bwpropfilt

バイナリ イメージからプロパティを使用してオブジェクトを抽出

構文

BW2 = bwpropfilt(BW,prop,range)

BW2 = bwpropfilt(BW,prop,n)

BW2 = bwpropfilt(BW,prop,n,keep)

BW2 = bwpropfilt(BW,I,prop,___)

BW2 = bwpropfilt(___,conn)

CC2 = bwpropfilt(CC,prop,range)

CC2 = bwpropfilt(CC,prop,n)

CC2 = bwpropfilt(CC,prop,n,keep)

CC2 = bwpropfilt(CC,I,prop,___)

説明

バイナリ イメージ内のオブジェクト

BW2 = bwpropfilt(BW,prop,range) は、バイナリ イメージ BW から、プロパティ prop の値が指定された range 内であるすべてのオブジェクトを抽出します。bwpropfilt は基準を満たすオブジェクトのみを含むバイナリ イメージ BW2 を返します。

BW2 = bwpropfilt(BW,prop,n) は指定された prop プロパティの値に基づいてオブジェクトを並べ替え、大きいほうから数えて n 個目までのオブジェクトのみを含むバイナリ イメージを返します。n 番目のオブジェクトが複数ある場合、bwpropfilt は、最初から数えて n 個目までのオブジェクトだけを BW2 に保持します。

BW2 = bwpropfilt(BW,prop,n,keep) はプロパティ prop で並べ替えたときに大きいほうから数えて n 個のオブジェクトを保持するか、小さいほうから数えて n 個のオブジェクトを保持するかを指定します。

BW2 = bwpropfilt(BW,I,prop,___) はグレースケール イメージ I の強度値と prop プロパティに基づいてオブジェクトを並べ替えます。

BW2 = bwpropfilt(___,conn) はピクセルの連結性 conn を指定します。

連結要素の構造体内のオブジェクト

CC2 = bwpropfilt(CC,prop,range) は、プロパティ prop の値が指定された range である、CC 内の連結要素を返します。

CC2 = bwpropfilt(CC,prop,n) は、大きいほうから数えて n 個目までの連結要素を返します。n 番目のオブジェクトが複数ある場合、bwpropfilt は、最初から数えて n 個目までのオブジェクトだけを CC2 に保持します。

CC2 = bwpropfilt(CC,prop,n,keep) は、プロパティ prop で並べ替えたときに大きいほうから数えて n 個の連結要素を保持するか、小さいほうから数えて n 個の連結要素を保持するかを指定します。

CC2 = bwpropfilt(CC,I,prop,___) はグレースケール イメージ I の強度値とプロパティ prop に基づいて連結要素を並べ替えます。

例

穴のない領域の検出

イメージを読み取り、それを表示します。

BW = imread('text.png');
figure
imshow(BW)
title('Original Image')

フィルター処理を使用して、元のイメージ内に存在する穴のない領域のみを含む別のイメージを作成します。これらの領域のオイラー数プロパティは 1 に等しくなります。フィルター処理されたイメージを表示します。

BW2 = bwpropfilt(BW,'EulerNumber',[1 1]);
figure
imshow(BW2)
title('Regions with Euler Number == 1')

最大の周囲長をもつ 10 個のオブジェクトの検出

イメージを読み取ります。

BW = imread('text.png');

最大の周囲長をもつ 10 個のオブジェクトをイメージから検出し、フィルター処理されたイメージを表示します。

BW2 = bwpropfilt(BW,'perimeter',10);
figure;
imshow(BW2)
title('Objects with the Largest Perimeters')

複数のイメージのプロパティに対するフィルター処理

イメージを読み取って表示します。

I = imread("blobs.png");
imshow(I)

連結要素の構造体を作成します。

CC = bwconncomp(I);

構造体をフィルター処理し、丸いオブジェクトを保持します。フィルター処理されたイメージを表示します。

CC = bwpropfilt(CC,"Circularity",[0.7 1]);
imshow(cc2bw(CC))

