第9章 「計測」メニュー  
2.「形状特徴抽出」コマンド 
 2値画像を対象として、対象物のカウントや形状特徴量の算出、また特徴量を利用した選別などができます。コマンドを選択すると「形状特徴抽出」ダイアログボックスが表示されます。ダイアログボックスの中では処理方法により3つのタブがあります。
@ 「カウント」タブ
  対象物の縦横の大きさを指定して、画像イメージ上に指定範囲内の対象物が何個あるか数えます。
画像上に範囲を指定した場合は範囲内のみを検索します、特に指定しない場合は画像全体が対象となります。
1) 「抽出対象設定」では抽出する対象物の幅と高さの範囲を指定して下さい。「幅範囲」と「高さ範囲」チェックボックスをマークすると左側の範囲指定入力ボックスが入力可能となりますので、抽出対象物の大きさ範囲を入力して下さい。特に範囲を指定しない場合はチェックを消してください。
2) 「対象色」では対象物の色を[黒]か[白]のどちらかをラジオボタンで選択して下さい。 カウント条件が決定します。
3) [カウント]ボタンをクリックすると画像の中から、指定範囲以内の対象物のみを抽出し、画像上の抽出された対象物それぞれの中心に十字マークと番号を付けます。番号は画像の上側から順に付けられます。また抽出した対象物の数が「抽出数」テキストボックスに表示されます。
4) 「更新」ボタンをクリックすると抽出された対象物以外の画像は背景画像になり、画像が抽出された対象物のみになります。下記の図は左側が「抽出対象
設定」を行わなかった場合で、右側が「抽出対象設定」を行い「更新」ボタンをクリックして対象物以外を除去した状態です。
5) カウントした時の画像上の番号は画像データではないので、番号が付いた状態で印刷やファイルデータとしての保存ができません。そこで「ラベル画像」ボタンをクリックすると、カウントした時の条件で番号ラベル付きの画像を作成できます。測定したExcelのデータなどと比較する場合や画像情報と測定データを後で照合する場合などに有効です。
    A [特徴量]タブ
    抽出された対象物の特徴量を計測して測定値を表形式で表示します。
1)  リストボックスの中から目的の特徴量を選択してください。選択されると背景が青に変わります。マウス左ボタンをクリックすると選択と解除が繰り返し、ダブルクリックすると全てが選択され、右ボタンをクリックすると全て解除されます。
2) 計測特徴量を選択した後で[特徴量]ボタンをクリックすると選択されている測定値がダイアログボックス下の表中に表示されます。各特徴量の合計と平均が表中の最終行付近に表示されます。また、「純面積」、「穴面積」、「全面積」の面積値には画像全体に対する面積比が最終行に表示されます。
3)  計測値として算出する特徴量はリストボックスの中に下記の34種類の特徴量があります。Excelにデータを転送した後で他の特徴量を計算するとほとんどの特徴量が算出できます。それぞれの特徴量の内容を下記に示します。
・[重心位置X]:Xc
画像原点からの対象物面積重心のX座標位置。
・[重心位置Y]:Yc
  画像原点からの対象物面積重心のY座標位置。
・[X最小位置]:Xmin
  対象物の中でX方向に最小となる点の座標位置。
・[X最大位置]:Xmax
          対象物の中でX方向に最大となる点の座標位置。
・[Y最小位置]:Ymin
  対象物の中でY方向に最小となる点の座標位置。
・[Y最大位置]:Ymax
  対象物の中でY方向に最大となる点の座標位置。
・[Xフェレ径]:Xdiff=Xmax-Xmin+1
  X最大位置とX最小位置の差、X方向のフェレ径。
・[Yフェレ径]:Ydiff=Ymax-Ymin+1
  Y最大位置とY最小位置の差、Y方向のフェレ径。
・[穴数]:Nc
  対象物内に含まれる穴の数。
・[純面積]:Sa
  対象物の面積で穴を含まない面積。
・[穴面積]:Sc
  対象物内に含まれる穴の総面積。
・[全面積]:St
  対象物の面積で穴を含む面積。
・[穴面積比(%)]:Hratio=Sc/St*100
  全面積と穴面積の百分率比。
・[外周囲長]:Po
  対象物の外周の長さ。
・[内周囲長]:Pi
  穴のある対象物の総内周の長さ。
・[等価円直径]:Deq
  面積一定で対象物を円形状に置き換えたときの直径。
・[慣性主軸角度]:θ
  慣性主軸の角度。基準はXY平面でX+,Y=0の線で角度が0。
・[等価楕円長径]:Dmj
  面積一定で対象物を楕円形状に置き換えたときの長い方の直径。
・[等価楕円短径]:Dmm
  面積一定で対象物を楕円形状に置き換えたときの短い方の直径。
・[主軸射影距離]:L
  対象物を慣性主軸と平行に投影したときの長さ。
・[副軸射影距離]:B
  対象物を慣性副軸と平行に投影したときの長さ。
・[絶対最大長]:Dmax
  対象物外周上、任意2点間の距離の最大長さ。
・[最大半径]:Rmax
  外周上の1点と重心位置との距離のうちの最大長さ。
・[最小半径]:Rmin
  外周上の1点と重心位置との距離のうちの最小長さ。
・ [平均半径]:Rave=(Rmax+Rmin)/2
  最小半径と最大半径の平均値。
・ [純面積周囲長比(%)]:Peround=(4πSa/Po2)*100
  純面積と外周囲長の比。
・ [全面積周囲長比]:PPS=Po2/St
  全面積と外周囲長の比。
・ [水平外接矩形面積]:Sx1=Xdiff*Ydiff
  X、Yのフェレ径で囲まれた面積。
・ [主軸外接矩形面積]:Sx2=B*L
  主軸射影距離と副軸射影距離で囲まれた面積。
・ [水平外接矩形縦横比]:Lratio#1=Ydiff/Xdiff
  Xフェレ径とYフェレ径の比。
・ [主軸外接矩形縦横比(%)]:Lratio#2=B/L*100
  主軸射影距離と副軸射影距離の百分率比。
・ [水平外接矩形面積比(%)]:Sratio#1=Sa/Sx1*100
  純面積と水平外接矩形面積の百分率比。
・ [主軸外接矩形面積比(%)]:Sratio#2=Sa/Sx2*100
  純面積と主軸外接矩形面積の百分率比。
・ [等価楕円主副軸比(%)]:Aratio=Dmn/Dmj*100
  等価楕円の長径と短径の百分率比。
4) 出力]ボタンをクリックすると表中に表示されている対象物の番号と特徴量が順に「システム設定」で指定された出力先に出力します。左記の表はMicrosoft Excelに出力した場合のシートを示しています。
 
