bwboundaries

バイナリ イメージ内の領域の境界をトレース

構文

B = bwboundaries(BW)

B = bwboundaries(BW,conn)

B = bwboundaries(BW,conn,options)

[B,L] = bwboundaries(___)

[B,L,n,A] = bwboundaries(___)

説明

B = bwboundaries(BW) は、バイナリ イメージ BW において、オブジェクトの外側の境界をオブジェクトの内部にあるホール (穴) の境界と共にトレースします。また bwboundaries は、一番外側のオブジェクト (親) の内部に入り、子のオブジェクト (親オブジェクトに完全に囲まれたオブジェクト) をトレースします。この関数は、境界ピクセルの位置の cell 配列 B を返します。

B = bwboundaries(BW,conn) は、オブジェクトの外側の境界をトレースします。ここで、conn は親と子の境界をトレースする際に使用する連結性を指定します。

B = bwboundaries(BW,conn,options) は、オブジェクトの外側の境界をトレースします。ここで、options は "holes" または "noholes" であり、他のオブジェクト内にある穴の境界を含めるかどうかを指定します。

[B,L] = bwboundaries(___) は、オブジェクトと穴にラベルが付けられたラベル行列 L も返します。

[B,L,n,A] = bwboundaries(___) は、見つかったオブジェクト数 n と隣接した行列 A も返します。

例

領域境界をイメージ上に重ね合わせる

グレースケール イメージをワークスペースに読み取ります。

I = imread('rice.png');

局所的な適応しきい値処理を使用してグレースケール イメージをバイナリ イメージに変換します。

BW = imbinarize(I);

イメージ内の領域の境界を計算し、イメージ上に重ね合わせます。

[B,L] = bwboundaries(BW,'noholes');
imshow(label2rgb(L, @jet, [.5 .5 .5]))
hold on
for k = 1:length(B)
   boundary = B{k};
   plot(boundary(:,2), boundary(:,1), 'w', 'LineWidth', 2)
end

領域の境界をイメージ上に重ね合わせ、領域番号の注釈を付ける

バイナリ イメージをワークスペースに読み取ります。

BW = imread('blobs.png');

イメージ内の領域の境界を計算します。

[B,L,N,A] = bwboundaries(BW);

境界を重ね合わせたイメージを表示します。ラベル行列に基づいて領域番号を各境界の横に追加します。ズーム ツールを使用して個々のラベルを確認します。

imshow(BW); hold on;
colors=['b' 'g' 'r' 'c' 'm' 'y'];
for k=1:length(B),
  boundary = B{k};
  cidx = mod(k,length(colors))+1;
  plot(boundary(:,2), boundary(:,1),...
       colors(cidx),'LineWidth',2);

  %randomize text position for better visibility
  rndRow = ceil(length(boundary)/(mod(rand*k,7)+1));
  col = boundary(rndRow,2); row = boundary(rndRow,1);
  h = text(col+1, row-1, num2str(L(row,col)));
  set(h,'Color',colors(cidx),'FontSize',14,'FontWeight','bold');
end

関数 spy を使用して隣接行列を表示します。

figure
spy(A);

オブジェクトの境界を赤で表示し、穴の境界を緑で表示する

バイナリ イメージをワークスペースに読み取ります。

BW = imread('blobs.png');

境界を計算します。

[B,L,N] = bwboundaries(BW);

オブジェクトの境界を赤で表示し、穴の境界を緑で表示します。

imshow(BW); hold on;
for k=1:length(B),
   boundary = B{k};
   if(k > N)
     plot(boundary(:,2), boundary(:,1), 'g','LineWidth',2);
   else
     plot(boundary(:,2), boundary(:,1), 'r','LineWidth',2);
   end
end

親境界 (赤色) と穴 (緑色) の表示

イメージをワークスペースに読み取ります。

BW = imread('blobs.png');

親境界を赤で表示し、それらの穴を緑で表示します。

[B,L,N,A] = bwboundaries(BW); 
figure; imshow(BW); hold on; 
% Loop through object boundaries  
for k = 1:N 
    % Boundary k is the parent of a hole if the k-th column 
    % of the adjacency matrix A contains a non-zero element 
    if (nnz(A(:,k)) > 0) 
        boundary = B{k}; 
        plot(boundary(:,2),... 
            boundary(:,1),'r','LineWidth',2); 
        % Loop through the children of boundary k 
        for l = find(A(:,k))' 
            boundary = B{l}; 
            plot(boundary(:,2),... 
                boundary(:,1),'g','LineWidth',2); 
        end 
    end 
end

