Übungsaufgaben zur Vorbereitung auf die Klausur


  1. Wenden Sie auf das folgende Bild ein 3x3-Medianfilter an:











    2.                    schwarz: Grauwert 0, weiß: Grauwert 100










  2. Beschreiben Sie die Wirkung eines Gaußfilters im Gegensatz zur Wirkung eines Laplace-Filters auf eine Kante in einem Grauwertbild.
  3. Sie sehen in einem Bild einen großen Störanteil an “Salz- und Pfefferrauschen” (Binärrauschen). Welches Filter empfehlen Sie, um diesen Rauschanteil zu unterdrücken?
  4. Durch ein Bild verlaufen wenige helle, horizontale Linien, die sich über die gesamte Bildbreite erstrecken und von Störungen herrühren. Empfehlen Sie ein Filter, mit dem diese Linien eliminiert werden, während gleichzeitig der Rest des Bildes nicht oder möglichst wenig beeinflußt wird.
  5. Welche Funktion hat ein Rechteckfilter, z.B. mit der Maske 1/3 [ 1 1 1 ]? Warum ist es nicht optimal, d.h. welche wesentlichen Nachteile hat es? Geben Sie ein besser geeignetes Filter an, das die von Ihnen genannten Nachteile vermeidet.
  6. Nennen Sie ein Beispiel für ein morphologisches Filter.
  7. Wie wird ein sog. “Erosionsfilter” realisiert? Was kann man damit anfangen?
  8. Mittelwertfilter, Gaußfilter und Medianfilter sind Glättungsfilter. Vergleichen Sie diese drei Filtertypen miteinander. Beschreiben Sie die Wirkung auf ein Grauwertbild, und nennen Sie für jedes Filter mindestens je einen Vorteil und je einen Nachteil.
  9. Sie möchten eine Kante in einem Grauwertbild finden, die parallel zur y-Achse verläuft. Jemand schlägt Ihnen dafür das Filter Dx = [ -1 1 ] vor. Warum ist dieses Filter nicht gut geeignet? Welches Filter würden Sie stattdessen empfehlen?
  10. Welchen Vorteil haben Sobel-Filter gegenüber Prewitt-Filtern?
  11. Der Gradient ist ein Vektor, dessen Komponenten die ersten partiellen Ableitungen des Grauwertes nach x und nach y sind. Beschreiben Sie, welche Operationen man auf ein Grauwertbild anwenden muß, um als Ergebnisbild in jedem Pixel den Betrag des Gradienten an diesem Pixel zu erhalten (Geben Sie auch eine Diskretisierung der partiellen Ableitungen an). Machen Sie sich klar, wie das Gradientenbild aussieht, wenn Sie als Ausgangsbild einen Graukeil, eine Kante sowie einen Kreis verwenden, der vom Rand aus zum Zentrum hin radial immer heller wird.
  12. Sie haben einen dunklen Strichcode auf hellem Untergrund aufgenommen und stellen im Grauwertbild zwei störende Effekte fest:
        - Im Untergrund befinden sich isolierte, kleine dunkle Bereiche, die aus wenigen zusammenhängenden Pixeln bestehen.
        -  Einige Striche des Codes haben kleine Löcher und ausgefranste Kanten.
        Sie möchten die Striche vom Untergrund trennen und die Lage der Kanten der Striche bestimmen. Beschreiben Sie, wie Sie das vorhandene Bild bearbeiten, um zu diesem Ergebnis zu kommen.
  13. Wenden Sie auf das folgende Bild jeweils ein 3x3-Gaußfilter, das Sobel-Filter Sx und das Laplace-Filter L1 an:











    14.                    schwarz: Grauwert 0, weiß: Grauwert 100






































T 1.0  April 2001    FH Darmstadt FBMN Studiengang OBV      Bildverarbeitung I    © Prof. Dr. Heckenkamp 2001