计算机视觉:OpenCV基础教程习题及答案解析_高级AI开发工程师

一、选择题

1. OpenCV是一个计算机视觉和机器学习的开源库,它提供了哪些基本功能?

A. 图像输入/输出
B. 基本的图像处理操作
C. 复杂的图像处理操作
D. 机器学习和深度学习算法的实现

2. 在OpenCV中,如何实现图像的读取和保存?

A. cv2.imread() 和 cv2.imwrite()
B. imread() 和 save()
C. read() 和 write()
D. load() 和 save()

3. OpenCV中的“cvtColor”函数用于什么?

A. 将图像从彩色转换为灰度
B. 将图像从灰度转换为彩色
C. 调整图像的亮度和对比度
D. 图像的缩放和裁剪

4. 在OpenCV中,如何计算两个点的距离?

A. cv2.norm()
B. norm()
C. distance()
D. delta()

5. OpenCV中的“GaussianBlur”函数用于什么?

A. 对图像进行平滑处理
B. 对图像进行降噪处理
C. 对图像进行边缘检测
D. 对图像进行二值化处理

6. OpenCV中的“threshold”函数用于什么?

A. 对图像进行二值化处理
B. 对图像进行边缘检测
C. 对图像进行形态学处理
D. 对图像进行直方图均衡化

7. 在OpenCV中,如何实现图像的缩放?

A. cv2.resize()
B. image.resize(new_width, new_height)
C. img.resize(new_width, new_height)
D. width = new_width; height = new_height;

8. OpenCV中的“ perspective warp”函数用于什么?

A. 对图像进行透视变换
B. 对图像进行仿射变换
C. 对图像进行几何变换
D. 对图像进行色彩变换

9. 在OpenCV中,如何实现图像的旋转?

A. cv2.getRotationMatrix2D()
B. rotate()
C. rotateArr(matrix)
D. rotateImage(image, angle, center)

10. OpenCV中的“drawContours”函数用于什么?

A. 对图像进行轮廓检测
B. 对图像进行区域生长
C. 对图像进行形态学处理
D. 对图像进行连通域分析

11. 线性代数中的向量空间是什么?

A. 线性集合
B. 有序数组
C. 无限维空间
D. 有限维空间

12. 矩阵的行向量和列向量分别是什么?

A. 矩阵的第一列和第一行
B. 矩阵的每一行的转置
C. 矩阵的每一列的副本
D. 矩阵的每一行的转置

13. 矩阵的行列式是什么?

A. 数组的元素之积
B. 元素的乘积之和
C. 元素的加权和
D. 元素的平方和

14. 矩阵的逆矩阵是什么?

A. 能使得矩阵相乘等于单位矩阵的矩阵
B. 能使得矩阵相等化的矩阵
C. 使得原矩阵乘以逆矩阵等于单位矩阵的矩阵
D. 使得原矩阵除以逆矩阵等于单位矩阵的矩阵

15. 特征值和特征向量是如何定义的?

A. 特征值是使得矩阵特征多项式为零的值,特征向量是与特征值对应的向量
B. 特征值是使得矩阵对角线元素为零的值,特征向量是与特征值对应的向量
C. 特征值是使得矩阵行列式为零的值,特征向量是与特征值对应的向量
D. 特征值是使得矩阵迹为零的值,特征向量是与特征值对应的向量

16. 如何计算矩阵的特征值和特征向量?

A. 通过高斯消元法
B. 通过求解特征方程
C. 通过行列式和替换法
D. 通过迭代法

17. 特征值最大的特征向量是什么?

A. 方向无关的向量
B. 方向相同的向量
C. 相反方向的向量
D. 与原向量同方向的向量

18. 矩阵的行列式是什么?

A. 数组的元素之积
B. 元素的乘积之和
C. 元素的加权和
D. 元素的平方和

19. 如何计算矩阵的行列式?

A. 高斯消元法
B. 求解特征方程
C. 行列式的代数余子式展开
D. 直接计算行列式的值

20. 什么是矩阵的秩?

A. 矩阵中线性无关的行(或列)的数量
B. 矩阵中元素的非零次数
C. 矩阵中线性相关行(或列)的数量
D. 矩阵中元素的最高次幂

21. 以下哪种数字信号处理方法可以用来对图像进行去噪?