構造体を再度フィルター処理し、大きいオブジェクトを保持します。フィルター処理されたイメージを表示します。

CC = bwpropfilt(CC,"Area",[20 Inf]);
imshow(cc2bw(CC))

入力引数

BW — フィルター処理されるバイナリ イメージ

logical 行列

フィルター処理されるバイナリ イメージ。logical 行列として指定します。

bwpropfilt は、関数 bwconncomp を使用してイメージ内の連結要素を検出します。

データ型: logical

CC — フィルター処理される連結要素

構造体

フィルター処理される連結要素。構造体として指定します。関数 bwconncomp を使用して、バイナリ イメージから連結要素の構造体を取得できます。

データ型: struct

prop — フィルター条件として指定するプロパティの名前

文字ベクトル | string スカラー

フィルター条件として指定するプロパティの名前。以下のいずれかの値として指定します。

ピクセル値測定

プロパティ名	説明
"Area"	領域内のピクセル数。
"Circularity"	オブジェクトの丸さ。真円度値は次のように計算されます。 (4*pi*Area/Perimeter^2)*(1 - 0.5/r)^2 (ここで r = Perimeter/(2*pi) + 0.5 です) 最大真円度値は 1 です。
"ConvexArea"	凸包内のピクセル数。凸包は、領域を含むことができる最小の凸多角形です。凸包の境界上のピクセルの分類の詳細については、ROI によって部分的に囲まれたピクセルの分類を参照してください。
"Eccentricity"	領域と同じ 2 次モーメントをもつ楕円の離心率。離心率とは、楕円の焦点間の距離と長軸の長さの割合です。値は、範囲 [0, 1] の数値です。(0 と 1 は変性した場合です。実際には、離心率が 0 の楕円は円で、離心率が 1 の楕円はライン セグメントです)。
"EquivDiameter"	領域と同じ面積をもつ円の直径 (ピクセル単位)。sqrt(4*Area/pi) で計算されます。
"EulerNumber"	オイラー数 (オイラー標数とも呼ばれる)。1 から領域内の穴の数を引いて計算されます。
"Extent"	境界ボックス全体のピクセル数に対する領域内ピクセル数の割合。Area を境界ボックスの面積で除算して計算されます。
"FilledArea"	領域内のすべての穴を塗りつぶした後の領域内のピクセル数。
"MajorAxisLength"	領域と同じ正規化された 2 次中心モーメントをもつ楕円の長軸の長さ (ピクセル単位)。
"MinorAxisLength"	領域と同じ正規化された 2 次中心モーメントをもつ楕円の短軸の長さ (ピクセル単位)。
"Orientation"	"x" 軸と、領域と同じ 2 次モーメントをもつ楕円の長軸との角度 (度単位)。値の範囲は (–90, 90] です。 この図は、楕円の軸と方向を示しています。図の左側は、イメージ領域とその対応する楕円を示しています。右側は同じ楕円を示し、青の実線で軸を表しています。赤い点は焦点で、方向は水平の点線と長軸の角度になります。
"Perimeter"	領域の境界の周囲長 (ピクセル単位)。領域の境界の周りで隣接するピクセルの組の距離を加算することによって計算します。次の図は、サンプル領域の周囲の計算に含まれるピクセルを示しています。
"Solidity"	領域内にもある凸包のピクセルの比率。Area/ConvexArea として計算されます。

マーカー イメージ I を関数への入力引数として含める場合は、以下の表からピクセル値測定プロパティを指定できます。

ピクセル値測定

プロパティ名	説明
"MaxIntensity"	領域内で最大の強度をもつピクセルの値。
"MeanIntensity"	領域内のすべての強度値の平均。
"MinIntensity"	領域内で最小の強度をもつピクセルの値。

