2025年圖像處理與計算攝影技術(shù)考試試卷及答案一、填空題（每空1分，共6分）

1.圖像處理是指使用計算機對圖像進行______、______、______、______等操作的過程。

2.圖像處理的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括______、______、______等。

3.計算攝影技術(shù)是通過______、______、______等手段提高圖像質(zhì)量和攝影效果的技術(shù)。

4.圖像增強技術(shù)主要分為______、______、______等類型。

5.圖像分割是將圖像分為______、______、______等部分的技術(shù)。

6.重建技術(shù)是指從______重建出______的技術(shù)。

二、選擇題（每題2分，共12分）

1.以下哪項不是圖像處理的基本操作？（）

A.旋轉(zhuǎn)B.縮放C.移動D.濾波

答案：C

2.以下哪項不是圖像處理的主要應(yīng)用領(lǐng)域？（）

A.醫(yī)學(xué)圖像處理B.攝影后期制作C.圖像壓縮D.天文圖像處理

答案：B

3.以下哪項不是計算攝影技術(shù)的一種？（）

A.高動態(tài)范圍成像B.拍照手機C.超分辨率成像D.光場攝影

答案：B

4.以下哪項不是圖像增強技術(shù)的類型？（）

A.顏色增強B.對比度增強C.紋理增強D.降噪

答案：A

5.以下哪項不是圖像分割的方法？（）

A.邊緣檢測B.區(qū)域生長C.基于形態(tài)學(xué)的方法D.基于統(tǒng)計的方法

答案：A

6.以下哪項不是重建技術(shù)的應(yīng)用？（）

A.醫(yī)學(xué)影像重建B.空間重建C.時間重建D.空間-時間重建

答案：D

三、判斷題（每題2分，共12分）

1.圖像處理是一種通過計算機對圖像進行編輯、修復(fù)、合成等操作的過程。（）

答案：正確

2.計算攝影技術(shù)可以完全替代傳統(tǒng)攝影技術(shù)。（）

答案：錯誤

3.圖像增強技術(shù)可以提高圖像的視覺效果，但不能改變圖像的像素值。（）

答案：正確

4.圖像分割是將圖像分為前景、背景、噪聲等部分的技術(shù)。（）

答案：正確

5.重建技術(shù)可以用于從噪聲圖像中恢復(fù)出高質(zhì)量的圖像。（）

答案：正確

6.圖像處理技術(shù)可以用于提高圖像的保密性。（）

答案：正確

四、簡答題（每題6分，共36分）

1.簡述圖像處理的基本步驟。

答案：

（1）圖像輸入：將圖像從相機、掃描儀等設(shè)備中獲??；

（2）圖像預(yù)處理：對圖像進行去噪、去模糊、幾何校正等處理；

（3）圖像增強：調(diào)整圖像的亮度、對比度、顏色等，提高圖像的視覺效果；

（4）圖像分析：對圖像進行邊緣檢測、紋理分析、特征提取等操作；

（5）圖像輸出：將處理后的圖像輸出到顯示器、打印機等設(shè)備。

2.簡述圖像處理的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

答案：

（1）醫(yī)學(xué)圖像處理：用于診斷、治療、康復(fù)等領(lǐng)域；

（2）攝影后期制作：用于照片編輯、合成等；

（3）圖像壓縮：用于數(shù)據(jù)傳輸、存儲等；

（4）天文圖像處理：用于天體觀測、研究等；

（5）遙感圖像處理：用于地球觀測、資源調(diào)查等。

3.簡述計算攝影技術(shù)的優(yōu)勢。

答案：

（1）提高圖像質(zhì)量：通過多曝光合成、多視角合成等手段提高圖像的動態(tài)范圍、分辨率等；

（2）提高攝影效果：通過圖像去噪、去模糊、顏色校正等手段提高攝影效果；

（3）降低成本：計算攝影技術(shù)可以減少對相機的依賴，降低攝影成本；

（4）提高靈活性：計算攝影技術(shù)可以適應(yīng)不同的場景和需求。

4.簡述圖像增強技術(shù)的應(yīng)用。

答案：

（1）提高圖像質(zhì)量：提高圖像的清晰度、對比度、色彩等；

（2）去除噪聲：降低圖像噪聲，提高圖像質(zhì)量；

（3）提取特征：提取圖像中的關(guān)鍵信息，如邊緣、紋理等；

（4）圖像分類：對圖像進行分類，如人物、景物等。

5.簡述圖像分割技術(shù)的應(yīng)用。

答案：

（1）圖像分割可以用于目標檢測、跟蹤等；

（2）圖像分割可以用于圖像壓縮，提高壓縮效率；

（3）圖像分割可以用于圖像處理，如圖像去噪、增強等；

（4）圖像分割可以用于圖像識別，如人臉識別、車輛識別等。

6.簡述重建技術(shù)的應(yīng)用。

答案：

（1）醫(yī)學(xué)影像重建：用于診斷、治療、康復(fù)等領(lǐng)域；

（2）遙感圖像重建：用于地球觀測、資源調(diào)查等；

（3）空間重建：用于地形、地貌等信息的獲取；

（4）時間重建：用于動態(tài)圖像的恢復(fù)、處理等。

五、論述題（每題12分，共24分）

1.論述圖像處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

答案：

（1）醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)可以提高醫(yī)學(xué)影像的清晰度和對比度，有利于醫(yī)生進行診斷；