B [制限抽出]タブ
    測定した特徴量に範囲または規格値と交差を設定して対象物を選別することが可能です。ただし、このページは特徴量の測定を行った後でないと設定できません。
1) リストボックスには「特徴量」で測定した特徴量と同じ数の特徴量が表示されます。その中から制限を設定して選別したい特徴量をマウスでクリックしてください。背景が青に変わり、特徴量の名前がリストボックス右側に表示されます。
2) 制限抽出を設定する方法が4種類あり、ラジオボタンで選択します。制限を設定した後に「制限抽出」ボタンをクリックすると制限された条件を満たす対象物のみを抽出し、「抽出数」テキストボックスに表示します。
 画像上で抽出された対象物のみに番号が付けられ、下の表も抽出された対象物のみのデータとなります。
  ・「絶対範囲」は、対象データの最小値と最大値の範囲内を制限抽出します。
・ 「相対範囲」は、対照データを最小値を0とし最大値を100%として%の範囲で指定します。
・ 「交差」は、対象データを中央値と中央値からの範囲で指定します。
・ 「画像サイズを適用」は、画像内の重心位置を制限する方法です。範囲指定は、相対範囲で%で指定します。
3) 「更新」ボタンをクリックすると抽出された対象物以外の画像は背景画像になり、画像が抽出された対象物のみになります。
 
)  [反転演算]ボタンをクリックしますと、形状特徴計測で制限抽出された画像(「更新」ボタンで消えた画像)表示されます。
  
)  [出力]ボタンをクリックすると表中に表示されている対象物の番号と特徴量が順に「システム設定」で指定された出力先に出力します。
6) 「ラベル画像」ボタンをクリックすると、カウントした時の条件で番号ラベル付きの画像を作成できます。
C 「Excelと他プログラムの起動」
  Excelマクロの実行は、「付録E.Excelマクロの起動について」をご参照ください。
D 他プログラムの起動
  「環境設定」内「結果出力」タブ「出力形式」をCSVに設定してください。独自の判定プログラムや解析マクロでプログラム可能です。
1)  形状特徴抽出の出力ボタンを押します。
2)  ダイアログ下の「データ出力後にExcelマクロや他プログラムを起動する」にチェックを入れてください。下側にメニューが開きます。
2) プログラム指定ボタンを押します。ファイルを選択するダイアログを表示します。
3) 起動したいプログラムを指定します。(CSVを利用するしたプログラムは、コマンドラインでデータファイル(CSV形式)のフルパスを取得できよう作成してください。)
4) 実行ボタンを押しまとプログラムが実行されます。
   
 

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