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Bildverarbeitung, Fragen zu den alten Klausuraufgaben

 
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alaudo
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Anmeldedatum: 29.03.2007
Beiträge: 165
Studiengang: IIW (Diplom)

BeitragVerfasst am: Mi, 11. Aug. 10, 22:53    Titel: Bildverarbeitung, Fragen zu den alten Klausuraufgaben Antworten mit Zitat

Moin,

leider wird in den alten Threads, die ich hier in Forum finde, immer auf die damals verfügbare Musterlösungen für die DBV-Klausuren hingewiesen, die ich nirgendwo finden konnte. Daher muss ich die alten Klausuren selber nachrechnen und habe keinerlei Möglichkeit meine eigenen Lösungen auf Richtigkeit zu überprüfen.

Darüber hinaus habe ich noch ein Paar offene Fragen, für die ich keine Antwort im Skript finden konnte. Vielleicht könnte jemand, der sich mit dem Thema gut auskennt, mir dabei helfen. Mir reicht schon völlig aus, wenn mir die richtige Stelle im Skript bzw. Seite im Internet gezeigt werden.

Hier sind meine Fragen mit Kommentaren. Vielen Dank im Voraus!

Klausur vom 1.09.2009, Aufgabe 2a hat Folgendes geschrieben:
Sind die CIE xyz linear unabhänging? Bitte begründen Sie Ihre Antwort!

Ich würde vermuten, dass diese unabhängig sind, da ich keinen Grund für die Abhängigkeit sehe. Aber wie kann ich das begründen? Oder verstehe ich das Ganze falsch?
Noch eine zusätzliche Frage da: wofür braucht man manchmal CIE xyY statt CIE xyz Transformation?

Klausur vom 1.09.2009, Aufgabe 4b hat Folgendes geschrieben:
Zerlegen Sie die Übertragungsfunktion H(w) (eines cos-Filters -- alaudo) nach Betrag und Phase und bestimmen Sie danach die Gruppenlaufzeit des Filters.

Auf der Seite 151 im Skript findet man direkt nach der Herleitung der Übertragungsfunktion eine Tabelle, wo man auch den Betrag von dieser Funktion, und auch die Gruppenlaufzeit .
Wie ermittle ich auch hier den Phasengang?

Klausur vom 1.09.2009, Aufgabe 4c hat Folgendes geschrieben:
Filtern Sie die angegebene Bildmatrix I mit einem Sobel-Filter, S, das horizontale Linien detektiert...

Wird damit dann oder gemeint? In dem Skript findet man auch die weiteren Richtungen von dem Filter, etwa wie etc. Soll man vielleicht diese einsetzen?

Klausur vom 26.02.2009, Aufgabe 5b hat Folgendes geschrieben:
Wie kann das folgende Filter in Komponenten aus sinusartigen Filtern zerlegt werden? Um welche Art Filter handelt es sich bei H?


Klausur vom 23.08.2007, Aufgabe 4c hat Folgendes geschrieben:
Wie können die horizontalen und vertikalen Filterrichtungen des (Sobel)-Filterkerns in Sin und Cos-Filter zerlegt werden?

Wie löst man solche Aufgaben überhaupt?
Ich kann zwar der Tabelle in der gleichen Aufgabe Teil a entnehmen, dass und daraus schlussfolgern, dass die Matrix ein 2D-Filter sei. Aber wenn die Matrix bisschen komplexer wird, bzw. 2 unterschiedliche Filtern in X und Y Richtung hat, dann werde ich es nie lösen können. Gibt es hier einen allgemeinen Ansatz, wie man die Filterfunktion hier ermittelt?
Und was meint man mit der Frage "um welche Art Filter handelt es sich hier"? Wird damit 2D-Filter, cos-Filter oder was anderes gemeint?

Klausur vom 26.02.2009, Aufgabe 7a hat Folgendes geschrieben:
Welches ist das zugrunde liegendes Modell für die Klassen bei der Segmentierung mittels Otsu's Algorithmus? (aus Klausur 16.09.2008 noch zusätzlich) Wie lautet das Optimierungskriterium?

Hier verstehe ich das Wort "zugrunde liegendes Modell" nicht. Wird damit das Model mit quasi 2 Gauss-Verteilungen von Intensitätwerten auf dem ursprünglichen Bild gemeint?
Soll man dann nur die Formel angeben oder wird noch etwas hier erwartet?
Was meint man dann mit Optimierungskriterium?


Klausur vom 16.09.2008, Aufgabe 7b hat Folgendes geschrieben:
Skizzieren Sie das Resultat der Segmentierung mit a) single-linkage growing; b) complete linkage-growing entlang einer N8-Nachbarschaft für die gegebene Intesitätsmatrix I, Saatpunkt s und Schwellwert


Ich finde zwar auf der Seite 187 im Skript eine Abbildung zur N8-Nachbarschaft und auch die Formeln für "Growing Strategy" (5.7.21). Mir fehlt aber ein Beispiel um zu verstehen, wie man mit diesen Formeln Segmentierung durchführt. Wofür brauche ich noch die s und -Werte?

