计算机视觉:原理与实现习题及答案解析_高级AI开发工程师

一、选择题

1. 计算机视觉的定义是什么?

A. 利用计算机处理和分析图像序列以识别物体、场景和动作等
B. 使用计算机模拟人类视觉系统进行感知和决策
C. 基于人工智能的技术,对数字图像进行处理和分析
D. 利用计算机模拟人类视觉系统进行理解和生成图像

2. 计算机视觉的发展历史主要可以分为几个阶段?

A. 计算机视觉诞生、发展、成熟
B. 图像处理、模式识别、机器学习
C. 人工智能、机器视觉、计算机视觉
D. 模拟人类视觉、数字图像处理

3. 计算机视觉的主要任务有哪些?

A. 图像识别、目标检测、图像分割
B. 物体跟踪、场景理解、视频分析
C. 面部识别、手写体识别、语音识别
D. 所有以上选项

4. 以下哪种色彩空间不是RGB色彩空间?

A. HSV
B. LAB
C. CMYK
D. RYB

5. GLCM(Gray-Level Co-occurrence Matrix)是用来描述什么的?

A. 图像的局部统计特性
B. 图像的颜色分布
C. 图像的纹理特征
D. 图像的边缘特性

6. SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)特征点是基于什么原理得到的?

A. 尺度不变性
B. 方向不变性
C. 旋转不变性
D. 亮度不变性

7. 以下哪个算法不是边缘检测算法?

A. Sobel算子
B. Canny算子
C. Laplacian算子
D. Scharr算子

8. 以下哪个不是特征匹配方法?

A. 暴力匹配
B. FLANN匹配
C. brute-force匹配
D. HOG匹配

9. 基于深度学习的目标检测方法中,深度神经网络通常采用哪种结构?

A. 卷积神经网络(CNN)
B. 循环神经网络(RNN)
C. 生成对抗网络(GAN)
D. Transformer

10. 在计算机视觉领域,以下哪个技术不属于深度学习?

A. 卷积神经网络(CNN)
B. 循环神经网络(RNN)
C. 生成对抗网络(GAN)
D. 传统机器视觉算法

11. 下列哪种颜色空间是最适合表示人眼可见颜色的?

A. RGB
B. HSV
C. LAB
D. CMYK

12. 图像中边缘检测的一种主要方法是:

A. 梯度下降法
B. 逆向传播法
C. 拉普拉斯算子
D. 高斯滤波器

13. 以下哪种算法不属于滤波器类型?

A. 低通滤波器
B. 带阻滤波器
C. 高通滤波器
D. 盐雾滤波器

14. 下列哪个操作可以用于图像去噪?

A. 差分法
B. 均值滤波法
C. 中值滤波法
D. 双边滤波法

15. 图像中常用的直方图均衡化方法有几种?

A. 一种
B. 两种
C. 三种
D. 四种

16. 图像翻转的方法包括以下哪些?

A. 水平翻转
B. 垂直翻转
C.  both
D. none of the above

17. 给定一个像素坐标 (, ),其周围的八个像素点分别是:(, )、(, )、(, )、(, )、(, )、(, )、(, )、(, )。则该点的邻居点有多少?

A. 2
B. 4
C. 8
D. 12

18. 哪种特征匹配方法是基于特征点之间的局部结构相似性进行匹配的?

A. 暴力匹配法
B. FLANN匹配法
C. brute-force matching
D. local feature matching

19. 下列哪种算法不适用于大规模图像的处理?

A. 随机抽样一致性算法
B. 图像分割算法
C. 非极大值抑制算法
D. 边缘检测算法

20. 给定两幅图像 I 和 II,假设它们的大小分别为 N×N 和 M×M,那么将它们拼接成一幅新的图像的过程可以归结为以下几个步骤:

A. 对 I 进行上采样,然后对 II 进行下采样
B. 对 I 进行下采样,然后对 II 进行上采样
C. 对 I 和 II 进行水平和垂直方向的插值
D. 对 I 和 II 进行融合,可以使用多分辨率融合方法

21. 特征提取与匹配中,常用的特征匹配算法有:

A. Brute Force
B. FLANN
C. HOG
D. SIFT

22. 在特征提取过程中,以下哪种方法是常用的?

