imgaborfilt

ガボール フィルターまたはガボール フィルター バンクの 2 次元イメージへの適用

構文

[mag,phase] = imgaborfilt(A,wavelength,orientation)

[mag,phase] = imgaborfilt(A,wavelength,orientation,Name=Value)

[mag,phase] = imgaborfilt(A,gaborbank)

説明

[mag,phase] = imgaborfilt(A,wavelength,orientation) は入力グレースケール イメージ A に対するガボール フィルターの振幅と位相の応答を計算します。wavelength は正弦搬送波の波長 (ピクセル/サイクル単位) を表します。orientation はフィルターの方向 (度単位) です。

[mag,phase] = imgaborfilt(A,wavelength,orientation,Name=Value) は、フィルターのさまざまな項目を制御する名前と値の引数を使用して、単一のガボール フィルターを適用します。

[mag,phase] = imgaborfilt(A,gaborbank) は、ガボール フィルター バンク gaborbank を入力イメージ A に適用します。

例

単一のガボール フィルターの入力イメージへの適用

イメージをワークスペースに読み取り、グレースケールに変換します。

I = imread('board.tif');
I = im2gray(I);

ガボール フィルターをイメージに適用します。

wavelength = 4;
orientation = 90;
[mag,phase] = imgaborfilt(I,wavelength,orientation);

元のイメージと、ガボール フィルターで計算された振幅応答および位相応答のプロットを表示します。

tiledlayout(1,3)
nexttile
imshow(I)
title('Original Image')
nexttile
imshow(mag,[])
title('Gabor Magnitude')
nexttile
imshow(phase,[])
title('Gabor Phase')

ガボール フィルターの配列の入力イメージへの適用

イメージをワークスペースに読み取ります。

I = imread('cameraman.tif');

"フィルター バンク" と呼ばれるガボール フィルターの配列を作成します。このフィルター バンクには 2 つの方向と 2 つの波長が含まれています。

gaborArray = gabor([4 8],[0 90]);

フィルターを入力イメージに適用します。

gaborMag = imgaborfilt(I,gaborArray);

結果を表示します。図は各フィルターの振幅応答を示します。

figure
subplot(2,2,1);
for p = 1:4
    subplot(2,2,p)
    imshow(gaborMag(:,:,p),[]);
    theta = gaborArray(p).Orientation;
    lambda = gaborArray(p).Wavelength;
    title(sprintf('Orientation=%d, Wavelength=%d',theta,lambda));
end

入力引数

A — 2 次元グレースケール イメージ

数値行列

2 次元グレースケール イメージ。数値行列として指定します。

wavelength — 正弦搬送波の波長

数

正弦搬送波の波長。ピクセル/サイクル単位で表された 2 以上の値をもつ数値として指定します。wavelength は、通常、2 から入力イメージの斜辺の長さまでの値をもちます[1]。

orientation — フィルターの方向

数

フィルターの方向 (度単位)。範囲 [0, 360] の数値スカラーとして指定します。方向は正弦平面波に垂直な方向として定義します。

gaborbank — ガボール フィルター バンク

gabor オブジェクト | gabor オブジェクトの配列

ガボール フィルター バンク。gabor オブジェクトまたは gabor オブジェクトの配列として指定します。

名前と値の引数

オプションの引数のペアを Name1=Value1,...,NameN=ValueN として指定します。ここで、Name は引数名で、Value は対応する値です。名前と値の引数は他の引数の後に指定しなければなりませんが、ペアの順序は重要ではありません。

例: [mag,phase] = imgaborfilt(A,wavelength,orientation,SpatialFrequencyBandwidth=2) は、2 オクターブの空間周波数帯域幅を指定します。

R2021a より前では、コンマを使用して名前と値をそれぞれ区切り、Name を引用符で囲みます。

例: [mag,phase] = imgaborfilt(A,wavelength,orientation,"SpatialFrequencyBandwidth",2);

SpatialFrequencyBandwidth — 空間周波数帯域幅

1 (既定値) | 数値スカラー

空間周波数帯域幅。数値スカラーとしてオクターブ単位で指定します。空間周波数帯域幅は、入力イメージの周波数成分が所要周波数 1/lambda から逸脱したときのフィルター応答のカットオフを決定します。空間周波数帯域幅の一般的な値は [0.5, 2.5] の範囲内です。

SpatialAspectRatio — ガウス エンベロープの半長軸と半短軸の比

0.5 (既定値) | 正の数値

ガウス エンベロープの半長軸と半短軸の比 (semiminor/semimajor)。正の数値として指定します。この引数はガウス エンベロープの楕円率を制御します。空間縦横比の一般的な値は [0.23, 0.92] の範囲内です。

出力引数

mag — 振幅応答

数値行列 | 数値配列

ガボール フィルターまたはガボール フィルター バンクの振幅応答。単一のフィルターの場合は数値行列として返され、フィルター バンクの場合は数値配列として返されます。mag の p 番目の平面は、同じインデックスのガボール フィルター gaborbank(p) の振幅応答です。

データ型: double

phase — 位相応答

数値行列 | 数値配列

ガボール フィルターまたはガボール フィルター バンクの位相応答。単一のフィルターの場合は数値行列として返され、フィルター バンクの場合は数値配列として返されます。phase の p 番目の平面は、同じインデックスのガボール フィルター gaborbank(p) の位相応答です。

データ型: double

ヒント

• ガボール フィルター処理は周波数領域で実行されるため、イメージに Inf または NaN が含まれている場合、imgaborfilt の動作は定義されません。

• single 以外のすべての入力データ型の場合、imgaborfilt は double で計算を実行します。single 型の入力イメージは single 型でフィルター処理されます。imgaborfilt を呼び出す前に、入力イメージを single にキャストすると、パフォーマンスが最適化される場合があります。

参照

[1] Jain, Anil K., and Farshid Farrokhnia. "Unsupervised Texture Segmentation Using Gabor Filters." Pattern Recognition 24, no. 12 (January 1991): 1167–86. https://doi.org/10.1016/0031-3203(91)90143-S.

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:

• imgaborfilt では C コードおよび C++ コードの生成がサポートされています (MATLAB^® Coder™ が必要)。詳細については、イメージ処理のコード生成を参照してください。

• wavelength、orientation、SpatialFrequencyBandwidth および SpatialAspectRatio はコンパイル時の定数でなければなりません。

• フィルター バンク構文はサポートされていません。

バージョン履歴

R2015b で導入

参考

gabor | edge | imfilter | imgradient | fspecial

トピック

• ガボール フィルターを使用したテクスチャのセグメンテーション