Klausur vom 28.02.2008, Aufgabe 2b hat Folgendes geschrieben:
Welches Problem kann bei einer hohen Ordnung des (Butterworth)-Filters auftretten?

Im Skript (s. 149) finde ich aber nur die positiven Seiten des Filters ("no ringing for n=1", "becomes ideal filter for ). Wird damit wohl den Saty "ringing increase with order" als das Problem gemeint?

Klausur vom 28.02.2008, Aufgabe 4b hat Folgendes geschrieben:
Zerlegen Sie die unten gennante Diskretisierung des zweidimensionalen Laplace-Operators in vier Filter.

Wie soll ich hier überhaupt vorgehen?

Klausur vom 28.02.2008, Aufgabe 4c hat Folgendes geschrieben:
Skizzieren Sie den Betrag der Verstärkung des eindimensionalen Filterkerns [1, -2, 1] in das folgende Diagramm. Die Frequenzachse ist normiert auf die halbe Abtastfrequenz.

Ich habe hier gar keinen Plan, wie man das macht. Gibt es vielleicht im Skript eine Erklärung dafür bzw. ein Beispieldiagramm?


Klausur vom 28.02.2008, Aufgabe 7 hat Folgendes geschrieben:
Registration.
a. Wie lautet die Formel zur Definition eines Registrierungsproblems? Verwenden Sie ausschließlich R für Referenzbild, O für zu registrierende Bild....
b. Wie lautet die Formel für die eindimensionale normierte Kreuzkorrelation (NCC) für zwei diskrete Funktionen ... Welche Bedeutung haben die NCC Werte von 1, 0 und -1?

Ich habe gar nichts dazu im Skript gefunden, habe sogar mit Hilfe von Adobe Acrobat Viewer in dem Skripttext nach allen möglichen Begriffen (registration, reference image, NCC, cross correlation) gesucht und habe keinen einzelnen Eintrag darüber gefunden. Wo kann das noch sein??

Klausur vom 17.02.2007, Aufgabe 9b hat Folgendes geschrieben:
Skizzieren Sie in den folgenden vier Abbildungen rechts die Resultate der vier Operationen Erosion, Dilation, Opening und Closing. Verwenden Sie dazu das links daneben gezeichnete Strukturelement.

Mir fehlt hier ein gutes Beispiel, wie die Ergebnisse dieser Operationen abhängig von dem Referenzpunkt und Strukturelement aussehen. Ich verstehe zwar das Prinzip aus dem Skript, jedoch kann die dort angeführten Beispiele mit kontinuierlichen Operationen hier nicht anwenden. Hat jemand das schon mal gemacht?
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Room101
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Beiträge: 554
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BeitragVerfasst am: Mi, 11. Aug. 10, 23:24    Titel: Re: Bildverarbeitung, Fragen zu den alten Klausuraufgaben Antworten mit Zitat

Ich beantworte mal ein paar Sachen, den Rest lasse ich dann anderen DIP-Schreibern.

alaudo hat Folgendes geschrieben:
Klausur vom 1.09.2009, Aufgabe 2a hat Folgendes geschrieben:
Sind die CIE xyz linear unabhänging? Bitte begründen Sie Ihre Antwort!

Ich würde vermuten, dass diese unabhängig sind, da ich keinen Grund für die Abhängigkeit sehe. Aber wie kann ich das begründen? Oder verstehe ich das Ganze falsch?
Noch eine zusätzliche Frage da: wofür braucht man manchmal CIE xyY statt CIE xyz Transformation?

Falsch, da x+y+z=1, ist ein Wert durch jeweils die beiden anderen bestimmt, fügt man die durch diese Normierung verloren gegangene Information wieder hinzu (z.B. absolute Helligkeit) erhält man wieder eine eindeutige Beschreibung.

alaudo hat Folgendes geschrieben:
Klausur vom 1.09.2009, Aufgabe 4b hat Folgendes geschrieben:
Zerlegen Sie die Übertragungsfunktion H(w) (eines cos-Filters -- alaudo) nach Betrag und Phase und bestimmen Sie danach die Gruppenlaufzeit des Filters.

Auf der Seite 151 im Skript findet man direkt nach der Herleitung der Übertragungsfunktion eine Tabelle, wo man auch den Betrag von dieser Funktion, und auch die Gruppenlaufzeit .
Wie ermittle ich auch hier den Phasengang?

