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・第1問 〈共通問題〉 は,受験者全員が,必ず解答してください.

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(1)

注意事項

1. 試験開始の合図があるまで,問題冊子を開いてはいけません.

2. 試験時間は,単願の場合は80分,併願の場合は150分です.

3. 受験する検定の問題をすべて解答してください.それ以外の問題を解答しても,採点はさ れません.各検定の問題は,以下の各ページからはじまります.

・第1問 〈共通問題〉 は,受験者全員が,必ず解答してください.

 第1問

〈共通問題〉 を解答後,受験する検定の以下の各ページから解答してください.

■CGクリエイター検定 5ページ

■Webデザイナー検定 37ページ

■CGエンジニア検定 61ページ

■画像処理エンジニア検定 89ページ

■マルチメディア検定 123ページ

4. 解答用紙には,解答欄以外に3つの記入欄があります.試験監督者の指示に従い,HB以上 の濃さの鉛筆で記入してください.

(1)

氏名欄

(2)

受験番号欄

受験番号を記入し,その下のマーク欄をぬり つぶしてください.

受験番号が正しくぬりつぶされていない場合は,採点されません.

(3)

受験者区分欄

受験者区分をマークしてください.

5.

受験する検定の解答欄にマークしてください.

解答用紙の解答欄は,

検定ごとに異なります.

第1問 〈共通問題〉

は,マークシート表面の

〈共通問題〉

欄にマークしてください.

(1)解答は,解答用紙の解答欄にHB以上の濃さの 鉛筆でマーク欄をぬりつぶしてください.

例:

第1問aの解答としてウをマークする場合

(2)

a, b, c,

・・・・は設問に対応し,それぞれ解答 としてア〜キから選び,マークしてください.

(3)問題文中に注記がない限り,1つの解答群から同じ記号を2度以上用いることはでき ません.

6. 計算機などの電子機器をはじめ,その他試験補助となるようなものの使用を禁止します.

7. 携帯電話,PHSなど試験のさまたげとなるような電子機器は電源を切り,机上に置かずに しまってください.

8. 不正行為が認められた場合は,失格となります.

問 題 番 号

解 答 欄

ア イ ウ エ オ カ キ

ア イ ウ エ オ カ キ

ア イ ウ エ オ カ キ ア イ ウ エ オ カ キ 良い例

〈マーク例〉

悪い例

(しっかりぬりつぶされていない,薄い)

CG クリエイター検定/ Web デザイナー検定/ CG エンジニア検定 画像処理エンジニア検定/マルチメディア検定

エキスパート

2019

後期

2019年  後期

エキスパート

(2)

エキスパート

共通問題

問題数 1 問 問題番号 第 1 問 〈共通問題〉

CGクリエイター検定 Webデザイナー検定 CGエンジニア検定 画像処理エンジニア検定 マルチメディア検定

注意事項

第1問 〈共通問題〉 は,受験者全員が,必ず解答すること.

解答用紙の解答欄は,検定ごとに異なります.注意して解答すること.

(3)

第1問 〈共通問題〉

以下は,知的財産権に関する問題である. (1)~ (4)の問いに最も適するものを解答群から 選び,記号で答えよ.

(1) 著作権法に関する説明として,正しいものはどれか.

【解答群】

ア. 著作隣接権は,著作物の創作者に認められる権利である.

イ. 著作権の保護期間は,著作物の種類により異なる.

ウ. 著作権の侵害は,刑事罰の対象になることはない.

エ. 著作権は,権利を得る手続きとして,文化庁に登録申請する必要がある.

(2)

A

氏は,自作のイラストを自分のブログに掲載したところ,インターネットのまとめサイ トに無断で転載された.まとめサイトはキュレーションサイトともよび,インターネット 上の情報を収集し,再編集して表示するサイトを指す.また,無断転載は,

A

氏のイラスト の画像自体をまとめサイトのサーバにアップロードされることで行われたものとする.ま とめサイトが侵害した

A

氏の著作権はどれか.

【解答群】

ア.意匠権と上映権 イ.実用新案権と商標権 ウ.複製権と公衆送信権 エ.送信可能化権と公表権 

(3) コンピュータプログラムの法的保護に関する説明として,正しいものはどれか.

【解答群】

ア. コンピュータプログラムは,著作物として著作権法で保護されることはない.

イ. コンピュータプログラムによって生成された,コンピュータグラフィックス (

CG

)によ る絵画は,意匠であるため,意匠権を取得することができる.

ウ. コンピュータプログラムを作成するために,新しいプログラム言語を開発したとして も,そのプログラム言語については著作権法によって保護されることはない.