A. 快速傅里叶变换
B. 离散余弦变换
C. 均值滤波
D. 高斯滤波

22. 在OpenCV中,如何计算两个连续帧之间的光流?

A. 使用背景减除法
B. 使用运动估计
C. 使用光流计算器
D. 使用尺度空间

23. 在特征匹配过程中,以下哪种方法通常用于寻找最相似的特征点对?

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

24. 在计算机视觉中,以下哪种类型的特征被认为是最不变的?

A. 形状特征
B. 纹理特征
C. 颜色特征
D. 运动特征

25. 以下哪个算子通常用于在图像上执行卷积操作?

A. cv::Mat
B. cv::Rect
C. cv::cvtColor
D. cv::GaussianBlur

26. 以下哪种方法可以用来检测边缘 in an image?

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

27. 在OpenCV中,如何计算两幅图像的相似度?

A. 使用欧氏距离
B. 使用曼哈顿距离
C. 使用卡方距离
D. 使用余弦相似度

28. 以下哪种算法可以用来实现人脸识别?

A. 神经网络
B. 支持向量机
C. K近邻
D. 决策树

29. 在计算机视觉中,以下哪种方法可以用来识别物体?

A. 基于规则的方法
B. 基于机器学习的方法
C. 基于模板匹配的方法
D. 基于深度学习的方法

30. 在OpenCV中,如何实现图像的缩放?

A. 使用cv::resize
B. 使用cv::warp
C. 使用cv::pivot
D. 使用cv::rotate

31. 以下哪种算法不是常用的图像分割方法?

A. 边缘检测
B. 区域生长法
C. 形态学处理
D. 基于模板匹配的方法

32. 以下哪个算法的优点是在低光照条件下表现良好?

A. 边缘检测
B. 区域生长法
C. 形态学处理
D. 基于模板匹配的方法

33. 形态学处理中,开运算和闭运算分别是什么?

A. 开运算:对图像中的像素进行膨胀操作;闭运算:对图像中的像素进行腐蚀操作。
B. 闭运算:对图像中的像素进行膨胀操作;开运算:对图像中的像素进行腐蚀操作。
C. 膨胀操作:将邻域内的像素值加到像素本身;腐蚀操作:将邻域内的像素值从像素本身减去。
D. 腐蚀操作:将邻域内的像素值加到像素本身;膨胀操作:将邻域内的像素值从像素本身减去。

34. 在OpenCV中,如何实现图像的读取和显示?

A. `cv2.imread()` 和 `cv2.imshow()`
B. `cv2.imread()` 和 `cv2.cout()`
C. `cv2.imread()` 和 `cv2.drawContours()`
D. `cv2.imread()` 和 `cv2.waitKey()`

35. 以下哪个选项不是常用的边缘检测算法?

A. 基于拉普拉斯算子的边缘检测
B. 基于Sobel算子的边缘检测
C. 基于Canny算子的边缘检测
D. 基于高斯算子的边缘检测

36. 在OpenCV中,如何实现图像的缩放?

A. `cv2.resize()`
B. `cv2.cv::resize()`
C. `cv2.imageResize()`
D. `cv2.getStructuringElement()`

37. 在形态学处理中,以下哪个算子用于连接相邻像素?

A. 腐蚀算子
B. 膨胀算子
C. 开运算
D. 闭运算

38. 以下哪个算法可以用来检测直线?

A. 边缘检测
B. 区域生长法
C. 形态学处理
D. 基于模板匹配的方法

39. 在OpenCV中,如何实现图像的裁剪?

A. `cv2.getRectSubPix()`
B. `cv2.subtract()`
C. `cv2.and()`
D. `cv2.or()`

40. 在OpenCV中,以下哪个函数用于计算两幅图像的相似度?

A. `cv2.calcHist()`
B. `cv2.matchTemplate()`
C. `cv2.minMaxLoc()`
D. `cv2.normalize()`

41. 以下哪种特征提取算法不适用于边缘检测?

A. 高斯滤波
B. 双边滤波
C. 拉普拉斯滤波
D. 径向基函数滤波

42. 在OpenCV中,以下哪个函数可以用来计算两个点的距离?

A. cv::norm
B. cv::sqrt
C. cv::abs
D. cv::pow

43. 以下是哪种匹配方法是基于特征点的局部匹配?

