113年:放射診斷(1)

77.影像 f1 經過下列何者的運算可得到影像 f2 結果? 圖片

AA.[[1, 2, 1], [0, 0, 0], [1, 2, 1]] 圖 圖片
BB.[[-1, 0, 1], [-2, 0, 2], [-1, 0, 1]] 圖 圖片
CC.[[1, 0, 1], [2, 0, 2], [1, 0, 1]] 圖 圖片
DD.[[-1, -2, -1], [0, 0, 0], [1, 2, 1]] 圖 圖片

詳細解析

本題觀念:

本題測驗醫學影像處理中的空間濾波(Spatial Filtering)邊緣偵測(Edge Detection)。具體而言,探討透過卷積(Convolution)運算對影像進行梯度(Gradient)計算,以強化或萃取影像中特定方向的邊緣資訊,這在電腦輔助診斷(CAD)與影像強化技術中相當常見。

影像分析:

  1. 影像 f1f1(原圖)
    • 為一張右腳的側位 X 光影像(Lateral Foot X-ray)。
    • 影像右側包含一個標準的「R」字鉛字標記。
  2. 影像 f2f2(濾波後結果)
    • 整體影像背景轉為中灰色,而結構邊界呈現一明一暗的浮雕效果(Embossing effect),這顯示該影像經過了一階微分(First-order derivative)或梯度濾波器的運算。
    • 方向性觀察:影像中水平走向的邊界(如腳背邊緣、足底筋膜、蹠骨與趾骨的上下緣皮質骨)被強烈凸顯,呈現高對比的亮/暗線條。相對地,垂直走向的邊界(如跟骨後緣、腳跟後側軟組織、跗骨間的垂直關節面)則幾乎融入灰色背景中,沒有被強化。
    • 關鍵細節(Letter "R"):「R」字的垂直主幹在 f2f2 影像中完全消失,僅剩下其頂部與中段的水平筆畫。這是一個決定性的特徵,證明該濾波器

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