エ. コンピュータプログラムを開発する場合,他者が考案したアルゴリズムを利用するとき は,著作権法上,そのアルゴリズムを利用することについて許諾を受ける必要がある.

注意事項  第1問 〈共通問題〉 は,受験者全員が,必ず解答すること.

(4)

共通問題CGクリエイター検定Webデザイナー検定CGエンジニア検定画像処理エンジニア検定マルチメディア検定

(4) 不正競争防止法に関する説明として,適切でないものはどれか.

【解答群】

ア. 顧客データなどを不正に入手し,使用する行為を規制する法律である.

イ. 発売から

10

年以内の他人の物品の構造を模倣する行為を規制する法律である.

ウ. 著名なブランドを,許諾なく勝手に使用する行為を規制する法律である.

エ. 不正競争防止法は,著作物や発明などのように権利を付与して保護を図るものでは ない.

注意事項

第1問 〈共通問題〉 を解答後,受験する検定の

以下の各ページから解答すること.

(5)

問題数 問題番号

10 問 第 1 問 〈共通問題〉 /第 2 問~第 10 問

エキスパート

画像処理エンジニア検定

(6)

第2問

以下は,幾何学的変換とその応用例 (イメージモザイキング)に関する問題である.

a~dの

問いに最も適するものを解答群から選び,記号で答えよ.なお,変換前の座標を

^ hx y,

,変換後

の座標を

^x' y', h

とし,変換後の画像には適切な補間処理を施している.

a.

画像の幾何学的変換の

1

つに,平行移動がある.

x

方向の移動量を

tx

y

方向の移動量を

ty

と したとき,変換後の座標は,

x'=x+tx, y'=y+ty

となる.この変換は式

のような

3#3

の行 列

T

を用いて同次座標によって表現できる.

図1〈1〉

の画像に対して,式

で表される変換 を施したとき,平行移動によって

〈2〉

に変換された.このとき,式

の行列

T

にあたるもの はどれか.

x' y' T 1 J L KK KK

N P OO OO

x y 1 J L KK KK

N P OO OO x

y 1 J L KK KK

N P OO + OO=

1 0 0

0 1 0

tx

ty

1 J

L KK KK

N P OO

OO ···

y

5 x 5

O 1 2 3 4

4 3 2 1

-1 -2 -3

5 5

O

4 3 2 1 4 3 2 1

-1 -2 -3 y'

x'

〈1〉 〈2〉

図1

【解答群】

ア. イ. ウ.

  

1 0 0

0 1 0

5

-1 1 J

L KK KK

N P OO OO

  

1 0 0

0 1 0

1

-5 1 J

L KK KK

N P OO OO

  

1 0 0

0 1 0

5 1 1 J

L KK KK

N P OO OO エ.J1 0 -5 オ.

K N

O J1 0 -1

K N

O

注意事項

 画像処理エンジニア検定は,第1問

〈共通問題〉

と第2問~第10問を解答すること.

(7)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

b.

ユークリッド変換は,同次座標を用いると式

のように表現できる.式

i

は反時計まわ りの回転角を表し,

tx,ty

はそれぞれ

x

方向,

y

方向の平行移動量を表す.いま,

図2〈1〉

の画 像に対してあるユークリッド変換を施したところ,

〈2〉

の画像を得た.施した変換行列はど れか.

x' y' 1 J L KK KK

N P OO OO+

t t

x y

0 0 1 1

x y

J L KK KK

J L KK KK N P OO OO

N P OO OO sin

cos i sin i

cos i i -

···

O 1 2 3

3

2

1 y

x -3 -2 -1 O 1

3

2

1 y'

x'

〈1〉 〈2〉

図2

【解答群】

ア. イ. ウ.

  

J

L KK KK KK

J

L KK KK KK

0 0

22 22

22 22 2

1 1

- -

  

J

L KK KK KK

J

L KK KK KK

0 0

22 22

22

22 1

1

-

2

-

  

J

L KK KK KK

J

L KK KK KK

0 0

22 22

22 22 2

1 1

- -

エ. オ.

   J

L KK KK KK

J

L KK KK KK

0 0

22 22

22

22 1

1

-

2

   J

L KK KK KK

J

L KK KK KK 2 1 1

-

0 0

22 22

22 22

-

(8)

c.図3の画像に対して幾何学的変換を施すために,時計まわりに30cの回転を表す行列A

x

軸に関する鏡映変換を表す行列

B

x

の負方向に

50

の平行移動を表す行列

C

3

種類の変 換行列があるとする.これらの変換行列を用いた式

で表される変換を図3の画像に施し たとき,得られる結果はどれか.

x' y' 1 J L KK KK

N P OO OO CBA

x y 1 J L KK KK

N P OO

+ OO ···

O 100 200 300 300

100 200

-300 -100 -200 -100 -200

y

x

図3

(9)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

【解答群】

ア. イ.

