画像処理エンジニア検定エキスパート　⑤ 2値画像処理と領域処理

しきい値決定はモード法・p-タイル法・判別分析法の前提条件の違いが軸で、判別分析法はクラス間分散（分離度）を最大化する点を押さえる。連結性は4連結と8連結の使い分けと、オイラー数＝連結成分数−穴数の計算。距離はユークリッド・市街地・チェス盤の値を実際に求め、チェス盤≦ユークリッド≦市街地の大小関係まで問われる。モルフォロジーは膨張・収縮の順序でオープニングとクロージングが入れ替わり、2回繰り返しても結果が変わらない性質が論点。ほかに細線化、境界追跡とチェーンコード、円形度4πS/L²、モーメントによる重心、領域拡張法やグラフカット。

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第333問2値化のしきい値決定手法の1つであるモード法の説明として、最も適切なものはどれか。

A濃淡ヒストグラムにおいて、対象物と背景を示す2つの大きな山の間の谷底をしきい値とする。
B画像の画素値の平均を計算し、その値をしきい値とする。
C対象物と背景の面積比率があらかじめ分かっている場合にのみ適用してしきい値を求める。
Dクラス間分散が最大となるような画素値を自動的に探索してしきい値とする。

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正解：A．濃淡ヒストグラムにおいて、対象物と背景を示す2つの大きな山の間の谷底をしきい値とする。

モード法は、濃淡ヒストグラム上に現れる2つの山の間の谷底を境界とみなし、そこをしきい値とする手法である。

画像処理エンジニア検定エキスパート ⑤ 2値画像処理と領域処理

第333問2値化のしきい値決定手法の1つであるモード法の説明として、最も適切なものはどれか。

第334問モード法を用いて2値化を行う際、適切なしきい値の決定が困難になるケースとして最も適切なものはどれか。

第335問モード法において、ヒストグラムが平坦で山や谷が全く存在しない場合、しきい値の決定はどうなるか。

第336問p-タイル法を用いて2値化のしきい値を決定する際に、あらかじめ知っておく必要がある事前知識はどれか。

第337問全画素数が100のグレースケール画像がある。黒画素で構成される対象物の割合が30パーセントであることが既知であるとき、p-タイル法によるしきい値決定の手順として正しいものはどれか。

第338問p-タイル法について、対象物の面積割合が全く分からない場合にとるべき対応として適切なものはどれか。

第339問判別分析法による2値化において、最適なしきい値を決定するための評価基準はどれか。

第340問判別分析法における分離度の定義として、正しいものはどれか。

第341問2値化手法のうち、ヒストグラムの形状に関わらず、数学的な基準に基づいて一意にしきい値を決定できるという利点を持つものはどれか。

第342問画像全体で単一のしきい値を用いるのではなく、画像を小領域に分割し、領域ごとにしきい値を決定する2値化手法を何というか。

第343問判別分析法でしきい値を求めた結果、クラス間分散が非常に小さい値となった。このときの対象物と背景の分離状態として適切な解釈はどれか。

第344問ある30画素のグレースケール画像において、判別分析法でしきい値を検討したところ、クラス間分散はしきい値3.5のとき5.88、しきい値4.5のとき5.93であった。どちらのしきい値が適しているか。

第345問ディジタル画像における4連結の定義として正しいものはどれか。

第346問ディジタル画像における8連結の定義として正しいものはどれか。

第347問2値画像の位相的性質を表すオイラー数を求める式として正しいものはどれか。

第348問ある2値画像の中に、穴を持たない円形の図形が3つ、内部に1つの穴を持つドーナツ型の図形が2つ存在している。この画像のオイラー数はいくつになるか。

第349問アラビア数字の8の形をした図形が1つだけ描かれた2値画像がある。この画像のオイラー数はいくつになるか。

第350問2値画像において、対象物の連結性を8連結で定義した場合、線の交差のパラドックスを防ぐために、背景の連結性はどのように定義すべきか。

第351問画像内の孤立した黒画素のかたまりに、それぞれ固有の番号を割り当てる処理を何というか。

第352問ある黒画素の連結成分の内部にある穴の定義として最も適切なものはどれか。

第353問斜めに隣接する2つの黒画素のみが存在する画像において、4連結と8連結のオイラー数はそれぞれいくつになるか。

第354問ある2値画像の中にある穴を1つ持つ図形の一部が切れ、穴が外部の背景と繋がってしまった。この変化によってオイラー数はどのように変化するか。

第355問画像内の領域が4連結成分として3つ存在している。これを8連結成分として数え直した場合、連結成分の数はどのようになる可能性があるか。

第356問2つの画素の座標をそれぞれ(x1, y1)、(x2, y2)としたとき、ユークリッド距離を求める式として正しいものはどれか。

第357問2つの画素の座標をそれぞれ(x1, y1)、(x2, y2)としたとき、市街地距離を求める式として正しいものはどれか。

第358問2つの画素の座標をそれぞれ(x1, y1)、(x2, y2)としたとき、チェス盤距離を求める式として正しいものはどれか。

第359問任意の2画素間における、チェス盤距離、ユークリッド距離、市街地距離の大小関係として正しいものはどれか。

第360問座標値がすべて整数であるとき、常に整数値となる距離の組み合わせとして正しいものはどれか。

第361問画素(0, 0)から画素(3, 4)への市街地距離はいくつになるか。

第362問画素(0, 0)から画素(3, 4)へのチェス盤距離はいくつになるか。

第363問画素(0, 0)から画素(3, 4)へのユークリッド距離はいくつになるか。

第364問斜め方向の移動距離を縦横の移動と同じ1として計算する距離はどれか。

第365問斜め方向の移動を許さず、縦と横の移動のみで計算する距離はどれか。

第366問2画素が x軸または y軸に平行な一直線上に並んでいる場合、チェス盤距離、ユークリッド距離、市街地距離の3つの値の関係はどうなるか。

第367問2値画像において、対象物内の各画素に対して、最も近い背景からの距離を画素値として割り当てる処理を何というか。

第368問背景に隣接する対象物の外輪郭の距離を1とし、そこから内側へ向かって距離を1ずつ増やしていく距離変換において、距離変換画像における最大値は何を意味するか。