A. 暴力匹配
B. FLANN匹配
C. 核匹配
D. 特征点匹配

44. 以下哪个算子可以用来计算邻域?

A. cv::Mat::subtract
B. cv::Mat::add
C. cv::Mat::multiply
D. cv::Mat::atan2

45. 在OpenCV中,以下哪个函数可以用来获取图像的宽度和高度?

A. cv::imread
B. cv::imreadColor
C. cv::getSize
D. cv::cvtColor

46. 对于一个二维数组,其元素总数为n,行数为m,列数为c,则该数组的总存储空间为?

A. n*m*c
B. m*n*c
C. c*n*m
D. n*c*m

47. 以下哪种颜色空间不适用于图像处理?

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

48. 在OpenCV中,以下哪个函数可以用来创建一个空白图像?

A. cv::Mat::zeros
B. cv::Mat::create
C. cv::Mat::new
D. cv::Mat::default

49. 以下哪种算法可以用来检测直线?

A. Canny边缘检测
B. Hough变换
C. edge检测
D. 轮廓检测

50. 以下哪种函数可以在OpenCV中用来进行图像翻转?

A. cv::Flip
B. cv::Rotate
C. cv::Transpose
D. cv::Reflip

51. 目标检测中,以下哪种方法不是常见的策略?

A. 基于滑动窗口的方法
B. 基于特征的方法
C. 基于深度学习的方法
D. 基于手工特征的方法

52. 在OpenCV中,以下哪个函数用于计算两帧之间的光流?

A. cv::calcOpticalFlowPyrLK()
B. cv::calcOpticalFlow LucasKanade()
C. cv::calcOpticalFlow Babylonian()
D. cv::calcOpticalFlow Farneback()

53. 在目标检测中,以下哪种方法可以提高检测速度?

A. 使用深度学习模型
B. 使用手工特征
C. 使用滑动窗口
D. 使用多线程

54. 在OpenCV中,以下哪个参数可以控制Canny边缘检测器的阈值?

A. max()
B. min()
C. delta()
D. src()

55. 对于人脸识别任务,以下哪个人工神经网络模型较为常用?

A. VGG
B. ResNet
C. MobileNet
D. Inception

56. 目标跟踪中,以下哪种方法通常用于处理动态场景?

A. 基于静态背景的方法
B. 基于运动估计的方法
C. 基于特征的方法
D. 基于深度学习的方法

57. 在OpenCV中,以下哪个函数用于计算图像的尺寸?

A. cv::imread()
B. cv::imreadColor()
C. cv::getSize()
D. cv::cvtColor()

58. 以下哪种特征点检测算法不适用于文本识别任务?

A. 基于LBP的特征点检测
B. 基于SIFT的特征点检测
C. 基于ORB的特征点检测
D. 基于HOG的特征点检测

59. 在深度学习中,以下哪种损失函数常用于回归问题?

A. cross-entropy损失函数
B. mean-squared-error损失函数
C. binary-cross-entropy损失函数
D. hinge损失函数

60. 在计算机视觉任务中,以下哪种数据集被广泛使用?

A. COCO数据集
B. ImageNet数据集
C. Pascal VOC数据集
D. MNIST数据集

61. 下面哪种算法不属于计算机视觉领域的常见任务?

A. 目标检测
B. 图像分割
C. 特征提取
D. 文本识别

62. 在OpenCV中,以下哪个函数可以实现人脸检测?

A. cv2.CascadeClassifier
B. cv2.HOGDescriptor
C. cv2.SIFT
D. cv2.SURF

63. 哪种特征提取方法不适用于边缘检测?

A. 高斯滤波
B. 拉普拉斯滤波
C. 双边滤波
D. 霍夫变换

64. 以下是哪种算法的输出是图像中所有像素的颜色值?

A. 边缘检测
B. 颜色分割
C. 遮罩生成
D. 形态学处理

65. 以下哪种类型的特征点是基于局部结构的?

A. SIFT
B. SURF
C. ORB
D. 角点

66. 为了减少计算复杂度,通常在特征匹配时采用哪种策略?

A. 直接匹配
B. 相关性匹配
C. 最近邻搜索
D. FLANN

67. 在OpenCV中,如何实现对连续帧的追踪?

