學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共2頁重慶交通職業(yè)學(xué)院《數(shù)字圖像處理理論與系統(tǒng)設(shè)計》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、數(shù)字圖像處理是一門涉及眾多技術(shù)和應(yīng)用的學(xué)科。在圖像增強(qiáng)方面，以下關(guān)于直方圖均衡化的描述，不正確的是（）A.直方圖均衡化通過重新分布圖像的灰度級，使得圖像的對比度得到增強(qiáng)B.它能夠有效地改善圖像中過暗或過亮區(qū)域的細(xì)節(jié)顯示C.直方圖均衡化會導(dǎo)致圖像的顏色信息發(fā)生改變，因此不適用于彩色圖像D.對于所有類型的圖像，直方圖均衡化都能取得理想的增強(qiáng)效果，且不會引入噪聲2、在數(shù)字圖像的加密中，混沌加密是一種常見的方法。假設(shè)要使用混沌系統(tǒng)對圖像進(jìn)行加密。以下關(guān)于混沌加密的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.混沌系統(tǒng)具有對初始條件敏感和偽隨機(jī)性的特點(diǎn)，適合用于圖像加密B.混沌加密的密鑰空間大，增加了破解的難度C.混沌加密后的圖像在視覺上完全不可理解，無法從中獲取任何信息D.混沌加密算法的安全性只取決于混沌系統(tǒng)的參數(shù)，與加密過程無關(guān)3、在數(shù)字圖像處理中，圖像的幾何變換經(jīng)常被使用。假設(shè)要對一張傾斜的文檔圖像進(jìn)行校正，使其恢復(fù)為水平狀態(tài)，同時保持圖像的內(nèi)容不變形。以下哪種幾何變換方法最為適用？（）A.平移變換B.旋轉(zhuǎn)變換C.縮放變換D.仿射變換4、在數(shù)字圖像的水印嵌入和提取中，要保證水印的不可見性和魯棒性。假設(shè)要在一張數(shù)字圖像中嵌入版權(quán)信息水印，以下哪種水印嵌入方法可能在抵抗常見圖像處理操作時表現(xiàn)更好？（）A.空間域水印嵌入B.變換域水印嵌入C.基于深度學(xué)習(xí)的水印嵌入D.以上方法根據(jù)需求選擇5、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強(qiáng)是常見的操作。假設(shè)我們有一張低對比度的醫(yī)學(xué)圖像，需要進(jìn)行增強(qiáng)以更好地顯示病變區(qū)域。以下關(guān)于圖像增強(qiáng)方法的描述，正確的是：（）A.直方圖均衡化會導(dǎo)致圖像細(xì)節(jié)丟失，不適合用于醫(yī)學(xué)圖像增強(qiáng)B.線性拉伸可以有效地增強(qiáng)圖像對比度，但可能會引入噪聲C.中值濾波能夠增強(qiáng)圖像，但對邊緣信息的保留效果較差D.圖像增強(qiáng)方法對所有類型的圖像都能產(chǎn)生相同的效果，無需考慮圖像的特點(diǎn)6、在數(shù)字圖像的分類任務(wù)中，需要將圖像準(zhǔn)確分類到不同的類別。假設(shè)要對一組醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行疾病分類，以下哪種分類算法結(jié)合適當(dāng)?shù)奶卣魈崛》椒赡苋〉酶玫姆诸愋Ч浚ǎ〢.支持向量機(jī)B.決策樹C.隨機(jī)森林D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)7、圖像的邊緣檢測是圖像處理的重要任務(wù)之一。假設(shè)要檢測一幅自然風(fēng)景圖像中的物體邊緣。以下關(guān)于邊緣檢測算子的描述，哪一項是不正確的？（）A.Roberts算子、Sobel算子和Prewitt算子都是基于梯度的邊緣檢測算子，對水平和垂直邊緣有較好的檢測效果B.Canny算子是一種性能較好的邊緣檢測算子，具有較好的信噪比和定位精度C.拉普拉斯算子是一種二階導(dǎo)數(shù)算子，對噪聲比較敏感，通常需要先進(jìn)行平滑處理D.不同的邊緣檢測算子在任何情況下都能得到相同的邊緣檢測結(jié)果8、圖像壓縮在數(shù)字圖像處理中具有重要意義?？紤]一個包含大量細(xì)節(jié)和復(fù)雜紋理的圖像，如果要在保證一定圖像質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)較高的壓縮比，以下哪種壓縮算法可能更適合？（）A.JPEG壓縮算法B.GIF壓縮算法C.BMP無壓縮格式D.PNG無損壓縮算法9、在數(shù)字圖像的銳化處理中，增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)。假設(shè)要對一張模糊的人物照片進(jìn)行銳化。