  

O 100 200 300 300

200 100

-200 -300 -100 -100

y'

x'

  

O 100 200 300 300

200 100

-300 -100 -200 -100

y'

x'

ウ. エ.

  

O 100 200 300 300

200 100

-200 -300 -100 -100

y'

x'

  

O 100 200 300 300

200 100

-300 -100 -200 -100

y'

x'

オ.

  

O 100 200 300 300

200 100

-300 -100 -200 -100

y'

x'

(10)

d.図4に示すように,画像A

の下方に画像

B

をイメージモザイキングにより貼り合わせる.

画像

A

と画像

B

は被写体が重複して写った領域をもち,事前にこの領域が幾何学的に整合 するように変換済みである.この領域をアルファブレンディングによりつなぎ目が目立た ないように合成するために,領域の上端では画像

A

の画素値,下端では画像

B

の画素値と なり,その間は徐々にブレンディングする比率を変化させたい.このとき,領域の上端か ら

d1

,下端から

d2

の距離にある位置の画素値の計算式として,正しいものはどれか.ただ し,その位置の画像

A

の画素値を

I1

,画像

B

の画素値を

I2

とする.

画像A

画像B

図4

【解答群】

ア. イ. ウ.

  

d1+d2

d1I1+d2I2

  

d1+d2

d1I2+d2I1

  

d1I1+d2 2I2

エ. オ. カ.

  

d1I2+2d2I1

  

d1-d2

d1I1+d2I2

  

d1-d2

d1I2+d2I1

(11)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

第3問

以下は,ディジタル画像の撮影に関する問題である. に最も適するもの,または最も 適するものの組み合わせを解答群から選び,記号で答えよ.

a.図1に示すようなピンホールカメラモデルを考える.光学中心O

(ピンホール位置)からの 奥行きが

Z

の位置に,高さが

Y

の物体がある.光学中心から投影面までの距離 (焦点距離) が

f

のときに,投影面上にできる物体の画像の高さを

y

とする.焦点距離のみを

2

倍にしたと き,物体の画像の高さは

y

倍になり,物体の奥行きのみを

2

倍にしたとき,物体 の画像の高さは

y

倍になる.また,焦点距離と物体の奥行きの両方を

2

倍にした とき,物体の画像の高さは

y

倍になる.

Y

Z

f y O

投影面

光学中心

図1

【解答群】

ア 2 2 4

イ 2 1/2 1

ウ 2 1/2 1/2

エ 1/2 2 1

オ 1/2 2 1/2 カ 1/2 1/2 1/4

(12)

b.図2に示すように,カメラの撮像素子の対角サイズS

とレンズの焦点距離

f

に依存して,

画角 (対角線画角)

i

が決まる.

1/4

インチ,

1/3

インチ,

1/2

インチの

3

種類の撮像素子サイ ズおよび,

6mm

12mm

2

種類の焦点距離の計

6

種類の組み合わせのうち,画角が最大と なる組み合わせは

である.

撮像素子 レンズ

i

f

S

図2

【解答群】

ア.1/4

インチ,

6mm イ.1/3

インチ,

6mm ウ.1/2

インチ,

6mm エ.1/4

インチ,

12mm オ.1/3

インチ,

12mm カ.1/2

インチ,

12mm

c.

画像のディジタル化において,グレースケール画像は,撮像素子の上に結像したアナログ 画像から,離散的な位置におけるアナログ値を取り出す

を行ったのち,取り出し たアナログ値を有限分解能の数値に変換する

を行ったものである.アナログ画像 の模様の細かさと撮像素子の画素の間隔について,アナログ画像の空間周波数が

fmax

に帯 域制限されているとき,

以上の空間周波数で

すれば,アナログ画像に含ま れている情報を失わない,という関係がある.

【解答群】

量子化 標本化

2fmax

量子化 標本化

fmax

量子化 標本化

fmax/2 エ

標本化 量子化

2fmax

標本化 量子化

fmax

標本化 量子化

fmax/2

(13)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

d.

モザイク状のカラー画像から

RGB

カラー画像を再構成するデモザイキングにおいて,モザ イク状カラー画像は,

図3に示すように,各画素においてRGB

のうち

1

色だけの色情報を もっている.周囲の色情報から線形補間するバイリニア補間では,

G15

15

番目の画素にお ける

G

の値)は

のように求められる.また,エッジの方向を判別して補間するエッ ジセンシング補間では,

15

番目の画素の周囲において,横 (左右)方向には画素値が滑らか に変化し,縦 (上下)方向には画素値が急激に変化しているとき,

のようにして

G15

を求める.