入力引数

BW — 入力バイナリ イメージ

2 次元数値行列 | 2 次元 logical 行列

バイナリ入力イメージ。2 次元の logical 行列または数値行列として指定します。BW は、非ゼロのピクセルがオブジェクトに属し、ゼロ値のピクセルが背景を構成するバイナリ イメージでなければなりません。次の図では、これらの成分を説明します。

データ型: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical

conn — ピクセルの連結性

8 (既定値) | 4

ピクセルの連結性。次の表のいずれかの値を指定します。

値	平均
2 次元連結性
4	ピクセルのエッジの部分が接触している場合、ピクセルは連結されます。2 つの隣り合ったピクセルは両方とも "on" の場合に同じオブジェクトの一部であり、水平方向または垂直方向に連結します。	現在のピクセルを灰色で示します。
8	ピクセルのエッジまたはコーナーが接触している場合、ピクセルは連結されます。2 つの隣り合ったピクセルは両方とも "on" の場合に同じオブジェクトの一部であり、水平方向、垂直方向または対角方向に連結します。	現在のピクセルを灰色で示します。

データ型: double

options — 親と子の両方の境界を探索するかどうかを決定

"holes" (既定値) | "noholes"

親と子の両方の境界を探索するかどうかを決定します。次のいずれかに指定します。

オプション	平均
"holes"	オブジェクトと穴の両境界を探索します。これは既定の設定です。
"noholes"	オブジェクト (親と子) の境界を探索します。これにより、パフォーマンスが向上します。

データ型: char | string

出力引数

B — 境界ピクセルの行座標と列座標

p 行 1 列の cell 配列

境界ピクセルの行座標と列座標。p 行 1 列の cell 配列として返されます。ここで、p はオブジェクトと穴の数です。B 内の最初の n セルはオブジェクトの境界で、残りのセルは穴の境界です。

cell 配列内の各セルには、q 行 2 列の行列が含まれています。配列内の各行には境界ピクセルの行座標と列座標が含まれています。q は対応する領域の境界ピクセルの数です。

L — ラベル行列

非負の整数の 2 次元行列

連続領域のラベル行列。非負の整数から成る 2 次元行列として返されます。k 番目の領域には、値 k をもつ L 内のすべての要素が含まれています。L で表すオブジェクトと穴の数は、max(L(:)) に等しくなります。背景は、L のゼロの値をとる要素で構成されています。

データ型: double

n — 検出されたオブジェクトの数

非負の整数

検出されたオブジェクトの数。非負の整数として返されます。

データ型: double

A — 境界と穴の親子の依存関係

正方でスパースの logical 行列

境界と穴の親子の依存関係。辺の長さが max(L(:)) の正方、スパース、logical 行列として返されます。A の行と列は B に格納された境界の位置に対応します。A(i,j)=1 は、オブジェクト i がオブジェクト j の子オブジェクトであることを意味します。k 番目の境界を囲むか、それによって囲まれる境界は、A を次のように使用すると検出できます。

enclosing_boundary  = find(A(k,:));
enclosed_boundaries = find(A(:,k));

データ型: double

アルゴリズム

関数 bwboundaries は、Jacob の停止条件によって変更された Moore-Neighbor トレース アルゴリズムを実装します。この関数は、『Digital Image Processing Using MATLAB』 [1] の初版にある関数 boundaries に基づいています。

参照

[1] Gonzalez, R. C., R. E. Woods, and S. L. Eddins, Digital Image Processing Using MATLAB, New Jersey, Pearson Prentice Hall, 2004.

拡張機能

C/C++ コード生成

MATLAB® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

使用上の注意および制限:

• bwboundaries では C コードの生成がサポートされています (MATLAB^® Coder™ が必要)。汎用の MATLAB Host Computer ターゲット プラットフォームを選択した場合、プリコンパイルされたプラットフォーム固有の共有ライブラリを使用するコードが、bwboundaries によって生成されます。共有ライブラリを使用するとパフォーマンスの最適化は維持されますが、コードを生成できるターゲット プラットフォームが限定されます。詳細については、Image Processing Toolbox でサポートされているコード生成のタイプを参照してください。

• conn パラメーターはコンパイル時の定数でなければなりません。

• options パラメーターはコンパイル時の定数でなければなりません。

• 戻り値 A は非スパース行列のみ可能で、スパース行列にはできません。

GPU コード生成

GPU Coder™ を使用して NVIDIA® GPU のための CUDA® コードを生成します。

使用上の注意および制限:

• conn パラメーターはコンパイル時の定数でなければなりません。

• options パラメーターはコンパイル時の定数でなければなりません。

• 戻り値 A は非スパース行列のみ可能で、スパース行列にはできません。

バージョン履歴

R2006a より前に導入

参考

bwlabel | bwlabeln | bwtraceboundary | bwperim

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