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グレー レベルの同時生起行列の作成

GLCM を作成するには、以下のように関数 graycomatrix を使用します。この関数は、強度 (グレー レベル) 値 i のピクセルが強度値 j のピクセルに対して指定された空間関係にある頻度を計算することによって、グレーレベルの同時生起行列 (GLCM) を作成します。既定の設定では、空間関係は関心ピクセルとそのすぐ右 (水平方向の隣) のピクセルと定義されていますが、2 つのピクセルの空間関係に別の定義を指定できます。その結果できる glcm 内の各要素 (i,j) は、入力イメージで、値 i のピクセルが値 j のピクセルと指定された空間関係にある数の合計にすぎません。

GLCM のサイズはイメージ内のグレー レベルの数によって決まります。既定の設定では、graycomatrix はスケーリングによってイメージ内の強度値の数を 8 に絞りますが、NumLevels パラメーターと GrayLimits パラメーターによってグレー レベルのスケーリングを制御できます。詳細は、graycomatrix のリファレンス ページを参照してください。

グレーレベルの同時生起行列はテクスチャのあるイメージのグレー レベルの空間的分布に関するプロパティを示します。たとえば、GLCM のほとんどのエントリが対角成分に集中している場合、指定されたオフセットに関してテクスチャは粗いです。GLCM から各種の統計尺度を引き出すこともできます。詳細は、GLCM とプロットの相関からの統計の算出 を参照してください。

次の図は関数 graycomatrix が GLCM の最初の 3 つの値をどう計算するかを示します。出力 GLCM の要素 (1,1) の値は 1 です。これは、入力イメージには水平方向に隣接する 2 つのピクセルに値 11 があるインスタンスが 1 つしかないからです。glcm(1,2) の値は 2 です。これは水平方向に隣接する 2 つのピクセルに値 12 があるインスタンスが 2 つあるからです。GLCM の要素 (1,3) の値は 0 です。これは水平方向に隣接する 2 つのピクセルの値が 1 と 3 のインスタンスは存在しないからです。graycomatrix は入力イメージの処理を続け、他のピクセル ペア (i,j) のイメージのスキャンを続けて GLCM の対応する要素にその総数を記録していきます。

GLCM の作成に使用されるプロセス