中央民族大学《数字系统与逻辑设计》2026-2027学年第一学期期末试卷含解析

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页中央民族大学《数字系统与逻辑设计》2026-2027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、在数字图像的去噪处理中，要有效去除噪声同时保留图像细节。假设一张图像受到高斯白噪声的污染，以下哪种去噪方法可能在保持图像清晰度方面表现更好？（）A.小波去噪B.经验模态分解去噪C.独立成分分析去噪D.非局部均值去噪2、数字图像的纹理分析用于描述图像中重复出现的模式和结构。假设要分析一张织物图像的纹理特征。以下关于纹理分析方法的描述，哪一项是错误的？（）A.灰度共生矩阵可以描述图像中像素的空间关系和灰度分布B.纹理频谱方法通过分析图像的频谱特征来描述纹理C.自相关函数可以用于衡量纹理的周期性D.纹理分析方法对所有类型的纹理都能给出准确和唯一的描述3、当进行数字图像的多尺度分析时，例如使用小波变换。假设需要同时分析图像在不同尺度下的细节和概貌信息，以下关于小波变换的说法哪个是正确的？（）A.小波变换能够有效地捕捉图像的局部特征和奇异点B.小波变换的计算复杂度非常高，不适合处理大规模图像C.小波变换会导致图像信息的丢失，不建议使用D.不需要进行多尺度分析，只关注原始图像的单一尺度4、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5、在数字图像的形态学处理中，膨胀和腐蚀操作经常被使用。假设要对一张二值图像进行处理，以填充孔洞和消除小的孤立区域。以下关于形态学操作的描述，哪一项是不准确的？（）A.膨胀操作可以使图像中的目标区域扩大B.腐蚀操作可以使图像中的目标区域缩小C.开运算先腐蚀后膨胀，用于去除图像中的小物体和突出部分D.形态学操作对图像的处理结果不受结构元素的形状和大小的影响6、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7、在数字图像的几何变换中，例如图像的旋转和缩放。如果在变换过程中不进行插值处理，可能会导致图像出现什么问题？（）A.图像失真B.图像分辨率降低C.图像颜色偏差D.图像数据丢失8、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9、图像分割是将图像分成不同的区域或对象。假设要从一幅复杂的自然风景图像中分割出天空和地面区域，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直接，但对于灰度分布复杂的图像效果不佳B.区域生长算法总是能够准确地分割出具有相似特征的区域，不受噪声影响C.边缘检测算法可以清晰地划分出不同区域的边界，但对弱边缘的检测可能不准确D.图像分割算法的性能不受图像分辨率和噪声水平的影响10、数字图像的彩色模型有多种，如RGB、HSV等。假设要对一幅彩色图像进行颜色调整，以增强特定颜色的效果。以下关于彩色模型的选择，哪一项是最合适的？（）A.RGB模型，直接对红、绿、蓝三个通道进行操作B.HSV模型，通过调整色相、饱和度和明度来实现颜色调整C.CMYK模型，适用于印刷领域的颜色处理D.YUV模型，常用于视频编码中的颜色表示11、在数字图像的加密处理中，以保护图像的安全性和隐私性。假设要对一幅机密的军事图像进行加密，以下关于图像加密方法的描述，正确的是：（）A.传统的加密算法如AES不能用于图像加密，需要专门设计的图像加密算法B.图像加密后完全失去了原有的图像特征，无法进行任何形式的分析C.加密密钥的长度对图像加密的安全性没有影响，短密钥也能提供足够的保护D.图像加密算法的安全性只取决于加密算法的复杂度，与密钥管理无关12、在数字图像处理中，图像增强是一种常见的操作。假设我们有一张由于光照不足而显得暗淡的风景照片，需要对其进行增强处理。以下关于图像增强方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.直方图均衡化通过重新分布图像的灰度级，使图像的对比度增强B.基于空域的滤波方法，如中值滤波，可以去除图像中的噪声同时保持图像的边缘信息C.频域滤波方法，如低通滤波，能够突出图像的高频细节，使图像更加清晰D.灰度变换可以通过调整图像的灰度值范围来增强图像的亮度和对比度13、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14、图像的压缩感知是一种新兴的图像压缩技术。假设要对一幅图像进行压缩感知处理。以下关于压缩感知的描述，正确的是：（）A.压缩感知可以在远低于奈奎斯特采样率的情况下准确重构图像B.压缩感知的重构过程简单快速，对计算资源要求低C.压缩感知适用于所有类型的图像，且压缩比可以任意设定D.图像经过压缩感知处理后，其质量不会受到任何影响15、数字图像的分割是将图像分成不同的区域或对象。假设要对一张细胞显微镜图像进行分割，以准确分离出不同的细胞，同时要考虑细胞之间的粘连和模糊边界。以下哪种图像分割方法可能效果较好？（）A.阈值分割B.区域生长C.分水岭算法D.基于聚类的分割二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释主观图像质量评价和客观图像质量评价的方法。2、（本题5分）简述图像压缩中的算术编码原理。3、（本题5分）图像形态学处理包括哪些操作？三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）探讨图像的基于水平集和区域合并的图像分割算法。2、（本题5分）探讨图像的基于灰度共生矩阵的纹理特征分析方法。3、（本题5分）分析图像的双边滤波在图像平滑中的特点。4、（本题5分）分析图像的双边纹理滤波的效果。5、（本题5分）探讨图像的基于复数小波变换的图像特征提取方法。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，对其进行图像降噪和对比度自