A*exp(jB), was ist Betrag, was Phase?

alaudo hat Folgendes geschrieben:
Klausur vom 1.09.2009, Aufgabe 4c hat Folgendes geschrieben:
Filtern Sie die angegebene Bildmatrix I mit einem Sobel-Filter, S, das horizontale Linien detektiert...

Wird damit dann oder gemeint? In dem Skript findet man auch die weiteren Richtungen von dem Filter, etwa wie etc. Soll man vielleicht diese einsetzen?

Horizontale Linien finde ich mit S_y, also dem Bandpass in vertikaler Richtung und den Glätter in horizontaler (entlang der Linie).

alaudo hat Folgendes geschrieben:
Klausur vom 26.02.2009, Aufgabe 5b hat Folgendes geschrieben:
Wie kann das folgende Filter in Komponenten aus sinusartigen Filtern zerlegt werden? Um welche Art Filter handelt es sich bei H?


Klausur vom 23.08.2007, Aufgabe 4c hat Folgendes geschrieben:
Wie können die horizontalen und vertikalen Filterrichtungen des (Sobel)-Filterkerns in Sin und Cos-Filter zerlegt werden?

Wie löst man solche Aufgaben überhaupt?

Hinschauen, wo sind LP, HP, BP, sind das sinusartige Filter? Bei der ersten Aufgabe reichte "H ist ein 2D Tiefpass." Eigentlich ist es ein Binomial-Filter, aber das spielt für die Wirkung eine untergeordnete Rolle.

[...]

alaudo hat Folgendes geschrieben:
Klausur vom 28.02.2008, Aufgabe 7 hat Folgendes geschrieben:
Registration.
a. Wie lautet die Formel zur Definition eines Registrierungsproblems? Verwenden Sie ausschließlich R für Referenzbild, O für zu registrierende Bild....
b. Wie lautet die Formel für die eindimensionale normierte Kreuzkorrelation (NCC) für zwei diskrete Funktionen ... Welche Bedeutung haben die NCC Werte von 1, 0 und -1?

Ich habe gar nichts dazu im Skript gefunden, habe sogar mit Hilfe von Adobe Acrobat Viewer in dem Skripttext nach allen möglichen Begriffen (registration, reference image, NCC, cross correlation) gesucht und habe keinen einzelnen Eintrag darüber gefunden. Wo kann das noch sein??

Ist nicht Teil des aktuellen Skripts und damit auch nicht der Prüfung.

alaudo hat Folgendes geschrieben:
Klausur vom 17.02.2007, Aufgabe 9b hat Folgendes geschrieben:
Skizzieren Sie in den folgenden vier Abbildungen rechts die Resultate der vier Operationen Erosion, Dilation, Opening und Closing. Verwenden Sie dazu das links daneben gezeichnete Strukturelement.

Mir fehlt hier ein gutes Beispiel, wie die Ergebnisse dieser Operationen abhängig von dem Referenzpunkt und Strukturelement aussehen. Ich verstehe zwar das Prinzip aus dem Skript, jedoch kann die dort angeführten Beispiele mit kontinuierlichen Operationen hier nicht anwenden. Hat jemand das schon mal gemacht?


Schau dir einfach genau die Definitionen an, denk an die Spiegelung des Strukturelements und die Aufgaben sollten gut lösbar sein.
_________________
The lexical ambiguity and syntactic arrangement inherent in this prose communication tend to predict a degree of confusion in the desired recipient.
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alaudo
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BeitragVerfasst am: Do, 12. Aug. 10, 08:37    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank, Room101, für die super schnelle und kompetente Antwort! Das hat mir gut geholfen!
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alaudo
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BeitragVerfasst am: Do, 12. Aug. 10, 20:18    Titel: Re: Bildverarbeitung, Fragen zu den alten Klausuraufgaben Antworten mit Zitat

Ich habe heute mich wieder mit dem Skript und Stoff auseinandergesetzt und habe dank Room101 einiges geklärt.
Immer noch habe ich da Probleme bei manchen Aufgaben...

Jetzt eine kurze Fassung:

Klausur vom 1.09.2009, Aufgabe 4b hat Folgendes geschrieben:
Zerlegen Sie die Übertragungsfunktion H(w) (eines cos-Filters -- alaudo) nach Betrag und Phase und bestimmen Sie danach die Gruppenlaufzeit des Filters.

Hier habe ich mich versehen: man braucht nur Phase und Betrag, keinen Phasengang. Daher ist die Frage eher trivial.

Klausur vom 1.09.2009, Aufgabe 4c hat Folgendes geschrieben:
Filtern Sie die angegebene Bildmatrix I mit einem Sobel-Filter, S, das horizontale Linien detektiert...

Von Room101 oben beantwortet.

Klausur vom 26.02.2009, Aufgabe 5b hat Folgendes geschrieben:
Wie kann das folgende Filter in Komponenten aus sinusartigen Filtern zerlegt werden? Um welche Art Filter handelt es sich bei H?