R1 G2 R3 G4 R5 G6

B8 B10 B12

B20 B22 B24

B32 B34 B36

G14 G16 G18

G26 G28 G30

G7 G9 G11

G19 G21 G23

G31 G33 G35

R13 R15 R17

R25 R27 R29

図3

【解答群】

ア G15=^G9+G21h/2 G15=^G14+G16h/2

イ G15=^G9+G21h/2 G15=^G9+G14+G16+G21h/4 ウ G15=^G14+G16h/2 G15=^G9+G21h/2

エ G15=^G14+G16h/2 G15=^G9+G14+G16+G21h/4 オ G15=^G9+G14+G16+G21h/4 G15=^G9+G21h/2

カ G15=^G9+G14+G16+G21h/4 G15=^G14+G16h/2

(14)

第4問

以下は,画像の性質と色空間に関する問題である.

a~dの問いに最も適するものを解答群

から選び,記号で答えよ.

a.

ノイズの量の尺度として信号対雑音比 (

S/N

比)が利用される.

S/N

比は,式

のようにデ シベル単位

6dB@

で表すものとする.

SNR=20 log10vS

vN 6dB@ ………

ただし,

vS

は信号の実効値を,

vN

はノイズの実効値をそれぞれ表す.不規則性ノイズが見ら れる画像に対して,ノイズを低減するように画像処理を施したところ,ノイズの実効値が

1

20

に減少した.このとき,

S/N

比は何

dB

向上したことになるか.ただし,

log102=0.3

とする.

【解答群】

ア.66dB@ イ.126dB@ ウ.146dB@ エ.266dB@ オ.606dB@

b.

人間の視覚に関する説明として,適切でないものはどれか.

【解答群】

ア.

虹彩はカメラの絞りと似た役割を果たし,瞳孔径が変化して眼球に入射する光量を調 節できる.

イ.

水晶体は,厚さが変化して焦点距離を調節できる.

ウ.

エネルギーが等しい光であっても,波長によって異なる明るさに感じる.

エ.

視細胞には杆

か ん た い

体と錐

す い た い

体の

2

種類がある.杆体は比較的暗い環境ではたらき,錐体は比較 的明るい環境ではたらくが,錐体は色の識別ができないため,明るすぎる環境では色の 識別が困難となる.

オ.

暗い環境では,長波長光の感度が相対的に低い.

c.

表色系に関する説明として,適切でないものはどれか.

【解答群】

ア.

マンセルの色立体では,中心軸に近いほど彩度の低い色が配置されている.

イ. HSI

空間の

H

は色相,

S

は彩度,

I

は明度を表しており,

HSI

空間とはこれらを座標軸と

する色空間のことである.

(15)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

d.図1は,CIE-XYZ

表色系の等色関数

x¯^mh, ¯y^mh, ¯z^m

(それぞれ赤,緑,青の曲線)を示して

h

いる.三刺激値

X,Y,Z

はそれぞれ

X=Km$780380x¯^mhL^mhdm, Y=Km$780380y¯^mhL^mhdm, Z=Km$780380z¯^mhL^mhdm

と表せる.ただし,

Km

は単位変換とスケールのための定数,

L^mh

は分光エネルギー分布で ある.

図2はxy

色度図であり,色度

x,y,z

はそれぞれ

x=X/^X+Y+Zh, y=Y/^X+Y+Zh, z=Z/^X+Y+Zh

と表せる.ここに描かれている曲線はスペクトル軌跡とよばれ,単波長光の色度

x,y

を表し ている.また,描き足されている点は

A :

スペクトル軌跡と直線

y=x

との交点のうちで

x

の小さいほう 点

B :

スペクトル軌跡と直線

y=x

との交点のうちで

x

の大きいほう

である.このときの説明として,以下の文章中の に適するものの組み合わせはど れか.

三刺激値

波長[nm 0 400

0.20.40.60.81.01.21.41.61.8

450 500 550 600 650 700

-x^mh -z^mh

-y^mh

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 x

y

0A

B

図1 図2

図2で,点A

z

の値は点

B

z

の値よりも

,点

A

6nm]

付近の単波長光を 表し,点

B

6nm]

付近の単波長光を表す.

【解答群】

大きく

480 580 イ

大きく

580 480 ウ

小さく

480 580 エ

小さく

580 480

(16)

第5問

以下は,画素ごとの濃淡変換と空間フィルタリングに関する問題である.

a~dの問いに最

も適するものを解答群から選び,記号で答えよ.

a.図1のカラー画像に対して,R, G, B

G

チャンネルのみを図2のトーンカーブを用いて変 換した画像はどれか.

