画像処理エンジニア検定エキスパート　⑥ パターン・特徴の検出とマッチング／パターン認識／深層学習

マッチングはSADとSSDの計算、カラーヒストグラム類似度、距離変換画像を使うチャンファーマッチングまで。SIFTは勾配強度と勾配方向の式、勾配方向ヒストグラムからオリエンテーションを決める手順、DoGでスケールを検出する仕組みが問われ、回転・拡大縮小に強い理由まで説明を求められる。ハフ変換は画像空間の1点がρθ空間の曲線になる対応関係が核心。識別はNN法・kNN法・プロトタイプ法の距離計算の対象、マハラノビス距離の等距離線が楕円になる理由、主成分分析と線形判別分析が最大化する量の違い、アダブースト、マージン最大化のSVM、ReLUと学習率まで。

この分野の問題81問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。

クイズモードで挑戦 →

第418問SADを用いたテンプレートマッチングにおいて、最もマッチングしたと判定される位置はどれか。

A類似度が最も大きくなる位置
B類似度が最も小さくなる位置
C相違度が最も小さくなる位置
D相違度が最も大きくなる位置

正解と解説を見る

正解：C．相違度が最も小さくなる位置

SADは画素値の差の絶対値の総和であり、値が小さいほど相違度が低く、最もマッチングしていると判定される。

画像処理エンジニア検定エキスパート ⑥ パターン・特徴の検出とマッチング／パターン認識／深層学習

第418問SADを用いたテンプレートマッチングにおいて、最もマッチングしたと判定される位置はどれか。

第419問対象画像の一部とテンプレート画像の画素値が完全に一致した場合、SSDによる相違度の値はいくらになるか。

第420問対象画像とテンプレートのサイズがともに横M画素、縦N画素であるとき、SADを求める式として正しいものはどれか。

第421問画素値の差の2乗和を利用するテンプレートマッチング手法はどれか。

第422問画素値がすべて等しい2×2の領域に対して、画素値がすべて等しい2×2のテンプレートを用いてSADを計算した。対象領域の画素値が10、テンプレートの画素値が5であるときのSADの値はいくらか。

第423問テンプレートマッチングに関する記述のうち、誤っているものはどれか。

第424問テンプレートと対象領域の正規化カラーヒストグラムを用いた類似度において、2つの画像間に共通の色が全くない場合の類似度はいくらか。

第425問正規化カラーヒストグラムを用いた類似度の最大値はいくらか。

第426問カラーヒストグラムを用いたテンプレートマッチングを高速化するための工夫として適切なものはどれか。

第427問正規化カラーヒストグラムを用いた類似度において、2つのヒストグラムが完全に同じである場合の値に関する説明として正しいものはどれか。

第428問DoG画像を作成する手順として正しいものはどれか。

第429問DoG画像を用いた特徴点とスケールの検出において、特徴点候補となる画素はどのように探索されるか。

第430問DoG画像を用いたスケール検出において、対象物が小さく写っている画像の特徴点スケールは、大きく写っている画像と比較してどうなるか。

第431問DoG画像の作成において、標準偏差σの平滑化画像とkσの平滑化画像の差分をとるとき、kはどのようなパラメータか。

第432問特徴点検出におけるDoG手法の説明として誤っているものはどれか。

第433問SIFT特徴量が回転に対して不変である理由はどれか。

第434問SIFTにおける勾配強度を算出する式として正しいものはどれか。

第435問SIFTにおける勾配方向を算出する式として正しいものはどれか。

第436問SIFTにおける勾配方向の説明として誤っているものはどれか。

第437問SIFTにおいて特徴点のオリエンテーションを決定するために作成するものはどれか。

第438問SIFTにおける勾配方向ヒストグラムの作成時、勾配方向は通常いくつの方向に量子化されるか。

第439問SIFTのオリエンテーション決定において、勾配方向ヒストグラムのピーク以外にオリエンテーションとして採用される条件はどれか。

第440問SIFT特徴量を用いた画像間の対応点マッチングに関する説明として正しいものはどれか。

第441問チャンファーマッチングにおいて、入力画像側に対して事前に行う処理はどれか。

第442問チャンファーマッチングにおいて、相違度が0となるのはどのような場合か。

第443問チャンファーマッチングの相違度計算に用いられる画像の組み合わせはどれか。

第444問チャンファーマッチングに関する記述として誤っているものはどれか。

第445問ハフ変換において、xy画像空間中の直線はρθパラメータ空間でどのように表されるか。

第446問ハフ変換において、xy画像空間中の1点は、ρθパラメータ空間においてどのような図形となるか。

第447問ハフ変換において、xy画像空間中の点(0, 1)を通る直線群を表すρθパラメータ空間の式はどれか。

第448問ハフ変換において、xy画像空間中の点(1, 0)を通る直線群を表すρθパラメータ空間の式はどれか。

第449問ハフ変換において、ρθパラメータ空間で交点のρが1、θが2分のπとして検出された場合、対応するxy画像空間中の直線の方程式はどれか。

第450問ハフ変換を用いた図形要素検出に関する説明として誤っているものはどれか。

第451問NN法によるパターン識別において、テストデータはどのようにクラス分類されるか。

第452問kNN法においてkを3とした場合、テストデータはどのようにクラス分類されるか。

第453問あるテストデータに対して、最も近い学習データがクラスX、2番目と3番目に近い学習データがクラスYであった。kを3としたkNN法を用いた場合、テストデータはどのクラスに識別されるか。