Klausur vom 23.08.2007, Aufgabe 4c hat Folgendes geschrieben:
Wie können die horizontalen und vertikalen Filterrichtungen des (Sobel)-Filterkerns in Sin und Cos-Filter zerlegt werden?

Ich habe es jetzt auf folgende Weise gelöst:
1) man solle alle einfachen 2-Tap-Filtern einfach auswendig lernen. Davon gibt es nicht so viele, am wichtigsten ist es, die cos = [1 1] und sind = [1 -1]. Daraus kann man die weiteren 3 wie , und errechnen.
2) die 2D-Filter werden dann in 1D-Filter zerlegt, anhand von dem 1D-Filter kann man dann bestimmen, welche Art 2D-Filter (ob LP, HP oder BP) vorliegt.

Klausur vom 26.02.2009, Aufgabe 7a hat Folgendes geschrieben:
Welches ist das zugrunde liegendes Modell für die Klassen bei der Segmentierung mittels Otsu's Algorithmus? (aus Klausur 16.09.2008 noch zusätzlich) Wie lautet das Optimierungskriterium?

Habe immer noch keine Ahnung was damit gemeint ist, auch wenn ich Otsu's jetzt auch ohne Matlab selber berechnen kann...


Klausur vom 16.09.2008, Aufgabe 7b hat Folgendes geschrieben:
Skizzieren Sie das Resultat der Segmentierung mit a) single-linkage growing; b) complete linkage-growing entlang einer N8-Nachbarschaft für die gegebene Intesitätsmatrix I, Saatpunkt s und Schwellwert


Mit der Aufgabe habe ich heute 2 Stunden erfolglos verbracht.
In dem Skript stehen 2 Formeln für die single-linkage und complete-linkage, die sich nur anhand von der Aggregatfunktion (ob min oder max) unterscheiden.
Dabei steht aber weder im Skript noch hier in der Aufgabe kein Wort darüber, was für eine Metrike (im Skript als d(s(a),s(b)) ) hier gemeint ist. Aus Klastertheorie, wo diese Segnimentierungsarten als "single-link" und "complete-link" bezeichnet sind, habe ich jetzt rausgefunden, dass man da häufig die Differenz zwischen dem Wert in der benachbarten Zelle und Mittelwert alle Zellen des Regions berechnet und diese dann als d einsetzt und mit dem Schwellenwert U_t vergleicht. Ich verstehe dann aber nicht, wie man hier die "min" und "max" Funktionen einsetzen kann...


Klausur vom 28.02.2008, Aufgabe 4b hat Folgendes geschrieben:
Zerlegen Sie die unten gennante Diskretisierung des zweidimensionalen Laplace-Operators in vier Filter.

Habe 2 unterschiedliche Zerlegungen im Skript gefunden, die aber alle nur den Fall betrachten. Wie man auf "-8" in der Mitte kommt habe ich nicht rausgefunden...

Klausur vom 28.02.2008, Aufgabe 4c hat Folgendes geschrieben:
Skizzieren Sie den Betrag der Verstärkung des eindimensionalen Filterkerns [1, -2, 1] in das folgende Diagramm. Die Frequenzachse ist normiert auf die halbe Abtastfrequenz.

Ich habe mir alle Diagramme mit dem Matlab-Befehl "freqz(Filtervektor)" anzeigen lassen, das hilft dann auch später beim Überlegen, wie man selber solche Spektra skizzieren kann.

Klausur vom 17.02.2007, Aufgabe 9b hat Folgendes geschrieben:
Skizzieren Sie in den folgenden vier Abbildungen rechts die Resultate der vier Operationen Erosion, Dilation, Opening und Closing. Verwenden Sie dazu das links daneben gezeichnete Strukturelement.

Habe mal nach Angaben im Skript gemacht. Aber bei der letzten Klausur waren meine Berechnungen alle falsch und da ich auch hier keine Möglichkeit zum Vergleichen habe, weiß ich nicht, ob diese diesmal stimmen...
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BeitragVerfasst am: Do, 19. Feb. 15, 12:10    Titel: Antworten mit Zitat

Goil! Dann gibts ja doch noch leute die das schreiben dieses Sem! Ich bedanke mich für die F10 KLausur und möchte in die Runde fragen ob ihr glaubt, dass man unbedingt vorher RT1 bestanden haben sollte?
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Dennis Worry
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BeitragVerfasst am: Do, 19. Feb. 15, 13:50    Titel: Antworten mit Zitat

NOe, muss nicht.
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Zur Vereinfachung ist das Skalarprodukt des zu untersuchenden Vektorraumes als Flächenintegral zweier unbekannter Funktionen definiert.
Hellgate Harburg (tm)
http://rs85.rapidshare.com/files/91747844/KL2004LA1_Dl.pdf
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