學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁景德鎮學院

《圖像處理中的數學方法》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、圖像濾波是數字圖像處理中的常見操作。關于中值濾波，以下說法錯誤的是（）A.中值濾波能夠有效地去除圖像中的椒鹽噪聲，同時較好地保留圖像的邊緣信息B.它是一種非線性濾波方法，通過對鄰域像素值進行排序，取中間值作為輸出C.中值濾波對于處理高斯噪聲效果顯著，優于均值濾波D.中值濾波的窗口大小選擇會影響濾波效果，過大或過小的窗口都可能導致圖像失真2、數字圖像的質量評價指標對于評估圖像處理算法的效果非常重要。假設要評價一幅經過處理的圖像的質量。以下關于圖像質量評價指標的描述，正確的是：（）A.峰值信噪比（PSNR）越高，圖像質量越好，能夠準確反映人眼的主觀感受B.結構相似性指數（SSIM）只考慮圖像的結構信息，對圖像的亮度和對比度變化不敏感C.均方誤差（MSE）越小，圖像質量越高，是最可靠的圖像質量評價指標D.不同的圖像質量評價指標各有優缺點，需要結合使用來全面評估圖像質量3、在數字圖像的紋理合成中，假設需要根據給定的小樣本紋理生成大面積相似的紋理圖像。以下哪種方法可能能夠生成更自然和連貫的紋理？（）A.基于樣例的紋理合成方法B.隨機生成像素值來創建紋理C.復制原始紋理樣本進行平鋪D.不進行紋理合成，使用單一的紋理圖案4、在數字圖像處理的應用中，以下關于醫學圖像增強的描述，不準確的是（）A.醫學圖像增強可以提高病變區域與正常組織的對比度，有助于醫生的診斷B.增強操作需要考慮醫學圖像的特殊性質，如灰度范圍和噪聲特點C.過度的增強可能會引入虛假信息或掩蓋重要的細節，影響診斷的準確性D.任何一種圖像增強方法都適用于所有類型的醫學圖像，且效果都是一致的5、在數字圖像的目標跟蹤中，假設要跟蹤一個在復雜背景中運動的物體。以下關于跟蹤算法的適應性，哪一項是需要重點考慮的？（）A.對物體的形狀變化具有魯棒性B.能夠快速適應光照的變化C.在物體被部分遮擋時仍能準確跟蹤D.以上三個方面都需要重點考慮6、在數字圖像的運動估計中，用于分析圖像序列中的物體運動。假設我們要估計一段視頻中物體的運動速度和方向，以下哪種運動估計方法通常基于塊匹配的思想？（）A.光流法B.塊匹配法C.相位相關法D.特征跟蹤法7、在數字圖像的加密中，混沌加密是一種常見的方法。假設要使用混沌系統對圖像進行加密。以下關于混沌加密的描述，哪一項是不準確的？（）A.混沌系統具有對初始條件敏感和偽隨機性的特點，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的參數，與加密過程無關8、在數字圖像的增強中，銳化處理可以突出圖像的邊緣和細節。假設要對一幅模糊的圖像進行銳化。以下關于銳化方法的描述，正確的是：（）A.拉普拉斯銳化能夠增強圖像的邊緣，但容易產生噪聲B.梯度銳化對圖像的細節增強效果明顯，且不會引入噪聲C.高通濾波銳化可以隨意調整銳化程度，不會出現過度銳化的情況D.銳化處理只適用于灰度圖像，對彩色圖像無效9、當對衛星拍攝的地球表面圖像進行處理，以提取出特定的地理特征，如河流、山脈和城市區域。由于圖像分辨率高、數據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.基于區域生長C.基于閾值分割D.基于形態學操作10、在數字圖像的復原處理中，假設圖像由于運動模糊或者散焦而變得模糊不清。為了恢復圖像的清晰程度，需要知道圖像的退化模型和一些先驗知識。以下哪種方法可能更有助于圖像的復原？（）A.逆濾波，直接對模糊圖像進行反卷積B.維納濾波，考慮噪聲和信號的功率譜C.盲目去卷積，不依賴精確的退化模型D.不進行圖像復原，保留模糊的圖像11、在數字圖像的幾何變換中，例如將一幅矩形圖像旋轉一定角度并保持圖像內容的完整性和清晰度。考慮到圖像中的像素分布和插值計算，以下哪種插值方法可能在圖像質量和計算效率之間取得較好的平衡？（）A.最近鄰插值B.