（2）醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)可以用于疾病檢測、治療計劃制定等；

（3）醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)可以用于醫(yī)學(xué)研究，如疾病機理研究、藥物篩選等；

（4）醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)可以提高醫(yī)療效率，降低醫(yī)療成本。

2.論述計算攝影技術(shù)在攝影領(lǐng)域的應(yīng)用。

答案：

（1）計算攝影技術(shù)可以用于提高攝影作品的視覺效果，如高動態(tài)范圍成像、超分辨率成像等；

（2）計算攝影技術(shù)可以降低攝影成本，提高攝影效率；

（3）計算攝影技術(shù)可以滿足不同場景和需求，如夜景攝影、微距攝影等；

（4）計算攝影技術(shù)可以推動攝影技術(shù)的發(fā)展，創(chuàng)新攝影作品。

六、綜合應(yīng)用題（每題12分，共24分）

1.假設(shè)有一幅256×256的灰度圖像，其像素值為0-255。請編寫代碼實現(xiàn)以下功能：

（1）對圖像進行灰度變換，將像素值映射到0-100的范圍內(nèi)；

（2）對變換后的圖像進行直方圖均衡化處理；

（3）對均衡化后的圖像進行濾波處理，去除噪聲。

答案：

```python

importcv2

importnumpyasnp

#讀取圖像

image=cv2.imread('image.png',cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

#灰度變換

transformed_image=cv2.normalize(image,None,0,100,cv2.NORM_MINMAX)

#直方圖均衡化

equaled_image=cv2.equalizeHist(transformed_image)

#濾波處理

filtered_image=cv2.GaussianBlur(equaled_image,(5,5),0)

#保存結(jié)果

cv2.imwrite('transformed_image.png',transformed_image)

cv2.imwrite('equaled_image.png',equaled_image)

cv2.imwrite('filtered_image.png',filtered_image)

```

2.假設(shè)有一幅256×256的彩色圖像，請編寫代碼實現(xiàn)以下功能：

（1）對圖像進行色彩校正，調(diào)整圖像的亮度、對比度、飽和度等；

（2）對校正后的圖像進行邊緣檢測，提取圖像的邊緣信息；

（3）對提取的邊緣信息進行形態(tài)學(xué)操作，如膨脹、腐蝕等。

答案：

```python

importcv2

importnumpyasnp

#讀取圖像

image=cv2.imread('image.png')

#色彩校正

corrected_image=cv2.cvtColor(image,cv2.COLOR_BGR2HSV)

corrected_image[:,:,0]=corrected_image[:,:,0]*1.2

corrected_image[:,:,1]=corrected_image[:,:,1]*1.5

corrected_image[:,:,2]=corrected_image[:,:,2]*1.1

corrected_image=cv2.cvtColor(corrected_image,cv2.COLOR_HSV2BGR)

#邊緣檢測

edges=cv2.Canny(corrected_image,50,150)

#形態(tài)學(xué)操作

kernel=np.ones((3,3),np.uint8)

dilated_edges=cv2.dilate(edges,kernel,iterations=1)

eroded_edges=cv2.erode(edges,kernel,iterations=1)

#保存結(jié)果

cv2.imwrite('corrected_image.png',corrected_image)

cv2.imwrite('edges.png',edges)

cv2.imwrite('dilated_edges.png',dilated_edges)

cv2.imwrite('eroded_edges.png',eroded_edges)

```

本次試卷答案如下：

一、填空題

1.編輯、修復(fù)、合成、分析

2.醫(yī)學(xué)圖像處理、攝影后期制作、圖像壓縮、天文圖像處理、遙感圖像處理

3.多曝光合成、多視角合成、圖像去噪

4.顏色增強、對比度增強、紋理增強

5.前景、背景、噪聲

6.原始數(shù)據(jù)、重建數(shù)據(jù)