第369問モルフォロジー演算において、対象物の境界を1画素分だけ外側に広げる処理を何というか。

第370問モルフォロジー演算において、対象物の境界から1画素分だけ削り取る処理を何というか。

第371問対象物に対して収縮処理を行った後に、同じ回数だけ膨張処理を行う一連の処理を何というか。

第372問対象物に対して膨張処理を行った後に、同じ回数だけ収縮処理を行う一連の処理を何というか。

第373問オープニング処理の主な目的として、最も適切なものはどれか。

第374問クロージング処理の主な目的として、最も適切なものはどれか。

第375問ある2値画像に対して、オープニング処理とクロージング処理の順序を入れ替えて適用した場合、最終的な出力結果に関する説明として正しいものはどれか。

第376問画像内に背景の小さな黒いノイズと、対象物内の小さな白い穴が両方存在している。黒いノイズを消しつつ、対象物を肥大化させずに白い穴を埋めたい場合、どの順序で処理を行うのが最も適切か。

第377問同じ画像に対してオープニング処理を2回連続で行った場合、1回だけ行った場合と比べて結果はどうなるか。

第378問同じ画像に対してクロージング処理を2回連続で行った場合の結果として正しいものはどれか。

第379問3×3画素の正方形の黒画素のかたまりがある。これに対して、3×3の構造要素を用いて収縮処理を1回行った場合、残る黒画素はどのようになるか。

第380問1つの孤立した黒画素に対して、3×3の構造要素を用いて膨張処理を1回行った場合、黒画素の領域はどのようになるか。

第381問オープニング処理を行うと、対象物の面積は一般的にどのように変化する傾向があるか。

第382問2値画像の細線化処理の目的として、最も適切なものはどれか。

第383問ラスタスキャンによる細線化において、注目画素を白画素に変更するための条件として誤っているものはどれか。

第384問細線化処理において連結性の保存が条件とされる理由は何か。

第385問細線化処理のラスタスキャン中に、対象画素を白画素に変更するかどうかの判定を、すでに前の走査で変更された結果を即座に用いて行うとどのような問題が起きるか。

第386問境界追跡処理において出力されるデータはどのような形式か。

第387問境界追跡におけるチェーンコードの説明として適切なものはどれか。

第388問境界追跡アルゴリズムにおいて、追跡を終了する条件として最も一般的なものはどれか。

第389問対象物の領域特徴量である面積を求める方法として、正しいものはどれか。

第390問対象物の領域特徴量である周囲長を求める方法として、最も一般的なものはどれか。

第391問図形が円にどれくらい近いかを表す円形度の定義式として正しいものはどれか。ただし、面積をS、周囲長をLとする。

第392問真円の円形度の値はいくつになるか。

第393問細長く複雑な形状をした図形の円形度は、どのような値に近づく傾向があるか。

第394問領域の重心のx座標を求める方法として正しいものはどれか。

第395問2値画像において対象物領域の画素値を1、背景を0としたとき、画素値の総和である0次モーメントは何を意味するか。

第396問画像モーメントにおいて、x座標と画素値の積の総和である1次モーメントを、0次モーメントで割った値は何を表すか。

第397問画像の中心モーメントの特徴として正しいものはどれか。

第398問領域拡張法による領域分割の最初の手順として適切なものはどれか。

第399問領域拡張法において、隣接する画素を同じ領域に統合するかどうかの判断基準として一般的に用いられないものはどれか。

第400問領域分割手法である分割・統合法において、領域を分割する条件として適切なものはどれか。

第401問領域分割手法である分割・統合法において、領域を統合する条件として適切なものはどれか。

第402問グラフカットを用いた教示による領域抽出において、教示とは具体的にどのような操作を指すか。

第403問グラフカットのアルゴリズムは、画像をグラフと見なし、ある値を最小化するように領域を分割する。何を最小化しているか。

第404問線画像のベクトル化とはどのような処理か。

第405問線画像のベクトル化の前処理として、一般的に不可欠な画像処理はどれか。

第406問対象物と背景の分離において、RGBカラー画像の特定の色の領域を抽出したい場合、RGB値そのままでしきい値処理を行うよりも適している色空間はどれか。

第407問領域の重心を、0次モーメントと1次モーメントを用いて表した式として正しいものはどれか。

第408問オープニング処理とクロージング処理の目的の組み合わせとして、正しいものはどれか。

第409問オープニング処理とクロージング処理の演算順序の組み合わせとして、正しいものはどれか。

第410問同じ2値画像でも連結性の定義を4連結から8連結へ変えたときに起こり得る変化として、正しいものはどれか。

第411問対象物を4連結と定義したとき、線の交差のパラドックスを防ぐために背景に与えるべき連結性として正しいものはどれか。

画像処理エンジニア検定エキスパート　⑤ 2値画像処理と領域処理