入力画素値 255

255 0

0

出力画素値

図1 図2

【解答群】

ア. イ.

     

ウ. エ.

     

(17)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

b.図3〈1〉

の画像に平滑化フィルタを施したところ,

〈2〉

〈3〉

の出力画像が得られた.

図4~

図6のうち,各画像に施したフィルタの組み合わせとして,正しいものはどれか.

〈1〉

〈2〉 〈3〉

図3

15 15

15 15

15 0 0 0 0

0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0 0 0

251 1 25 1

25 1 25 1

251 251 251 251 25 251 1

25 1 25 1

251 1 25

25 1 1 25 25 1

1 25 25 1

25 251 251

251 251 251

2561 4 4 256 256 16

256 24 256 24 24 256

256

25616

25616 24 256 16 4 256

256 4

256 4

256 2564 2564 2566

2566

25636 6 6 256

256

2564 1 256

2561 1

256

図4 図5 図6

【解答群】

図3

〈2〉 〈3〉

ア 図4 図5

イ 図4 図6

ウ 図5 図4

エ 図5 図6

オ 図6 図4

カ 図6 図5

(18)

c.図7は,原画像に対して適用される2

つの空間フィルタと,そのときの結果画像を示して いる.

の空間フィルタを適用すると,もう

1

つの空間フィルタによる出力結果に比 べて,より鮮鋭化された画像を得ることができた.この空間フィルタはどれか.なお,画素 値は

0

255

の範囲の値をもつものとし,計算結果が

0

よりも小さいときは

0

255

よりも 大きいときは

255

とする.

原画像 結果画像

結果画像 空間フィルタ

空間フィルタ

9

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

図7

【解答群】

ア. イ. ウ.

  

5

-1

-1 0

-1 0

0

-1

0

  

12

-1.5

-1.5

-1.5

-1.5

-1.5

-1.5

-1.5

-1.5

  

17

-2

-2

-2

-2

-2

-2

-2

-2

エ. オ.

  

8

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

  

5

-0.5

-0.5

-0.5

-0.5

-0.5

-0.5

-0.5

-0.5

(19)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

d.図8に示す画像において,3#3

のメディアンフィルタを適用したとき,

で示した黒 の画素のうち,画素値が変化する画素の個数はいくらになるか.なお,画素の値は黒が

0

, 白が

255

とする.

③ ④

① ②

図8

【解答群】

ア.0 イ.1 ウ.2 エ.3 オ.4

(20)

第6問

以下は,画像の復元と生成に関する問題である.

a~dの問いに最も適するものを解答群か

ら選び,記号で答えよ.

a.

画像劣化の代表的なものに,焦点ぼけとカメラぶれがある.カメラぶれを表す点拡がり関 数

h^x,yh

として,正しいものはどれか.ただし,カメラは一定の方向に直線的にぶれたも のとする.

【解答群】

ア. イ. ウ. エ.

           

b.図1〈1〉

の原画像

f^x,yh

に対する点拡がり関数

h^x,yh

によって,出力画像

〈2〉

〈4〉

を得 た.式①と式②の

h^x,yh

に対する出力画像の組み合わせとして,正しいものはどれか.こ こで,

d^x,yh

はデルタ関数であり,

v2

はガウス関数の分散を表す.

〈1〉

(21)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

h^x,yh=d^x,yh ···

= - +

, exp

h x y x y

rv v

^ h 21 e 2 o

2

2 2

2 ···

【解答群】

ア 〈2〉 〈3〉

イ 〈2〉 〈4〉

ウ 〈3〉 〈2〉

エ 〈3〉 〈4〉

オ 〈4〉 〈2〉

カ 〈4〉 〈3〉

c.

設問bの図1

〈1〉

の原画像

f^x,yh

が式

の点拡がり関数

h^x,yh

で劣化した.劣化画像とし て,正しいものはどれか.ただし,

u1v

とする.

uv x u

h^x,yh=

E

(それ以外のとき)

*

1

かつ

0 2 yE 2v

のとき)

···

【解答群】

ア. イ.

     

ウ. エ.

     

(22)

d.図2〈1〉

は,カメラのぶれで劣化し,かつノイズも含む画像である.この画像を周波数領域 で式④のようなフィルタを適用して,画像を復元することを考える.ここで,

C

はパラメー タであり,

〈2〉

〈3〉

は異なるパラメータで画像復元を行った結果を示している.