A. 颜色直方图
B. 边缘检测
C. 角点检测
D.  all of the above

23. SIFT特征是一种:

A. 局部特征
B. 全局特征
C. 高频特征
D. 低频特征

24. 霍夫变换(Hough Transform)主要用于:

A. 特征匹配
B. 边缘检测
C. 角点检测
D. 三维重建

25. 以下哪种算法不是基于特征匹配的目标检测方法?

A. 基于模板匹配的目标检测
B. 基于特征匹配的目标检测
C. 基于深度学习的目标检测
D. 基于SIFT描述子的目标检测

26. 深度学习在计算机视觉领域的应用,以下哪些属于目标检测?

A. 人脸识别
B. 物体检测
C. 语义分割
D. 所有上述内容

27. 以下哪种算法不是基于特征提取的方法?

A. 边缘检测
B. 角点检测
C. HOG特征提取
D. SURF特征提取

28. 以下哪种算法可以用于实时目标检测?

A. 基于模板匹配的目标检测
B. 基于特征匹配的目标检测
C. 基于深度学习的目标检测
D. 以上都是

29. 在计算机视觉中,以下哪项技术可以提高图像质量?

A. 图像滤波
B. 图像增强
C. 图像压缩
D. 图像融合

30. 以下哪种算法不需要预训练模型?

A. 基于特征匹配的目标检测
B. 基于深度学习的目标检测
C. 基于SIFT描述子的目标检测
D. 基于模板匹配的目标检测

31. 在目标检测中,哪种方法是通过滑动窗口在图像上查找潜在目标?

A. 基于特征匹配的目标检测
B. 基于深度学习的目标检测
C. 基于模板匹配的目标检测
D. 边缘检测与特征点提取

32. 以下哪种算法不适用于大规模图像目标检测?

A. 基于特征匹配的目标检测
B. 基于深度学习的目标检测
C. 基于滑动窗口的目标检测
D. 基于模板匹配的目标检测

33. 目标检测中常用的特征提取器有哪些?

A. SIFT与SURF
B. HOG与LBP
C. ORB与SIFT
D. SURF与HOG

34. 以下哪种方法不是目标检测的一种?

A. 基于特征匹配的目标检测
B. 基于深度学习的目标检测
C. 基于滑动窗口的目标检测
D. 基于模板匹配的目标检测

35. 在深度学习目标检测中,如何缓解计算量?

A. 使用预训练模型
B. 多尺度训练
C. 数据增强
D. 单次多框检测

36. 以下哪个算法可以用于处理多对象问题?

A. 基于特征匹配的目标检测
B. 基于深度学习的目标检测
C. 基于滑动窗口的目标检测
D. 基于模板匹配的目标检测

37. 在目标检测中,R-CNN是一种什么算法?

A. 基于特征匹配的目标检测
B. 基于深度学习的目标检测
C. 基于滑动窗口的目标检测
D. 基于模板匹配的目标检测

38. 以下哪种算法通常用于滑窗目标检测?

A. 基于特征匹配的目标检测
B. 基于深度学习的目标检测
C. 基于滑动窗口的目标检测
D. 基于模板匹配的目标检测

39. 对于实时场景下的人脸识别,以下哪种方法更为准确?

A. 基于特征匹配的目标检测
B. 基于深度学习的目标检测
C. 基于滑动窗口的目标检测
D. 基于模板匹配的目标检测

40. 在计算机视觉中,以下哪种技术可以提高检测速度?

A. 使用GPU加速
B. 采用实时检测框架
C. 使用传统模板匹配算法
D. 增加计算资源

41. 在计算机视觉中,三维视觉的主要任务是什么?

A. 处理二维图像
B. 处理三维空间中的物体
C. 处理视频序列
D. 处理多视角图像

42. 以下哪种算法不是三维重建的基本方法?

