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imgradientxyz

3 次元イメージの方向勾配の検出

構文

[Gx,Gy,Gz] = imgradientxyz(I)

[Gx,Gy,Gz] = imgradientxyz(I,method)

説明

[Gx,Gy,Gz] = imgradientxyz(I) は、3 次元のグレースケール イメージまたはバイナリ イメージ I の方向勾配 Gx、Gy、および Gz を返します。

[Gx,Gy,Gz] = imgradientxyz(I,method) は、指定された method を使用して方向勾配を計算します。

例

ソーベル法を使用した 3 次元イメージの方向勾配の計算

3 次元データを読み取り、処理の準備を行います。

volData = load('mri');
sz = volData.siz;
vol = squeeze(volData.D);

方向勾配を計算します。

[Gx, Gy, Gz] = imgradientxyz(vol);

方向勾配をモンタージュとして可視化します。

figure, montage(reshape(Gx,sz(1),sz(2),1,sz(3)),'DisplayRange',[])
title('Gradient magnitude along X')

 
figure, montage(reshape(Gy,sz(1),sz(2),1,sz(3)),'DisplayRange',[])
title('Gradient magnitude along Y')

 
figure, montage(reshape(Gz,sz(1),sz(2),1,sz(3)),'DisplayRange',[])
title('Gradient magnitude along Z')

入力引数

I — 入力イメージ

3 次元グレースケール イメージ | 3 次元バイナリ イメージ

入力イメージ。3 次元グレースケール イメージまたは 3 次元バイナリ イメージとして指定します。

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

method — 勾配演算子

"sobel" (既定値) | "prewitt" | "central" | "intermediate"

勾配演算子。次のいずれかの値に指定します。

値	意味
"sobel"	ソーベル勾配演算子: ピクセルの勾配は、3 x 3 x 3 の近傍内のピクセルの重み付き和です。たとえば、奥行 (z) 方向では、3 つの平面での重みは次のようになります。 平面 z-1 平面 z 平面 z+1 [ 1 3 1 3 6 3 1 3 1 ] [ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ] [ -1 -3 -1 -3 -6 -3 -1 -3 -1 ]
"prewitt"	プレウィット勾配演算子: ピクセルの勾配は、3 x 3 x 3 の近傍内のピクセルの重み付き和です。たとえば、奥行 (z) 方向では、3 つの平面での重みは次のようになります。 平面 z-1 平面 z 平面 z+1 [ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ] [ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ] [ -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 ]
"central"	中心差分勾配: ピクセルの勾配は、近傍ピクセルの重み付き差です。たとえば、奥行 (z) 方向では、dI/dz = (I(z+1) - I(z-1))/2 です。
"intermediate"	中間差分勾配: ピクセルの勾配は、隣接するピクセルと現在のピクセルの間の差です。たとえば、奥行 (z) 方向では、dI/dz = I(z+1) - I(z) です。

イメージの境界で勾配演算子を適用するときに、imgradientxyz はイメージの境界外の値は最も近いイメージ境界値と等価であると見なします。この動作は imfilter の "replicate" 境界オプションと似ています。

データ型: char | string

出力引数

Gx — 水平方向勾配

3 次元数値配列

水平方向勾配。イメージ I と同じサイズの数値行列として返されます。横 (x) 軸は列の添字の増加方向を指しています。Gx のクラスは double です。ただし、入力イメージ I のクラスが single の場合は、Gx のクラスは single になります。

データ型: single | double

Gy — 垂直方向勾配

3 次元数値配列

垂直方向勾配。イメージ I と同じサイズの数値行列として返されます。縦 (y) 軸は行の添字の増加方向を指しています。Gy のクラスは double です。ただし、入力イメージ I のクラスが single の場合は、Gy のクラスは single になります。

データ型: single | double

Gz — 奥行方向勾配

3 次元数値配列

奥行方向勾配。イメージ I と同じサイズの 3 次元数値配列として返されます。奥行 (z) 軸は平面の添字の増加方向を指しています。Gz のクラスは double です。ただし、入力イメージ I のクラスが single の場合は、Gz のクラスは single になります。

アルゴリズム

imgradientxyz は勾配の出力を正規化しません。勾配の出力イメージの範囲が入力イメージの範囲と一致する必要がある場合、使用する method 引数に応じた勾配イメージの正規化を検討します。たとえば、ソーベル カーネルの正規化係数は 1/44、プレウィットの正規化係数は 1/18 です。

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:

• imgradientxyz 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。

• コードを生成する際、入力引数 method はコンパイル時の定数でなければなりません。

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:

• コードを生成する際、入力引数 method はコンパイル時の定数でなければなりません。

バージョン履歴

R2016a で導入

参考

imgradient3 | imgradient | imgradientxy