以下關(guān)于圖像銳化的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過高通濾波、微分運(yùn)算等方法實(shí)現(xiàn)圖像銳化B.銳化處理可以增強(qiáng)圖像的清晰度，但過度銳化可能會導(dǎo)致噪聲放大和偽邊緣出現(xiàn)C.圖像銳化能夠在不改變圖像整體亮度和對比度的情況下，突出邊緣和細(xì)節(jié)D.圖像銳化總是能夠改善圖像的質(zhì)量，不會產(chǎn)生任何負(fù)面效果10、數(shù)字圖像處理在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。假設(shè)要對一幅X光圖像進(jìn)行分析，以輔助疾病診斷。以下關(guān)于圖像處理的目的，哪一項是最關(guān)鍵的？（）A.增強(qiáng)圖像的對比度，使病變區(qū)域更明顯B.對圖像進(jìn)行分割，提取感興趣的器官或組織C.測量圖像中的生理參數(shù)，如器官的大小和形狀D.以上三個目的都同等關(guān)鍵，相互關(guān)聯(lián)11、在數(shù)字圖像的質(zhì)量評價中，以下關(guān)于主觀評價方法的描述，不正確的是（）A.主觀評價方法通過讓觀察者對圖像的質(zhì)量進(jìn)行打分來評估圖像的優(yōu)劣B.這種方法能夠直接反映人類對圖像質(zhì)量的感受，但評價結(jié)果容易受到觀察者個體差異的影響C.主觀評價通常在受控的環(huán)境下進(jìn)行，以確保評價的準(zhǔn)確性和可靠性D.主觀評價方法簡單易行，能夠快速準(zhǔn)確地給出圖像質(zhì)量的客觀評價結(jié)果12、在數(shù)字圖像的幾何變換中，包括縮放、旋轉(zhuǎn)和平移等操作。假設(shè)要對一幅數(shù)字地圖進(jìn)行縮放，以適應(yīng)不同的顯示需求。以下關(guān)于幾何變換的精度要求，哪一項是最為重要的？（）A.變換后的圖像應(yīng)保持清晰，沒有明顯的失真B.計算速度要快，能夠?qū)崟r完成變換C.能夠精確地控制縮放比例，保持地圖的比例關(guān)系D.對圖像的色彩沒有影響13、圖像壓縮在數(shù)字圖像處理中具有重要意義。假設(shè)要對一組高分辨率的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行存儲和傳輸，需要采用有效的壓縮技術(shù)。以下關(guān)于圖像壓縮的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.無損壓縮能夠完全恢復(fù)原始圖像的所有信息，但壓縮比相對較低B.有損壓縮通過舍棄一些不重要的圖像信息來獲得較高的壓縮比，但會有一定的圖像質(zhì)量損失C.JPEG是一種常見的靜態(tài)圖像有損壓縮標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于各種圖像領(lǐng)域D.圖像壓縮算法的性能只取決于壓縮比，與圖像的類型和內(nèi)容無關(guān)14、對于數(shù)字圖像的特征提取，以下哪種特征對圖像的旋轉(zhuǎn)、縮放和平移具有不變性？（）A.顏色特征B.紋理特征C.形狀特征D.空間關(guān)系特征。假設(shè)需要對不同姿態(tài)和尺寸的同一物體進(jìn)行識別和匹配，上述哪種特征能夠在圖像發(fā)生幾何變換時保持穩(wěn)定性，并解釋其不變性的原理和實(shí)現(xiàn)方式15、在數(shù)字圖像的圖像拼接中，假設(shè)要將多幅具有重疊區(qū)域的圖像拼接成一幅全景圖像。以下關(guān)于拼接效果的評估，哪一項是最重要的？（）A.拼接處的過渡自然，沒有明顯的拼接痕跡B.拼接后的圖像整體色彩和亮度一致C.拼接后的圖像具有高分辨率和清晰度D.以上三個方面都很重要，共同決定拼接效果16、數(shù)字圖像的色彩空間有多種，如RGB、HSV、CMYK等。假設(shè)要對一幅圖像進(jìn)行顏色調(diào)整和分析。以下關(guān)于色彩空間的描述，哪一項是不正確的？（）A.RGB色彩空間常用于顯示器和數(shù)字圖像的表示，通過紅、綠、藍(lán)三個通道的組合來表示顏色B.HSV色彩空間將顏色分為色調(diào)、飽和度和明度三個屬性，更符合人類對顏色的感知，便于顏色調(diào)整C.CMYK色彩空間主要用于印刷行業(yè)，通過青、品紅、黃和黑四種顏色的混合來產(chǎn)生各種顏色D.不同的色彩空間之間可以隨意轉(zhuǎn)換，不會導(dǎo)致顏色信息的丟失或偏差17、當(dāng)對衛(wèi)星拍攝的地球表面圖像進(jìn)行處理，以提取出特定的地理特征，如河流、山脈和城市區(qū)域。由于圖像分辨率高、數(shù)據(jù)量大且包含多種地物類型，以下哪種特征提取方法可能更有效？（）A.基于邊緣檢測B.基于區(qū)域生長C.基于閾值分割D.