雙線性插值C.雙三次插值D.樣條插值12、在數字圖像的交通監控系統中，車輛檢測和跟蹤是核心任務。假設要實時準確地檢測和跟蹤高速公路上的車輛，以下哪種因素可能對系統性能影響最大？（）A.圖像采集設備的分辨率B.圖像處理算法的效率C.天氣和光照條件D.通信網絡的帶寬13、圖像的形態學處理常用于圖像的簡化和特征提取。假設要對一幅二值圖像進行膨脹操作，以連接斷開的部分。以下關于形態學操作的描述，正確的是：（）A.膨脹操作會使圖像中的物體變大，填充細小的空洞和間隙B.形態學操作只對二值圖像有效，對灰度圖像沒有任何作用C.多次進行膨脹操作可以不斷增加圖像中物體的面積，沒有上限D.膨脹操作會破壞圖像中物體的原有形狀，導致無法恢復14、數字圖像的分割是將圖像分成不同的區域或對象。假設要對一張細胞顯微鏡圖像進行分割，以準確分離出不同的細胞，同時要考慮細胞之間的粘連和模糊邊界。以下哪種圖像分割方法可能效果較好？（）A.閾值分割B.區域生長C.分水嶺算法D.基于聚類的分割15、圖像的頻域處理是數字圖像處理的重要手段之一。假設要對一幅圖像進行頻域濾波，以去除特定頻率的成分。以下關于圖像頻域處理的描述，哪一項是不正確的？（）A.通過傅里葉變換將圖像從空間域轉換到頻域，可以更方便地分析圖像的頻率成分B.低通濾波器可以去除圖像中的高頻成分，使圖像變得模糊，起到平滑作用C.高通濾波器可以突出圖像中的邊緣和細節等高頻成分，增強圖像的對比度D.圖像頻域處理的效果與空間域處理完全相同，只是處理方式不同16、在數字圖像的邊緣檢測中，以下關于Roberts算子的描述，不準確的是（）A.Roberts算子是一種基于梯度的邊緣檢測算子，計算簡單快速B.它對噪聲比較敏感，容易檢測出虛假邊緣C.Roberts算子在檢測斜向邊緣時效果較好，但對水平和垂直邊緣的檢測能力較弱D.Roberts算子適用于各種類型和分辨率的圖像，其檢測結果具有很高的準確性和穩定性17、圖像分割是將圖像劃分為不同區域的過程。以下關于閾值分割方法的描述，不正確的是（）A.閾值分割通過選擇合適的灰度閾值，將圖像分為前景和背景兩部分B.可以通過手動設定閾值或使用自動閾值選擇算法來確定分割閾值C.閾值分割方法簡單高效，但對于灰度分布復雜或存在噪聲的圖像效果不佳D.閾值分割能夠適用于所有類型的圖像，并且總是能夠準確地分割出目標區域18、圖像分割是將圖像分成不同的區域或對象。假設我們有一張細胞圖像，需要將不同的細胞從背景中分割出來。以下哪種圖像分割方法通常基于像素的灰度值相似性來進行分割？（）A.閾值分割B.區域生長C.邊緣檢測分割D.基于聚類的分割19、在數字圖像的多分辨率分析中，小波變換是一種常用的工具。假設我們要對一張圖像進行壓縮，同時保留重要的細節信息。以下關于小波變換在圖像壓縮中的優勢，哪一項是不正確的？（）A.能夠提供不同分辨率下的圖像表示B.對圖像的邊緣和紋理有較好的處理能力C.計算復雜度低，壓縮效率高D.不需要考慮圖像的內容和特點20、數字圖像的頻域處理可以實現特定的效果。假設要對一張圖像進行增強，突出其高頻成分以增強細節，以下哪種頻域處理方法可能適用？（）A.傅里葉變換B.離散余弦變換C.高通濾波D.低通濾波二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）如何實現圖像的平移、旋轉和縮放？2、（本題5分）解釋數字圖像的幾何變換包括哪些類型。3、（本題5分）圖像形態學處理中的骨架提取的方法有哪些？三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用OpenCV對圖像進行油畫效果、水彩畫效果水彩畫效果和漫畫效果的多次組合處理，同時結合老照片效果和負片效果。多次進行組合處理，結合老照片效果和負片效果，對圖像進行處理并顯示結果。2、（本題5分）設計一個程序實現圖像的分割。使用閾值分割、區域生長等方法將圖像分割成不同的區域，輸入圖像并展示分割結果。3、（本題5分）實現圖像的亮度調整與邊緣檢測的循環處理。不斷調整亮度并進行邊緣檢測，觀察邊緣的變化。4、（本題5分）編寫一個程序，實現圖像的去