108年:放射診斷(1)
有關數位濾波的敘述,下列何者錯誤?
A數位濾波可以使用旋積( convolution )運算
B數位濾波可以使用相關( correlation )運算
C旋積運算速度與濾波器大小有關
D旋積運算與相關運算結果與濾波器無關
詳細解析
本題觀念:
本題為反向題(問「何者錯誤」),考核數位影像處理中**數位濾波(digital filtering)**的兩種核心運算方式:旋積(convolution)與相關(correlation)運算,以及兩者與濾波器(filter kernel)的關係。
選項分析
(A) 數位濾波可以使用旋積(convolution)運算 ✅ 旋積是數位影像濾波最基礎的方法之一。空間域濾波的本質即是影像與濾波核(kernel)的旋積運算。陳述正確。
(B) 數位濾波可以使用相關(correlation)運算 ✅ 互相關(cross-correlation)與旋積在數學上僅差一個「核翻轉(kernel flip)」的步驟——相關運算中核不翻轉,旋積中核需先水平、垂直翻轉 180°。兩者都可用於影像濾波,現代深度學習框架(如 CNN)實際上多使用相關運算但稱之為「卷積」。陳述正確。
(C) 旋積運算速度與濾波器大小有關 ✅ 空間域直接旋積的計算複雜度為 (N 為影像大小,K 為核大小),核越大,每個像素需要的乘加運算越多,運算速度越慢。反之,可利用可分離核(separable kernel)將二維旋積拆成兩次一維旋積以降低複雜度。陳述正確。
**(D) 旋積運算與相關運算結果與濾波
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