，共40分）|题号|1|2|3|4|5|6|7|8|9|10|11|12|13|14|15|16|17|18|19|20||---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---||答案||||||||||||||||||||1.以下哪种色彩模式是数字图像处理中最常用的？A.RGBB.CMYKC.HSVD.YUV2.图像的分辨率是指A.图像的大小B.图像的颜色数量C.单位长度上的像素数量D.图像的清晰度3.对图像进行灰度化处理后，图像的通道数变为A.1B.2C.3D.44.以下哪种滤波方法可以有效去除图像中的高斯噪声？A.均值滤波B.中值滤波C.高斯滤波D.双边滤波5.在图像的几何变换中，缩放操作会改变图像的A.分辨率B.像素值C.颜色模式D.通道数6.图像的直方图均衡化主要是对图像的什么进行调整？A.亮度B.对比度C.色彩D.清晰度7.以下哪种图像格式支持透明度信息？A.JPEGB.BMPC.PNGD.TIFF8.对图像进行锐化处理可以增强图像的A.边缘B.平滑度C.亮度D.色彩饱和度9.图像的二值化处理是将图像像素值转换为A.0和1B.0到255C.-1和1D.其他特定值10.在数字图像处理中，卷积操作常用于A.图像滤波B.图像增强C.图像分割D.以上都是11.以下哪种算法常用于图像边缘检测？A.Canny算法B.Harris算法C.SIFT算法D.SURF算法12.图像的形态学操作包括A.腐蚀和膨胀B.开运算和闭运算C.顶帽和底帽D.以上都是13.对彩色图像进行去噪时，需要分别对每个通道进行处理，这是因为A.不同通道噪声特性不同B.可以提高处理效率C.符合图像处理规范D.其他原因14.图像的量化位数决定了图像的A.颜色数量B.分辨率C.大小D.清晰度15.在图像压缩中，有损压缩会A.完全保留图像信息B.部分丢失图像信息C.不改变图像信息D.随机丢失图像信息16.以下哪种图像滤波方法对椒盐噪声处理效果较好？A.均值滤波B.中值滤波C.高斯滤波D.双边滤波17.图像的傅里叶变换可以将图像从A.空间域转换到频率域B.频率域转换到空间域C.颜色域转换到灰度域D.灰度域转换到颜色域18.对图像进行旋转操作时，可能会出现A.图像失真B.像素值改变C.分辨率变化D.以上都可能19.以下哪种技术常用于图像的特征提取？A.主成分分析B.奇异值分解C.小波变换D.以上都是20.图像的配准是指A.将不同图像对齐B.调整图像颜色C.改变图像分辨率D.增强图像对比度第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述数字图像处理中常用的色彩模式及其特点。22.（10分）说明图像滤波的作用，并列举至少三种常见的滤波方法及其原理。23.（10分）图像的几何变换有哪些常见类型？请分别简述其对图像的影响。24.（15分）阅读以下材料：在数字图像的应用中，图像的质量评估至关重要。例如在医学图像诊断中，准确的图像质量评估能帮助医生更清晰地观察病变部位。常用的图像质量评估指标有峰值信噪比（PSNR）、结构相似性指数（SSIM）等。PSNR主要衡量图像的噪声水平，值越高表示噪声越低；SSIM则综合考虑了图像的亮度、对比度和结构信息，更能反映图像之间的相似程度。问题：请分析PSNR和SSIM指标在图像质量评估中的作用及局限性。25.（15分）阅读以下材料：随着数字媒体技术的发展，图像的加密与安全传输变得越来越重要。例如在网络通信中，传输的图像数据需要保护其隐私性。一种常见的图像加密方法是基于离散余弦变换（DCT）的加密算法。该算法先对图像进行DCT变换，然后对变换后的系数进行加密处理，最后再通过逆DCT变换恢复图像。问题：请阐述基于DCT的图像加密算法的原理及过程，并分析其安全性。答案：1.A2.C3.A4.C5.A6.B7.C8.A9.A10.D11.A12.D13.A14.A15.B16.B17.A18.D19.D20.A21.RGB色彩模式是最常用的，通过红、绿、蓝三原色混合来表示颜色，适用于显示设备；CMYK用于印刷，由青、品红、黄、黑四种颜色构成；HSV基于色调、饱和度、明度来描述颜色，更符合人眼感知颜色的方式。22.图像滤波可去除噪声、平滑图像等。均值滤波是求邻域像素的平均值来替换中心像素；中值滤波是取邻域像素的中值替换中心像素，能有效处理椒盐噪声；高斯滤波根据高斯函数对图像进行加权平滑，可去除高斯噪声。23.常见类型有缩放、旋转、平移、翻转等。缩放改变图像大小和分辨率；旋转使图像绕某点旋转一定角度，可能导致图像失真；平移将图像在平面内移动；翻转包括水平和垂直翻转，改变图像的方向。24.PSNR能直观反映图像噪声水平，值越高噪声越低，便于快速评估图像噪声情况，但仅关注噪声，不能全面反映图像质量。SSIM综合考虑亮度、对比度和结构信息，更能体现图像相似程度，对图像整体质量评估更有优势，但计算相对复杂，且在某些特殊图像结构下评估效果可能受影响。25.原理：先对图像进行DCT变换，将图像从空间域转换到频率域，高频部分包含图像细节信息，低频部分包含主要能量。然后对变换后的系数进行加密处理，如采用加密密钥对