Læs høringssvaret her
Transcription
Læs høringssvaret her
Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 1 af 26 sider Skriftlig prøve, den 14. december 2013. Kursus navn: Billedanalyse. Kursus nummer: 02502 Hjælpemidler: Alle hjælpemidler er tilladt. Varighed: 4 timer Vægtning: Alle opgaver vægtes ligeligt. Navn :.................................................. Underskrift :.................................................. Bord nr. :.................................................. Ogave 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Svar Opgave 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Svar Svarmulighederne for hvert spørgsmål er nummereret fra 1 til 6. For hvert spørgsmål skal nummeret på den valgte svarmulighed indføres i skemaet ovenfor. Indføres et forkert nummer i skemaet kan dette rettes ved at "sværte" det forkerte nummer over og anføre det rigtige nummer nedenunder. Er der tvivl om meningen med en rettelse, betragtes spørgsmålet som ubesvaret. KUN FORSIDEN SKAL AFLEVERES. Afleveres blankt eller forlades eksamen i utide, skal forsiden alligevel afleveres. Kladde, mellemregninger og bemærkninger tillægges ingen betydning, kun tallene indført ovenfor registreres. Det gives 5 points for et korrekt svar og -1 for et ukorrekt svar. Ubesvarede spørgsmål eller et 6 -tal (svarende til "ved ikke" ) giver 0 points. Det antal points, der kræves for, at et sæt anses for tilfredsstillende besvaret, afgøres endeligt ved censureringen af sættene. Husk at forsyne opgaveteksten med navn, underskrift og bord nummer. Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 2 af 26 sider OPGAVE 13.1 Hvad er Inertia for nedenstående tekstur med h=(1,0)? 1. 1.31 2. 1.43 3. 1.87 4. 1.92 5. 2.01 6. Ved ikke 2 1 1 0 1 2 1 1 1 2 3 2 0 0 2 3 3 3 1 0 1 2 3 3 2 2 2 1 0 1 1 2 2 1 2 2 Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 3 af 26 sider OPGAVE 13.2 3 3 4 4 3 2 3 4 5 3 1 3 2 3 4 4 5 4 2 3 4 5 5 4 1 2 3 5 4 4 0 1 1 3 4 3 I den markerede pixel af ovenstående billede fås værdien 29 efter filtrering med det nedenstående 5x5 LSI filter. Hvad er X? 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5 6. Ved ikke -1 -1 -1 -1 -1 -1 X X X -1 -1 X 5 X -1 -1 X X X -1 -1 -1 -1 -1 -1 Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 4 af 26 sider OPGAVE 13.3 Et kamera har følgende data: CCD-chip Opløsning: 5120 pixels horisontalt * 3840 pixels vertikalt Pixelstørrelse: 6.4 μm * 6.4 μm Pixelafstand: 6.4 μm (center til center) Kameraet er monteret med en arbejdsafstand på 400 mm over et vandret bord. Kameraets optiske akse er lodret. Vi ønsker lige netop at kunne positionere et fladt cirkulært objekt med diameter 90 mm inden for field-of-view (FOV) på bordet (dvs. vi ønsker det mindste FOV, der kan indeholde hele det cirkulære objekt). Linsens brændvidde (eng. focal length) kaldes f. Hvilken værdi af f vil passe bedst? 1. 55 mm 2. 68 mm 3. 81 mm 4. 92 mm 5. 109 mm 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 5 af 26 sider OPGAVE 13.4 Et kamera har følgende data: CCD-chip Opløsning: 5120 pixels horisontalt * 3840 pixels vertikalt Pixelstørrelse: 6.4 μm * 6.4 μm Pixelafstand: 6.4 μm (center til center) Kameraet er monteret med en arbejdsafstand på 400 mm over et vandret bord. Kameraets optiske akse er lodret. Vi lægger nu en kugle med diameter 90 mm på bordet lige under kameraet, så kuglens centrum ligger på kameraets optiske akse. Linsens brændvidde (eng. focal length) er valgt til 40 mm. Hvad vil kuglens diameter i pixels blive i billedet? 1. 1597 pixels 2. 1562 pixels 3. 1529 pixels 4. 1480 pixels 5. 1445 pixels 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 6 af 26 sider OPGAVE 13.5 I et RGB billede afbildes intensitetskomponenten I med en exponential mapping med parameter k=2. Hvilken intensitetsværdi afbildes RGB-værdien (0.5, 1, 0.5) i? 1. 0.27 2. 0.31 3. 0.35 4. 0.44 5. 0.49 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 7 af 26 sider OPGAVE 13.6 Der er givet 2 normalfordelte populationer: 1. 