二、選擇題

1.C

2.B

3.B

4.A

5.A

6.D

三、判斷題

1.正確

2.錯誤

3.正確

4.正確

5.正確

6.正確

四、簡答題

1.圖像處理的基本步驟：

（1）圖像輸入：將圖像從相機、掃描儀等設(shè)備中獲取；

（2）圖像預(yù)處理：對圖像進行去噪、去模糊、幾何校正等處理；

（3）圖像增強：調(diào)整圖像的亮度、對比度、顏色等，提高圖像的視覺效果；

（4）圖像分析：對圖像進行邊緣檢測、紋理分析、特征提取等操作；

（5）圖像輸出：將處理后的圖像輸出到顯示器、打印機等設(shè)備。

2.圖像處理的主要應(yīng)用領(lǐng)域：

（1）醫(yī)學(xué)圖像處理：用于診斷、治療、康復(fù)等領(lǐng)域；

（2）攝影后期制作：用于照片編輯、合成等；

（3）圖像壓縮：用于數(shù)據(jù)傳輸、存儲等；

（4）天文圖像處理：用于天體觀測、研究等；

（5）遙感圖像處理：用于地球觀測、資源調(diào)查等。

3.計算攝影技術(shù)的優(yōu)勢：

（1）提高圖像質(zhì)量：通過多曝光合成、多視角合成等手段提高圖像的動態(tài)范圍、分辨率等；

（2）提高攝影效果：通過圖像去噪、去模糊、顏色校正等手段提高攝影效果；

（3）降低成本：計算攝影技術(shù)可以減少對相機的依賴，降低攝影成本；

（4）提高靈活性：計算攝影技術(shù)可以適應(yīng)不同的場景和需求。

4.圖像增強技術(shù)的應(yīng)用：

（1）提高圖像質(zhì)量：提高圖像的清晰度、對比度、色彩等；

（2）去除噪聲：降低圖像噪聲，提高圖像質(zhì)量；

（3）提取特征：提取圖像中的關(guān)鍵信息，如邊緣、紋理等；

（4）圖像分類：對圖像進行分類，如人物、景物等。

5.圖像分割技術(shù)的應(yīng)用：

（1）圖像分割可以用于目標檢測、跟蹤等；

（2）圖像分割可以用于圖像壓縮，提高壓縮效率；

（3）圖像分割可以用于圖像處理，如圖像去噪、增強等；

（4）圖像分割可以用于圖像識別，如人臉識別、車輛識別等。

6.重建技術(shù)的應(yīng)用：

（1）醫(yī)學(xué)影像重建：用于診斷、治療、康復(fù)等領(lǐng)域；

（2）遙感圖像重建：用于地球觀測、資源調(diào)查等；

（3）空間重建：用于地形、地貌等信息的獲?。?/p>

（4）時間重建：用于動態(tài)圖像的恢復(fù)、處理等。

五、論述題

1.論述圖像處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用：

（1）醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)可以提高醫(yī)學(xué)影像的清晰度和對比度，有利于醫(yī)生進行診斷；

（2）醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)可以用于疾病檢測、治療計劃制定等；

（3）醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)可以用于醫(yī)學(xué)研究，如疾病機理研究、藥物篩選等；

（4）醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)可以提高醫(yī)療效率，降低醫(yī)療成本。

2.論述計算攝影技術(shù)在攝影領(lǐng)域的應(yīng)用：

（1）計算攝影技術(shù)可以用于提高攝影作品的視覺效果，如高動態(tài)范圍成像、超分辨率成像等；

（2）計算攝影技術(shù)可以降低攝影成本，提高攝影效率；

（3）計算攝影技術(shù)可以滿足不同場景和需求，如夜景攝影、微距攝影等；

（4）計算攝影技術(shù)可以推動攝影技術(shù)的發(fā)展，創(chuàng)新攝影作品。

六、綜合應(yīng)用題

1.假設(shè)有一幅256×256的灰度圖像，其像素值為0-255。請編寫代碼實現(xiàn)以下功能：

（1）對圖像進行灰度變換，將像素值映射到0-100的范圍內(nèi)；

（2）對變換后的圖像進行直方圖均衡化處理；

（3）對均衡化后的圖像進行濾波處理，去除噪聲。

答案：

```python

importcv2

importnumpyasnp

#讀取圖像

image=cv2.imread('image.png',cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

#灰度變換

transformed_image=cv2.normalize(image,None,0,100,cv2.NORM_MINMAX)

#直方圖均衡化

equaled_image=cv2.equalizeHist(transformed_image)

#濾波處理

filtered_image=cv2.GaussianBlur(equaled_image,(5,5),0)

#保存結(jié)果

cv2.imwrite('transformed_image.png',transformed_image)

cv2.imwrite('equaled_image.png',equaled_image)

cv2.imwrite('filtered_image.png',filtered_image)

```

2.假設(shè)有一幅256×256的彩色圖像，請編寫代碼實現(xiàn)以下功能：

（1）對圖像進行色彩校正，調(diào)整圖像的亮度、對比度、飽和度等；

（2）對校正后的圖像進行邊緣檢測，提取圖像的邊緣信息；

（3）對提取的邊緣信息進行形態(tài)學(xué)操作，如膨脹、腐蝕等。

答案：

```python

importcv2

importnumpyasnp

#讀取圖像

image=cv2.imread('image.png')

#色彩校正

corrected_image=cv2.cvtColor(image,cv2.