專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學112 年第 52 題單選題
下列那一個濾波矩陣可以強化或使目標器官的邊緣銳利化?
A1 1 1 / 1 1 1 / 1 1 1
B1 1 1 / 1 8 1 / 1 1 1
C1 2 1 / 2 4 2 / 1 2 1
D-1 -1 -1 / -1 5 -1 / -1 -1 -1正確答案
D正確答案
邊緣銳利化濾波矩陣的特徵是「中心正、周圍負」,能凸顯灰階差異強化邊緣,正解為D。
為什麼答案是 D
中心+5、周圍皆-1,總和為1,屬高通(high-pass)/銳化濾波,能放大像素間灰階差異,使器官邊緣對比增強、輪廓更銳利,正是邊緣銳利化的標準核心。
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完整詳解
Pro · 無限重點 邊緣銳利化濾波矩陣的特徵是「中心正、周圍負」,能凸顯灰階差異強化邊緣,正解為D。
看周圍係數是否為負!邊緣銳利化=中心高正值+周圍負值;周圍全正值則是平滑(模糊)。
逐選項分析
A✕
全部係數皆為1的均值濾波器(mean filter),是典型的低通/平滑濾波,會把鄰近像素平均化,造成影像模糊、降低雜訊,與邊緣銳利化效果相反。
B✕ 陷阱
中心為8、周圍為+1,總和為16且係數全正,本質上仍屬加權平滑(低通)性質,並非邊緣強化。容易被誤認為銳利化,是常見陷阱。
C✕ 陷阱
1-2-1高斯型加權矩陣(中心4、周圍正值遞減),屬於高斯平滑濾波(Gaussian filter),用於降噪與模糊,係數全正,無邊緣強化作用。
D✓ 正確
中心+5、周圍皆-1,總和為1,屬高通(high-pass)/銳化濾波,能放大像素間灰階差異,使器官邊緣對比增強、輪廓更銳利,正是邊緣銳利化的標準核心。
影像濾波矩陣類型對照
| 類型 | 係數特徵 | 效果 | 範例 |
|---|
| 均值平滑 | 全正且相等 | 模糊、降噪 | 全1矩陣(A) |
| 高斯平滑 | 中心正大、周圍正遞減 | 模糊、降噪 | 1-2-1(C) |
| 加權平滑 | 中心正大、周圍正小 | 輕度模糊 | 中心8(B) |
| 高通銳化 | 中心正、周圍負 | 強化邊緣 | 中心5周圍-1(D) |
關鍵在於分辨「平滑(模糊)」與「銳化(邊緣強化)」。只要矩陣周圍係數全為正值(如A、B、C)就是平滑濾波,不可能強化邊緣;唯有周圍出現負值(D)才會放大灰階差異產生銳化效果。B的中心8易被誤認為銳化。