〈1〉 〈2〉 〈3〉

図2

, , +

, H u v H u v

1 H u 2

2

v

^ ^ ^ C

h h h ···

H^u,vh

は,ぶれを表す点拡がり関数

h^x,yh

2

次元フーリエ変換を表す.このときの説明 として,以下の文章中の に適するものの組み合わせはどれか.

パラメータC が

と,

〈3〉

のようにノイズが増幅される.パラメータC が

と,

〈2〉

のようにノイズは増幅されないものの,ぶれ復元の効果も小さい.このようなフィルタを

とよぶ.

【解答群】

小さい 大きい バイラテラルフィルタ

大きい 小さい バイラテラルフィルタ

小さい 大きい ウィーナフィルタ

大きい 小さい ウィーナフィルタ

(23)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

第7問

以下は,パターンや図形を検出する処理に関する問題である.

a~eの問いに最も適するも

のを解答群から選び,記号で答えよ.

a.

テンプレートと対象画像とのマッチングを行うテンプレートマッチングでは,

SAD

Sum of

Absolute Difference

)を利用することが多い.対象画像の部分画像がテンプレートと完全に

一致した場合,

SAD

の値はいくらになるか.

【解答群】

ア.-1 イ.0 ウ.1 エ.255 オ.65,025

b.図1を対象画像I^x,yh

図2をテンプレートT^x,yh

として,

SSD

を用いたテンプレートマッ チングを行う.

SSD

は,式

R^x,yh

のように定義され,対象画像の部分画像とテンプ レートの相違度を表す.ただし,画像およびテンプレートは左上の画素位置を原点

^0, 0h

と し,右方向を

x

軸の正方向,下方向を

y

軸の正方向とする.

図3に相違度R^x,yh

の計算結果 を示す.

図3中の赤枠A

の値はいくらになるか.

3 0

2 0

2 1 1 0 3 2

2 2 2 1

1 0 2

2 2 1

1 2 3 1

3 0 1

2 1

10 5

9 4 A

4 7 7

3 5 11 9

2 7 9 5

図1 対象画像 図2 テンプレート 図3 相違度

R^x,yh=

j=0 i=0

1 1

_I^x+i,y+jh-T^i,jhi2

!

!

···

【解答群】

ア.2 イ.4 ウ.6 エ.7 オ.8

(24)

c.

注目画素

P

の画素値

IP

と近傍画素の画素値

IP"x

の関係性に基づいて,コーナーを検出するこ とを考える.まず,式

により近傍画素を

Brighter

(明るい) ,

Similar

(類似) ,

Darker

(暗い)

3

値に分類する.さらに,

Brighter

もしくは

Darker

と分類された画素が,一定以上の数が 連続する場合,注目画素をコーナーとする.この判定手順によりコーナーとして判別される ものはどれか.なお,図中の青枠は注目画素,赤枠は近傍画素を表す.また,式

のしきい 値

t

50

とし,

Brighter

もしくは

Darker

9

画素以上連続した点をコーナーとする.

Brighter Similar Darker

SP"x=

IP+tEIP"x

IP-t1IP"x1IP+t

IP"xEIP-t

4

………

【解答群】

ア. イ.

  

23 60 89

189 156

220

18 36 40 241

16

58 46 32

192 130 64

  

156 196 185

196 156

222

86 56 90 201

90

96 128 91

189 126 120

ウ. エ.

  

230 96 185

232 156

196

185 192 184 185

185

196 210 222

201 222 230

  

163 159 81

96 156

86

174 152 163 93

163

123 185 196

109 120 139

(25)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

d. xy

画像空間中の直線は,

at

を傾き,

bt

y

切片としたとき,

y=atx+bt

で表すことができる.

ハフ変換では,直線上の点を

ab

パラメータ空間に写像して投票することで直線を検出する ことができる.直線

y=atx+bt

上の点が投票された

ab

パラメータ空間はどれか.

【解答群】

ア. イ. ウ.

  

O a

b

  

O a

b

  

O a

b

エ. オ.

  

O a

b

  

O a

b

e. SIFT

特徴量の説明として,正しいものはどれか.

【解答群】

ア.

スケールと回転に不変な特徴量である.

イ.

スケールに不変ではないが,回転に不変な特徴量である.

ウ.

回転に不変ではないが,スケールに不変な特徴量である.

エ.

回転にもスケールにも不変ではない特徴量である.

(26)

第8問

以下は,

2

値画像処理に関する問題である.

a~dの問いに最も適するものを解答群から選

び,記号で答えよ.

a. 2

値化処理に用いるアルゴリズムとその名称の組み合わせとして,正しいものはどれか.

【解答群】

名称 アルゴリズム

ア p-タイル法

入力画像の濃淡ヒストグラムを求め,頻度が最小となる画素値

をしきい値とする.