A. 基于运动模型的方法
B. 基于外观特征的方法
C. 基于历史记录的方法
D. 基于角点的方法

68. 利用SIFT算法进行特征匹配时,以下哪种行为是不正确的?

A. 保持相同的尺度和方向
B. 只计算欧氏距离
C. 对于多尺度特征,选取最大值作为匹配结果
D. 对于多方向特征,进行L2范数平方和对称性检验

69. 以下哪种算法不是基于深度学习的图像分割方法?

A. 卷积神经网络(CNN)
B. 循环神经网络(RNN)
C. 支持向量机(SVM)
D. 生成对抗网络(GAN)

70. 在OpenCV中,如何实现对物体的旋转校正?

A. 使用单应性矩阵
B. 使用Affine变换
C. 使用旋转向量
D. 使用项目点法
二、问答题

1. OpenCV中的图像处理基础操作有哪些?


2. 如何使用OpenCV进行图像翻转?


3. OpenCV中的图像缩放函数是什么?


4. 如何计算两个图像的相似度?


5. 在OpenCV中,如何实现图像去噪?


6. 如何使用OpenCV进行人脸检测?


7. 在OpenCV中,如何实现色彩空间的转换?


8. OpenCV中的图像滤波器有哪些?


9. 如何实现OpenCV中的图像增强?


10. 如何使用OpenCV进行二维矩阵的操作?




参考答案

选择题:

1. B 2. A 3. A 4. A 5. B 6. A 7. A 8. A 9. D 10. A
11. D 12. D 13. A 14. C 15. A 16. B 17. B 18. A 19. C 20. A
21. D 22. C 23. B 24. A 25. A 26. A 27. A 28. A 29. B 30. B
31. D 32. D 33. C 34. A 35. D 36. A 37. B 38. B 39. B 40. B
41. B 42. A 43. B 44. A 45. C 46. A 47. D 48. A 49. B 50. D
51. D 52. B 53. D 54. C 55. A 56. B 57. C 58. A 59. A 60. B
61. D 62. A 63. C 64. B 65. D 66. D 67. A 68. B 69. C 70. A

问答题:

1. OpenCV中的图像处理基础操作有哪些?

OpenCV中的图像处理基础操作包括图像加载、显示、保存、图像大小调整、颜色空间转换、滤波、直方图均衡化等。
思路 :首先了解OpenCV中的图像处理模块,然后熟悉各种基本操作。

2. 如何使用OpenCV进行图像翻转?

可以使用cv2.flip()函数进行图像翻转。
思路 :打开图片,将其复制到内存中,再使用flip()函数进行翻转,最后将修改后的图片保存。

3. OpenCV中的图像缩放函数是什么?

OpenCV中的图像缩放函数是cv2.resize()。
思路 :使用OpenCV提供的resize()函数可以方便地对图像进行缩放操作。

4. 如何计算两个图像的相似度?

可以使用欧氏距离或余弦相似度等方法计算两个图像的相似度。
思路 :计算两幅图像的像素值之差的平方和,得到相似度分数。

5. 在OpenCV中,如何实现图像去噪?

可以使用OpenCV中的图像去噪函数如cv2.fastNlMeansDenoising()。
思路 :对图片进行卷积操作,平滑图像,降低噪声。

6. 如何使用OpenCV进行人脸检测?

可以使用OpenCV中的人脸检测算法,如LBP、 Haar Cascade、Dlib等。
思路 :首先导入预训练的人脸检测模型,然后对输入图像进行预测,得到人脸边界框。

7. 在OpenCV中,如何实现色彩空间的转换?

可以使用cv2.cvtColor()函数进行色彩空间的转换。
思路 :根据需要,选择合适的输入输出色彩空间,调用cvtColor()函数完成转换。

8. OpenCV中的图像滤波器有哪些?

OpenCV中的图像滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器、巴特沃兹滤波器等。
思路 :了解各种滤波器的特性,根据需求选择合适的滤波器。

9. 如何实现OpenCV中的图像增强?

可以使用OpenCV中的图像增强函数,如edgeThreshold()、blur()、addWeighted()等。
思路 :根据需求,选择合适的图像增强操作,实现图像增强效果。

10. 如何使用OpenCV进行二维矩阵的操作?

可以使用OpenCV中的matrix()函数进行二维矩阵的操作。
思路 :创建一个二维矩阵对象,进行矩阵加减乘除等操作。

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