0 3 1 N , 1 1 2 2. 2 3 1 N , 2 1 2 Apriori sandsynlighederne kan antages ens og tabene ved misklassifikation kan antages ens. Hvilken af følgende observationer vil klassificeres som hørende til population 2 af en Bayes classifier? 1. (1 , 0)T 2. (3 , 1)T 3. (-1 , -1.5)T 4. (4 , 2)T 5. (2 , 0)T 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 8 af 26 sider OPGAVE 13.7 Hvilket af følgende udsagn er forkert? 1. Trimmed mean filtrering er en lavpas filtrering. 2. Inertia beregnet fra en teksturs GLDH er altid større end eller lig med 0. 3. Alle centrale spatielle momenter af anden orden er større end eller lig med 0. 4. Morphological gradient operationen kan beregnes ud fra et binært billede. 5. Størrelsen af billedfeltet (field-of-view) kan beregnes ud fra kendskab til sensorens størrelse, brændvidde (focal length) af linsen, og arbejdsafstanden. 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 9 af 26 sider OPGAVE 13.8 Hvad er det centrale spatielle moment 20 for ovenstående sorte objekt? 1. 30 2. 32 3. 36 4. 39 5. 42 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 10 af 26 sider OPGAVE 13.9 Matlab scriptet nedenfor implementerer en operation fra pensum. function imout = myfilter(imin) im1=filter2(ones(3,3)/9,imin); imout=3*(imin-im1); Input billede er imin og output billede er imout. Hvilken operation er det? 1. Negative Laplacian 2. Mean filter 3. Gradient filter 4. White tophat 5. Weighted mean 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 11 af 26 sider OPGAVE 13.10 0 0 0 0 0 0 0 2 2 1 1 0 0 2 1 3 2 0 0 1 4 2 1 0 0 1 2 3 4 0 0 0 0 0 0 0 Ved filtrering af ovenstående billede med nedenstående 3x3 foldningsfilter og kanten udenfor billedfeltet sat til værdien 0 fås et resultatbillede. 1 -2 1 -2 4 -2 1 -2 1 Hvad er minimum af pixelværdierne i resultatbilledet? 1. 13 2. 3 3. -4 4. -12 5. -15 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 12 af 26 sider OPGAVE 13.11 0 0 y 3 4 3 2 3 2 x 2 4 3 2 4 2 1 2 2 3 5 3 1 3 1 3 5 3 4 4 3 3 4 2 5 5 3 2 2 2 Ovenstående billede transformeres. 'Output-to-input' transformationen er af anden orden og givet ved: x 0.2 x' 2 0.1x' y '0.3 y '2.3 y 0.3 y ' 2 0.3x' y '0.6 x'1 Hvad bliver værdien af pixelposition (x’,y’) = (4 , 5) i det transformerede billede, når der anvendes bilineær resampling i input billedet? 1. 2.33 2. 2.87 3. 2.56 4. 2.42 5. 3.3 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse OPGAVE 13.12 I nedenstående binære billede er X mængden af sorte pixels. På X udføres en opening med følgende strukturelement: Hvad er antallet af sorte pixels I resultatbilledet? 1. 21 2. 22 3. 23 4. 24 5. 25 6. Ved ikke Side 13 af 26 sider Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 14 af 26 sider OPGAVE 13.13 I nedenstående binære billede udføres en connected component labelling af de sorte objekter. Der anvendes 4-konnektivitet for objekter. n e d e n s t å e n efter first pass i en labelling? Hvor mange forskellige objekt labels er brugt d e 1. 13 b i 2. 12 n æ 3. 11 r e 4. 10 b il 5. 9 l e 6. Ved ikke d e e r X m æ n g d e n a f s o r t e p i Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 15 af 26 sider OPGAVE 13.14 Hvilken af følgende farveværdier i RGB-rummet har den højeste saturation S? 1. (0.12, 0.9, 0.9) 2. (0.7 , 0, 0) 3. (0.5, 0.56, 0.66) 4. (0.55, 0.47, 0.63) 5. (0.5, 0.5, 1) 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 16 af 26 sider OPGAVE 13.15 Hvad er resultatet i den markerede pixel i billedet nedenfor efter at have udført et 3x3 local range filter efterfulgt af et 3x3 median filter? Pixels udenfor billedfeltet antages at være 0. 1. 1 2. 3 3. 4 4. 5 5. 6 6. Ved ikke 5 3 2 1 2 2 4 2 2 3 8 3 4 2 4 6 2 4 3 5 4 5 4 5 1 3 5 7 3 5 4 7 9 9 7 6 Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 17 af 26 sider OPGAVE 13.16 x 0 0 y 2 2 3 3 2 1 1 5 5 4 2 3 1 4 4 3 4 2 2 2 3 4 5 1 3 3 3 2 4 2 4 3 2 1 2 2 Ovenstående billede transformeres. 