109年:放射診斷(2)

下列有關數位高斯( Gaussian )低通濾波器之敘述,何者正確?

A大小固定不可改變
B標準差愈大,其截止頻率愈小
C經過處理後可得清晰影像
D可生成無損失之壓縮影像

詳細解析

本題觀念:

數位高斯低通濾波器(Gaussian low-pass filter)是影像處理中常用的平滑化工具,其特性由標準差(standard deviation, σ)控制。理解 σ 與截止頻率(cutoff frequency)之間的數學關係是本題關鍵。

選項分析

(A) 大小固定不可改變 錯誤。高斯濾波器的大小(核心大小,kernel size)可以根據標準差 σ 的設定而改變——標準差愈大,所需的卷積核心(convolution kernel)也愈大,才能精確表示高斯分布。濾波器大小並非固定。

(B) 標準差愈大,其截止頻率愈小 正確。高斯低通濾波器的截止頻率(fcf_c)與標準差(σ\sigma)之間存在反比關係,數學上可表示為: σ=kNfc\sigma = k \cdot \frac{N}{f_c} 其中 kk 為常數,NN 為影像寬度。由此可知,σ\sigma 愈大則 fcf_c 愈小。物理意義上,σ\sigma 愈大代表平滑程度愈強,通過的頻率範圍愈窄,即截止頻率降低,影像被保留的高頻成分愈少。

(C) 經過處理後可得清晰影像 錯誤。高斯低通濾波器是一種平滑化(smoothing)濾波器,其功能是抑制高頻雜訊,但同時也會造成影像模糊(blurring)。要獲得清晰(銳利)影像,應使用高通濾波器(high-pa

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