第454問NN法とプロトタイプ法に関する説明として誤っているものはどれか。

第455問プロトタイプ法を用いたパターン識別において、各クラスのプロトタイプとして一般的に用いられるものはどれか。

第456問マハラノビス距離を用いた等距離線の概形は、一般にどのような形状になるか。

第457問マハラノビス距離の特徴として正しいものはどれか。

第458問あるクラスの分布が左下から右上の方向に大きな分散を持っている場合、プロトタイプを中心とするマハラノビス距離の等距離線の長軸はどの方向を向くか。

第459問パターン識別の距離尺度に関する説明で誤っているものはどれか。

第460問主成分分析を利用したパターン識別法に関する説明として正しいものはどれか。

第461問主成分分析で求められる基底の幾何学的な性質として正しいものはどれか。

第462問線形判別分析の目的として正しいものはどれか。

第463問主成分分析を利用したパターン識別法として知られている手法はどれか。

第464問パターン認識の次元削減手法に関する説明として誤っているものはどれか。

第465問2値ベクトルを10進数に変換した値をMで割った余りをハッシュ値とする方式において、10進数で179に相当するデータのMを16としたときのハッシュ値はいくらか。

第466問2値ベクトルを10進数に変換した値をMで割った余りをハッシュ値とする方式において、左端を最下位ビットとする2値ベクトル(1 0 1 1 0 0 1 1)を10進数に変換した値はいくらか。

第467問左端を最下位ビットとする2値ベクトル(1 0 1 1 0 0 1 1)を、Mを16としてハッシュ化したときの値はいくらか。

第468問ハッシングを用いた近似最近傍探索の目的として適切なものはどれか。

第469問ハッシングによる近似最近傍探索の説明として誤っているものはどれか。

第470問アダブーストの学習プロセスに関する説明として正しいものはどれか。

第471問アダブーストはどのような学習手法の1つに分類されるか。

第472問アダブーストにおける強識別器とはどのように構成されるか。

第473問アダブーストの学習における学習サンプルの重みの遷移について、正しい特徴はどれか。

第474問アダブーストに関する説明として誤っているものはどれか。

第475問サポートベクタマシンにおいて、2クラスの分布を分ける超平面を決定する際に導入されている考え方はどれか。

第476問サポートベクタマシンにおけるサポートベクタとは何か。

第477問線形分離可能な場合、サポートベクタマシンの識別境界はどのように決定されるか。

第479問サポートベクタマシンに関する説明として誤っているものはどれか。

第480問計算が簡単かつ、勾配消失問題が起こりにくい活性化関数として知られているReLU関数の定義として正しいものはどれか。

第481問ニューラルネットワークの活性化関数であるシグモイド関数の説明として正しいものはどれか。

第482問入力値が0未満の場合は0、0以上の場合は1を出力する活性化関数はどれか。

第483問ReLU関数に関する説明として誤っているものはどれか。

第484問パーセプトロンの学習において、勾配降下法を用いて重みパラメータを更新する際に用いられるρは何を表すか。

第485問勾配降下法において、学習率を非常に大きく設定した場合に起こり得る現象として正しいものはどれか。

第486問勾配降下法において、適切な学習率よりも小さな学習率を設定した場合の収束の様子として正しいものはどれか。

第487問評価関数を最小化するように勾配降下法で重みパラメータを更新するとき、更新の方向を決定する項はどれか。

第488問勾配降下法によるパラメータ更新の説明として誤っているものはどれか。

第489問NN法によるパターン識別の特徴として正しいものはどれか。

第490問SADやSSDの値と類似性の関係として、正しいものはどれか。

第491問SIFTにおける勾配強度と勾配方向の求め方の組み合わせとして、正しいものはどれか。

第492問ハフ変換において、xy画像空間の点と直線がρθパラメータ空間で対応する図形の組み合わせとして正しいものはどれか。

第493問NN法とプロトタイプ法の距離計算の対象の組み合わせとして、正しいものはどれか。

第494問ユークリッド距離とマハラノビス距離の違いとして、正しいものはどれか。

第495問主成分分析と線形判別分析が最大化する対象の組み合わせとして、正しいものはどれか。

第496問アダブーストにおける弱識別器の学習方法として、正しいものはどれか。

第497問ReLU関数とステップ関数の出力の違いとして、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　⑥ パターン・特徴の検出とマッチング／パターン認識／深層学習