イ p-タイル法

入力画像の濃淡ヒストグラムを求め,頻度が最大となる画素値

をしきい値とする.

モード法 入力画像の濃淡ヒストグラムを求め,

2

つの山の間の谷の底とな る画素値をしきい値とする.

モード法 入力画像の濃淡ヒストグラムを求め,頻度が最大となる画素値 をしきい値とする.

判別分析法

入力画像の濃淡ヒストグラムを求め,画素値の低いところから 頻度を積算し,予測された画素数を超えたときの画素値をしき い値とする.

b.図1の2

値画像に対して,膨張処理と収縮処理をそれぞれ別々に行う.処理結果の画像の組 み合わせとして,正しいものはどれか.なお,対象は黒画素,背景および穴は白画素とする.

図1

(27)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

【解答群】

膨張処理 収縮処理

(28)

c.

図形の形状特徴を表すパラメータの

1

つにモーメント特徴があり,

^p+qh

次モーメント

M^p,qh

を用いて式

で表される.

M^p,qh=

!

f^i,jhipjq ···

ここで,

i,j

はそれぞれ

x

軸,

y

軸の位置であり,

f^i,jh

はその位置に黒画素があるときは

1

, ないときは

0

をとる関数である.

図2におけるM^0, 0h

の値はどれか.

y

0 x

図2

【解答群】

ア.0 イ.1 ウ.3 エ.11 オ.16

(29)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

d.図3の画素列をベクトル化する.ベクトル化の手法としては,画素列を近似する線分から最

大距離に位置する画素を用いて再帰的に分割する

2

分割法を用いる.このときの分割の過 程を示しているものはどれか.なお,赤い折れ線は,分割された画素列を近似する線分を 示している.

図3

【解答群】

1回目 2回目 3回目 4回目 5回目

(30)

第9問

以下は,画像からの

3

次元情報の復元に関する問題である.

a~dの問いに最も適するもの

を解答群から選び,記号で答えよ.

a.図1の透視投影モデルを考える.カメラ座標系^X,Y,Zh

では,カメラの光学中心を原点と し,

Z

軸がカメラの光軸方向と一致する.また,

X

軸正方向と

Y

軸正方向がそれぞれ画像座 標系

^x,yh

x

軸正方向と

y

軸正方向に一致しており,画像の原点はカメラの光軸上にと る.このときの説明として,正しいものはどれか.

y

x

^x, yh

^X,Y,Zh

X Y

O Z

図1

【解答群】

ア.

焦点距離を

1

とすれば,カメラ座標系

^X,Y,Zh

と画像座標系

^x,yh

の間に,

x=XZ,y=YZ

の関係がある.

イ.

カメラ座標系

^X,Y,Zh

における線分は,画像座標系

^x,yh

において必ず点または線分と なる.

ウ.

画像座標系

^x,yh

における線分は,カメラ座標系

^X,Y,Zh

において必ず点または線分で ある.

エ.

カメラ座標系

^X,Y,Zh

における円は,画像座標系

^x,yh

においても必ず円となる.

オ.

画像座標系

^x,yh

における円は,カメラ座標系

^X,Y,Zh

においても必ず円である.

b.図2のように,点P

をカメラ

1

およびカメラ

2

で撮影したときの画像を,

画像1

および画像2 とする.これらの画像を用いたステレオビジョンに関する説明として,正しいものの組み 合わせはどれか.ただし,点

P

の画像

1および画像2

における位置を

m1

および

m2

とする.ま た,それぞれのカメラの光学中心と

m1

および

m2

を結んだ直線を

l1

および

l2

とする.

直線l1

P

直線l2

(31)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

[説明]

m1

のみから,点

P

の空間の位置が一意に決まる.

m1

から,点

P

の空間の位置が直線

l1

上に限定される.

m1

から,点

P

の空間の位置が直線

l2

上に限定される.

P

の空間の位置は,直線

l1

と直線

l2

の交点として決まる.

直線

l1

はエピポーラ線とよばれる.

【解答群】

ア.

イ.

ウ.

エ.

オ.

c.図3のように,1

つの点からすべての方向に均等に電磁波を放射する点状の放射源と,そ の放射源を中心とした半径

r

2r

の仮想的な球面を考える.以下の文章中の に適 するものの組み合わせはどれか.

点状の放射源 r 球面 2r

図3

半径

r

の球面上の放射照度を

E6W/m2@

とすると,半径

2r

の球面上の放射照度は

6W/m2@

である.この放射源から放射される全放射束をUとすると,放射強度

I

[W/sr]

である.