データ型: char | string

range — プロパティの最小値と最大値

2 要素の数値ベクトル

プロパティの最小値と最大値。[low high] の形式をもつ 2 要素の数値ベクトルとして指定します。値は、非減少でなければなりません。

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

n — 返すオブジェクトの数

正の整数

返すオブジェクトの数。正の整数として指定します。

データ型: double

keep — 保持するオブジェクト

"largest" (既定値) | "smallest"

保持するオブジェクト。"largest" または "smallest" として指定します。

データ型: char | string

I — マーカー イメージ

グレースケール イメージ

マーカー イメージ。グレースケール イメージとして指定します。グレースケール イメージの強度値によって入力バイナリ イメージ内の領域が定義されます。マーカー イメージは、バイナリ イメージ BW と同じサイズであるか、連結要素の構造体の ImageSize フィールドと一致しなければなりません。

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

conn — ピクセルの連結性

8 (既定値) | 4 | 0 と 1 からなる 3 行 3 列の行列

ピクセルの連結性。次のいずれかの値を指定します。

値	意味
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。

連結性は、0 と 1 から成る 3 行 3 列の行列を指定し、より一般的に定義することもできます。1 の値を持つ要素は、conn の中心要素に対する近傍の位置を定義します。この行列は、その中心要素に関して対称でなければなりません。

データ型: double | logical

出力引数

BW2 — フィルター処理されたバイナリ イメージ

logical 行列

フィルター処理されたバイナリ イメージ。BW と同じサイズの logical 行列として返されます。

CC2 — フィルター処理された連結要素

構造体

フィルター処理された連結要素。構造体として返されます。

ヒント

• bwpropfilt は、関数 regionprops を使用して連結要素のプロパティを計算します。

• 複数のイメージのプロパティを効率的にフィルター処理するには、同じ連結要素の構造体を使用して bwpropfilt を複数回呼び出します。

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:

• bwpropfilt 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、bwpropfilt 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。

• prop 引数および keep 引数はコンパイル時の定数でなければなりません。

• conn を 3 行 3 列の行列として指定する場合、その行列は [0 1 0;1 1 1;0 1 0] または ones(3) でなければなりません。

• CC を引数にもつ関数 bwpropfilt のコードを生成する場合、CC.PixelIdxList は一様でなければなりません。次のコードは、関数 makeHomogeneous (MATLAB Coder) を使用して CC.PixelIdxList を一様にする方法を示しています。

  CC = bwconncomp(BW);
  typeCC = coder.typeof(CC);
  typeCC.Fields.PixelIdxList = makeHomogeneous(typeCC.Fields.PixelIdxList);
  
  codegen bwpropfilt -args {typeCC,coder.Constant("Area"),10}

  ラッパー関数のコードを生成する場合、CC.PixelIdxList を一様にする必要はありません。たとえば、次のコマンドは、myFunction という名前のラッパー関数のコードを生成します。

  codegen myFunction -args {BW}

  以下は、関数 bwpropfilt への呼び出しを含むラッパー関数 myFunction の定義の例です。

  function out = myFunction(BW) %#codegen
      CC = bwconncomp(BW);
      CC2 = bwpropfilt(CC,"Area",10);
      out = cc2bw(CC2);
  end

バージョン履歴

R2014b で導入

R2024a: 連結要素のフィルター プロパティ

オブジェクトを連結要素の構造体 CC として指定できるようになりました。

R2024a: 真円度の測定

bwpropfilt は、バイナリ イメージ内の領域の真円度を測定するようになりました。真円度を測定するには、引数 properties の指定時に "Circularity" を含めます。

R2022b: MATLAB Coder を使用した C コードの生成

bwpropfilt は、C コードの生成をサポートするようになりました (MATLAB Coder が必要)。

参考

イメージの領域解析 | regionprops | bwareafilt | bwareaopen | bwconncomp | conndef | cc2bw

トピック

• イメージの領域解析アプリを使用した、プロパティに基づくイメージのフィルター処理