A. 三角测量法
B. 光束平差法
C. 最小二乘法
D. 最大似然法

43. 哪种立体视觉算法不需要使用相机参数?

A. 单应性矩阵
B. 基础矩阵
C. 本质矩阵
D. 透视投影矩阵

44. 为了提高三角测量法的精度,可以采用哪些策略?

A. 使用更多已知点
B. 增加采样率
C. 使用非线性优化算法
D. 减少迭代次数

45. 光束平差法的核心思想是什么?

A.  minimizing the deviation of the image from the ideal pinhole model by adjusting the camera parameters
B. 最小化光束之间的误差
C. 通过最小二乘法求解相机参数
D. 最小化像素之间的差异

46. 基础矩阵与单应性矩阵有什么区别?

A. 基础矩阵是单应性矩阵的一种特殊形式
B. 它们描述的是不同坐标系之间的映射关系
C. 基础矩阵可以表示为单应性矩阵的逆矩阵
D. 它们都用于描述图像中的几何变换

47. 透视投影矩阵的主要作用是什么?

A. 将三维空间中的点投影到二维平面上
B. 计算图像中的深度信息
C. 确定图像中的姿态
D. 描述图像中的纹理信息

48. 单应性矩阵的行和列分别代表什么?

A. 左上角和右下角的两个顶点
B. 图像中相邻像素之间的相对位置
C. 图像中物体的尺寸参数
D. 图像中像素的空间索引

49. 在计算机视觉中,什么是SIFT描述子?

A. 一种特征点检测算法
B. 一种特征匹配算法
C. 一种三维重建算法
D. 一种图像分割算法

50. 在OpenCV库中,如何实现对图像进行透视投影?

A. 使用cv2.projection()函数
B. 使用cv2.getPerspectiveTransform()函数
C. 使用cv2.getStereoMatcher()函数
D. 使用cv2.calibrateCamera()函数

51. 计算机视觉的核心任务是什么?

A. 图像分类
B. 目标检测
C. 图像分割
D. 人脸识别

52. 以下哪种算法不属于深度学习在计算机视觉中的应用?

A. 卷积神经网络(CNN)
B. 循环神经网络(RNN)
C. 支持向量机(SVM)
D. 决策树

53. 在进行三维视觉重建时,主要面临哪些挑战?

A. 计算复杂度和内存消耗
B. 精确测量数据的获取
C. 遮挡和重叠问题
D. 光照和纹理映射

54. 以下哪个不是基于特征的匹配方法?

A. 暴力匹配
B. FLANN匹配
C. HOG匹配
D. SIFT匹配

55. 什么是SIFT描述子?它在计算机视觉中有什么应用?

A. 尺度不变特征变换
B. 结构不变特征变换
C. 颜色不变特征变换
D. 方向不变特征变换

56. 深度学习在计算机视觉中的主要应用场景有哪些?

A. 图像分类
B. 目标检测
C. 图像分割
D. 人脸识别

57. 什么是GPU加速?在计算机视觉中,GPU加速哪些操作?

A. CPU密集型计算
B. 图形渲染
C. 数据预处理
D. 特征提取和匹配

58. 以下哪个算法不适用于实时目标检测?

A. 基于区域的检测方法
B. 基于深度学习的检测方法
C. 基于特征的检测方法
D. 基于滑动窗口的检测方法

59. 如何解决多目标检测中的类别不平衡问题?

A. 样本数据增加
B. 使用不同的训练策略
C. 使用硬负样本平衡方法
D. 基于排序的方法

60. 在计算机视觉中,哪些数据集被广泛用于评估深度学习算法的性能?

A. CIFAR-10
B. ImageNet
C. Pascal VOC
D. Open Images
二、问答题

1. 什么是计算机视觉?


2. 边缘检测是什么?


3. SIFT描述子是什么?


4. 如何进行目标检测?


5. 什么是三维视觉?


6. 什么是深度学习?


7. 什么是OpenCV?


8. 什么是灰度图像处理?


9. 什么是特征匹配?


10. 什么是计算机视觉的发展趋势?