基于形態(tài)學(xué)操作18、數(shù)字圖像的邊緣檢測是圖像分析的重要步驟。假設(shè)要檢測一張建筑物圖像的邊緣。以下關(guān)于邊緣檢測算子的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.Sobel算子對水平和垂直邊緣有較好的檢測效果B.Prewitt算子計算簡單，但檢測精度相對較低C.Canny算子是一種最優(yōu)的邊緣檢測算子，能夠檢測出弱邊緣D.不同的邊緣檢測算子對噪聲的敏感程度相同19、數(shù)字圖像的水印嵌入是一種版權(quán)保護(hù)手段。假設(shè)要在一幅數(shù)字圖像中嵌入不可見的水印信息，以下關(guān)于水印的魯棒性，哪一項是需要重點(diǎn)關(guān)注的？（）A.水印在圖像經(jīng)過常見的處理操作（如壓縮、濾波）后仍能被檢測到B.水印的嵌入不影響圖像的視覺質(zhì)量C.水印的嵌入和提取過程簡單快速D.水印信息的容量足夠大，能夠包含豐富的版權(quán)信息20、數(shù)字圖像的超分辨率重建旨在提高圖像的分辨率。假設(shè)要將一幅低分辨率的監(jiān)控圖像重建為高分辨率圖像，以下關(guān)于重建方法的限制，哪一項是最為顯著的？（）A.缺乏足夠的高頻信息，難以準(zhǔn)確恢復(fù)細(xì)節(jié)B.計算資源需求過大，難以實(shí)時處理C.對輸入低分辨率圖像的質(zhì)量要求過高D.重建后的圖像容易出現(xiàn)偽影和失真21、在數(shù)字圖像的去噪處理中，以下關(guān)于高斯噪聲和椒鹽噪聲的敘述，不準(zhǔn)確的是（）A.高斯噪聲的概率密度函數(shù)服從高斯分布，其值在整個灰度范圍內(nèi)隨機(jī)出現(xiàn)B.椒鹽噪聲表現(xiàn)為圖像中出現(xiàn)的黑白斑點(diǎn)，對圖像的破壞較大C.去除高斯噪聲和椒鹽噪聲通常需要采用不同的濾波方法和參數(shù)D.對于一幅同時包含高斯噪聲和椒鹽噪聲的圖像，使用單一的濾波方法就能有效地去除兩種噪聲22、數(shù)字圖像的去霧處理可以改善在霧天拍攝的圖像質(zhì)量。假設(shè)要對一張有霧的風(fēng)景圖像進(jìn)行去霧處理。以下關(guān)于圖像去霧方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.基于物理模型的去霧方法通過分析霧的形成原理，反推無霧圖像B.暗通道先驗(yàn)算法是一種有效的去霧方法，基于對無霧圖像的統(tǒng)計規(guī)律C.深度學(xué)習(xí)方法在圖像去霧中也有應(yīng)用，能夠自動學(xué)習(xí)霧的特征和去霧規(guī)律D.圖像去霧處理總是能夠完全去除霧氣的影響，恢復(fù)出清晰的原始場景23、對于數(shù)字圖像的壓縮，假設(shè)需要在保持較高圖像質(zhì)量的同時盡可能減少存儲空間。以下哪種圖像壓縮算法可能是最合適的選擇？（）A.JPEG壓縮算法，利用離散余弦變換和量化B.BMP圖像格式，不進(jìn)行壓縮直接存儲C.GIF壓縮算法，適用于簡單的圖像和動畫D.不進(jìn)行圖像壓縮，保留原始的大數(shù)據(jù)量圖像24、在數(shù)字圖像的頻域處理中，對于一幅存在周期性噪聲的圖像，需要有效地去除噪聲同時保留圖像的主要信息。以下哪種頻域?yàn)V波方法可能最為適用？（）A.低通濾波B.高通濾波C.帶通濾波D.帶阻濾波25、圖像的特征提取在圖像識別和分析中至關(guān)重要。假設(shè)要從一組人臉圖像中提取特征用于人臉識別。以下關(guān)于圖像特征提取方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.邊緣和角點(diǎn)是圖像的重要局部特征，可以通過特定的算法檢測出來B.紋理特征可以描述圖像中重復(fù)出現(xiàn)的模式和結(jié)構(gòu)C.主成分分析（PCA）可以將高維的圖像數(shù)據(jù)降維，提取主要的特征D.提取的圖像特征越多，圖像識別的準(zhǔn)確率就一定越高二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋如何通過數(shù)字圖像處理提高通信質(zhì)量。2、（本題5分）圖像融合中的權(quán)重分配策略有哪些？3、（本題5分）說明圖像分割中的分水嶺算法的基本思想。4、（本題5分）解釋數(shù)字水印的概念和用途。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫一個程序，讀取一幅圖像，對其進(jìn)行圖像銳化和對比度增強(qiáng)的安全精細(xì)處理。確保銳化和對比度增強(qiáng)的安全性和精確性，顯示處理前后的圖像。2、（本題5分）利用Python及相關(guān)庫，對彩色圖像進(jìn)行白平衡調(diào)整，使圖像的顏色看起來更自然。3、（本題5分）在C++中，使用OpenCV庫對圖像進(jìn)行