【解答群】

E U

E/2 U/4rE/2 U/4rr2E/4 U/4rE/4 U/4rr2

(32)

d.図4のように,平行光線に照らされた物体表面上のある点で観察される拡散反射と鏡面反

射について考える.以下の文章中の に適するものの組み合わせはどれか.ただし,

拡散反射はランバートモデルに,鏡面反射はフォンモデルに従うと仮定する.

物体表面 法線

正反射方向 視線

光源

i a

図4

の輝度は,視線方向に依存せず,法線と光源方向のなす角度i が大きくなればなる ほど

なる.一方で,

の輝度は,視線方向に依存し,正反射方向と視線方向のな す角度a が大きくなればなるほど

なる.

【解答群】

拡散反射 大きく 鏡面反射 大きく

拡散反射 小さく 鏡面反射 大きく

拡散反射 小さく 鏡面反射 小さく

鏡面反射 大きく 拡散反射 大きく

鏡面反射 小さく 拡散反射 大きく

鏡面反射 小さく 拡散反射 小さく

(33)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

10問

以下は,画像符号化に関する問題である.

a~dの問いに最も適するものを解答群から選び,

記号で答えよ.

a.

画像サイズが横

4,096

画素

#

2,560

画素,

RGB

の各画素値が

0

65,535

までの整数値 として量子化されている

RGB

カラー画像がある.この画像を

10.0MB

のサイズのファイ ルとして保存するためには,何分の

1

に圧縮すればよいか.なお,

1

バイト=

8

ビット,

1MB=1,024#1,024

バイトとして計算するものとする.

【解答群】

ア.1-

2 イ.1-

3 ウ.1-

6 エ.1-

9 オ.1-

12

b.

画素値が

0

から

7

8

階調の画像を,等しい符号長で符号化する場合の符号長は何ビットか.

【解答群】

ア.2 イ.3 ウ.4 エ.8 オ.12

(34)

c.

画像の符号化に用いられる算術符号化は,画素値の出現確率に応じて長さの異なる符号を 用いることによって平均符号長を短くし,圧縮効果を得る手法である.

表1と図1は,設

問bの画像に対するそれぞれの画素値の出現確率,および出現確率を累積した画素値の領 域の下限・上限を示したものである.

表2は画素値の出現確率の大きい順に並べ,画素値

の領域の下限の

2

進数を用いて,各画素値をほかと区別するための符号化を行ったもので ある.このときの平均符号長は,設問bの符号長と比較すると,およそ何倍になるか.

表1 画素値の出現確率

画素値 出現確率

0 0.04

1 0.08

2 0.12

3 0.25

4 0.28

5 0.14

6 0.06

7 0.03

0.00

境界領域 0.28 0.53 0.67

1.00 0.87

0.930.97 0.79

画素値 4 3 5 2 1 6 0 7

図1 算術符号化における画素値と領域

表2 算術符号化の考え方

画素値 出現確率 画素値の領域の下限 算術符号

2進数 10進数

4 0.28

3 0.25

5 0.14

2 0.12

1 0.08

6 0.06

0 0.04

0.00 0.28 0.53 0.67 0.79 0.87 0.93

0.00000000 0.01001000 0.10001000 0.10101100 0.11001011 0.11011110 0.11101110

00 01 100 101 1101 1100 1110

(35)

画 像 処 理 エ ン ジ ニ ア 検 定

d.

変換符号化は,画像を周波数領域に変換して得られる係数群の分散に偏りがあることを利 用して,分散の大きい係数に長い符号,分散の小さい係数に短い符号を割り当てることで 平均符号量を削減する方法である.周波数領域への変換手法の

1

つにウェーブレット変換 がある.

2

次元離散ウェーブレット変換では,

図2のように,入力画像に対して適用するこ

とで,

図3のような4

つの画像が得られる.この処理に関する説明として,正しいものは どれか.

図2 図3(上左)LL,(上右)HL,(下左)LH,(下右)HH

【解答群】

ア.

ウェーブレット変換による符号化では,画像をブロックに分割して個々のブロックごと に処理が行われる.

イ.

ウェーブレット変換は画像全体の平均的な特徴量への変換であるため,画像中のエッ ジやコーナーのような局所的な特徴をうまくとらえることができない.

ウ.

変換後の

4

つの画像を用いてウェーブレット逆変換を適用することによって,元の画像 を完全に再現することができる.

エ.

ウェーブレット変換後の

4

つの画像のサイズの総和は元の画像よりも小さくなる.

オ.

変換後の画像のうち,

LL

画像のすべての成分を

0

としてウェーブレット逆変換を行っ

ても元画像に近い画像を復元することができる.

(36)

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