参考答案

选择题:

1. A 2. C 3. D 4. B 5. A 6. A 7. C 8. D 9. A 10. D
11. A 12. C 13. D 14. B 15. C 16. C 17. C 18. D 19. A 20. D
21. B、C、D 22. D 23. A 24. A 25. D 26. B 27. D 28. C 29. B 30. A
31. B 32. D 33. A 34. B 35. B 36. B 37. B 38. C 39. B 40. A
41. B 42. D 43. D 44. A 45. A 46. B 47. A 48. B 49. A 50. A
51. C 52. D 53. C 54. A 55. A 56. B 57. D 58. C 59. C 60. B

问答题:

1. 什么是计算机视觉?

计算机视觉是一种人工智能领域,通过使用计算机和各种算法来处理和解释数字图像或视频中的信息。其目标是使计算机能够像人类一样理解和分析视觉数据。
思路 :首先解释计算机视觉的定义,然后简要介绍该领域的主要任务和应用。

2. 边缘检测是什么?

边缘检测是一种图像处理技术,用于识别图像中物体的边缘。它通常通过计算图像中像素的梯度来实现,从而找到物体边缘的位置。
思路 :解释边缘检测的定义和基本原理,然后简要介绍常见的边缘检测算法的思想和实现。

3. SIFT描述子是什么?

SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)是一种特征提取算法,用于从图像中提取感兴趣区域的特征点。SIFT描述子具有尺度不变性、旋转不变性和亮度不变性等特点。
思路 :首先解释SIFT描述子的含义和作用,然后简要介绍SIFT描述子的算法思想和实现。

4. 如何进行目标检测?

目标检测是计算机视觉中的一个重要任务,旨在从图像或视频中检测出物体的位置和范围。目标检测的方法包括基于模板匹配、特征匹配和基于深度学习的方法等。
思路 :首先简要介绍目标检测的基本任务,然后分别介绍各种目标检测方法的原理和实现。

5. 什么是三维视觉?

三维视觉是一种计算机视觉技术,利用深度信息来识别物体的形状和位置。它通常涉及三维传感器、图像处理和计算机视觉算法等领域。
思路 :首先解释三维视觉的含义和作用,然后简要介绍三维视觉领域的主要技术和应用。

6. 什么是深度学习?

深度学习是一种机器学习方法,通过模拟人脑神经网络的结构和功能来进行学习和预测。深度学习在计算机视觉领域得到了广泛应用,尤其是在目标检测、图像分类和语义分割等方面。
思路 :首先解释深度学习的定义和基本原理,然后简要介绍深度学习在计算机视觉领域的发展和主要应用。

7. 什么是OpenCV?

OpenCV(Open Source Computer Vision Library)是一个开源的计算机视觉库,提供了丰富的图像处理和计算机视觉算法。OpenCV在许多计算机视觉应用中都有广泛的应用,例如目标检测、图像识别和三维视觉等。
思路 :首先解释OpenCV的含义和作用,然后简要介绍OpenCV的功能和特点。

8. 什么是灰度图像处理?

灰度图像处理是一种图像处理技术,主要用于处理仅包含灰度信息的图像。它包括图像的转换、滤波、边缘检测和形态学操作等过程。
思路 :首先解释灰度图像处理的含义和作用,然后简要介绍灰度图像处理的基本方法和算法。

9. 什么是特征匹配?

特征匹配是一种特征提取算法,用于在图像中寻找相似的特征点。特征匹配的方法包括暴力匹配、FLANN匹配和HOG匹配等。
思路 :首先解释特征匹配的含义和作用,然后简要介绍各种特征匹配方法的原理和实现。

10. 什么是计算机视觉的发展趋势?

随着硬件性能的提升和深度学习技术的不断发展,计算机视觉领域正面临着许多新的机遇和挑战。未来的发展趋势可能包括更加智能化的计算机视觉系统、更高效的算法和更广泛的应用场景等。
思路 :首先简要总结计算机视觉领域近年来的发展,然后展望未来的发展趋势和前景。

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