'Output-to-input' transformationen er af første orden og givet ved: ( x, y) (0,0) afbildes i ( x, y) (2,1) 3 ( x, y) (1,0) afbildes i ( x, y ) (1, ) 2 ( x, y) (0,2) afbildes i ( x, y) (1,3) Hvad bliver værdien af pixelposition (x’,y’) = (2 , 2) i det transformerede billede, når der anvendes nearest-neighbor resampling i input billedet? 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 18 af 26 sider OPGAVE 13.17 For nedenstående tekstur udregnes den symmetriske cooccurrence matrix Cs for forskydningen h=(1,-1). 2 2 1 1 2 2 1 1 2 3 3 3 2 2 2 3 3 2 3 2 2 1 1 1 3 2 1 2 2 3 2 1 1 2 3 2 Cooccurrence matricen er 1. 1 1 3 2 3 3 1 2 4 5 2 3 0 4 3 2. 1 1 3/25 2 3/25 3 1/25 2 4/25 5/25 2/25 3 0 4/25 3/25 1 1 6/50 2 7/50 3 1/50 2 7/50 1/5 6/50 3 1/50 6/50 6/50 1 1 3/25 2 3/25 3 1/25 2 3/25 5/25 3/25 3 1/25 3/25 3/25 3. 4. 5. 1 1 1 2 4 3 5 6. Ved ikke 2 4 5 3 3 5 3 1 Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 19 af 26 sider OPGAVE 13.18 Gennem luften sendes en lysstråle ind i en indfaldsvinkel på 80 grader gennem en plan flade på en diamant. Hvad er vinklen på den refrakterede stråle i diamanten? 1. 31 grader 2. 57 grader 3. 45 grader 4. 24 grader 5. 72 grader 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 20 af 26 sider OPGAVE 13.19 Vi sender først lys med indfaldsvinkel 0 grader igennem en væske med et absorberende stof. Forholdet mellem intensitet af indfaldende lys og transmitteret lys er 2.5. Vi øger nu lagtykkelsen af væsken med en faktor 2 og koncentrationen af det absorberende stof med en faktor 1.5. Hvad er nu forholdet mellem intensitet af indfaldende lys og transmitteret lys? 1. 5 2. 7.5 3. 8.5 4. 11.333 5. 15.625 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 21 af 26 sider OPGAVE 13.20 13 14 15 18 15 9 15 15 15 12 12 6 14 12 11 9 11 3 10 10 9 3 10 3 13 11 10 9 10 5 15 12 10 8 9 7 Ovenstående billede filtreres med et 3x3 black tophat filter. Hvilken værdi får den markerede pixel i outputbilledet? 1. 6 2. 7 3. 8 4. 9 5. 10 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 22 af 26 sider OPGAVE 13.21 1 3 2 5 4 Vi udfører en chamfer-1-1.4 afstandstransformation på de hvide pixels i billedet ovenfor. Hvilken af de fem nummererede pixels har den mindste chamfer afstand? 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 23 af 26 sider OPGAVE 13.22 Der er givet 2 normalfordelte populationer: 1. 1 2 3 N , 1 3 5 2. 0 2 3 N , 3 3 5 Apriori sandsynlighederne kan antages ens og tabene ved misklassifikation kan antages ens. Hvilken linie vil en Bayes classifier bruge til at adskille de to populationer? 1. x2 17 13 x1 9 11 2. x2 13 7 x1 7 5 3. x2 15 x1 1 13 4. 9 3 x2 x1 7 4 5. x2 6. Ved ikke 11 17 x1 7 14 Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 24 af 26 sider OPGAVE 13.23 Billedet ovenfor til venstre viser to hvide objekter, der er forbundet med en lille tange af hvide pixels. Hvilken af følgende operationer er udført for at opnå resultatet til højre, hvor de to objekter er adskilt? 1. Hit-or-miss transformationen 0 0 0 * 1 * 0 0 0 2. En L-thinning på mængden af hvide pixels. 3. Morfologisk dilation på mængden af hvide pixels. 4. Morfologisk closing på mængden af hvide pixels. 5. Morfologisk opening på mængden af hvide pixels. 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 25 af 26 sider OPGAVE 13.24 0 0 0 0 0 0 0 2 4 3 2 0 0 4 X 5 3 0 0 3 1 5 5 0 0 4 3 1 2 0 0 0 0 0 0 0 Ved filtrering af ovenstående billede med nedenstående 3x3 LSI filter og kanten udenfor billedfeltet sat til værdien 0 fås værdien 19 i den pixel, der er markeret med X. -1 2 -1 2 4 2 -1 2 -1 Hvad er X? 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5 6. Ved ikke Danmarks Tekniske Universitet År: 2013 Kursus: 02502 Billedanalyse Side 26 af 26 sider OPGAVE 13.25 13 14 15 18 15 9 15 15 15 12 12 6 14 12 11 9 11 3 10 10 9 3 10 3 13 11 10 9 10 5 15 12 10 8 9 7 Ovenstående billede filtres med et 3x3 morfologisk erosion filter. Hvor mange af de 5 markerede pixels får en værdi under 10 i outputbilledet? 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5 6. Ved ikke