テクスチャ解析(ランダムクロス法)

導入:

Imatestはバージョン4.5以降、 ISO 19567-2「確率的パターン上のテクスチャ解析」で検討されている相互相関に基づくテクスチャぼけ測定を実行できます。これは、Image Engineering誌に掲載されたKirkらによる「枯葉ターゲットを用いたテクスチャ損失の説明:現状の課題と新しい内在的アプローチ」で最初に提案されたテクスチャぼけ解析手法です。

この方法は、Caoらによるいわゆる「直接法」と同じ原理に基づいています。この直接法は、ランダムモジュールのページで説明されているパワースペクトル密度に基づく方法です。主な違いは、直接法が対象の統計的特性を仮定して利用するのに対し、相互相関法は実際のピクセル値そのものを利用するため、半参照型から完全参照型へと発展する点です。

イマテスト・スピルド・コインズ(枯葉)クロスチャート

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こぼれたコインのランダムクロスチャートの主な特徴:

このチャートはImatestストアで購入できます。

チャート構成の選択

Imatestのデッドリーブクロスチャートレイアウトは、「チャート構成」設定リストの最初のオプションです。これは、Reschartの「チャート構成」メニューバーオプション、そのモジュールの固定実行中に表示されるランダムパラメータウィンドウ、または以下に示すようにROIオプションウィンドウのいずれかで設定できます。

Imatestデッドリーブスクロスチャートのチャート設定オプション。

設定

自己相関とノイズPSD減算に基づく「直接」法ではなく、相互相関計算を実行するには、適切なチャート構成を用意し、「ランダムクロス法」計算オプションを選択する必要があります。

注:デッドリーブクロス計算が利用できるチャート構成は、ImatestデッドリーブクロスチャートとTE276v3のみです。そのため、別のチャート構成を選択すると、計算オプションが自動的に「直接」に変更され、無効になります。相互相関をサポートするチャート構成を選択すると、再び有効になります。

その他の設定は、 「ランダム/こぼれたコインモジュール」のページに記載されているものと同じです。

参照画像の選択

枯葉の相互相関測定における特有の要件は、観測画像と直接比較するための参照画像が必要となることです。そのため、ランダム結果計算のオプションを設定する際に、参照画像ファイルを指定する必要があります。この選択は、コンピュータ上の参照ファイルの場所へのファイルパスの形式で行います(上記参照)。

Imatest 5.0以降、リファレンスイメージはソフトウェアに同梱されています。これらのイメージは、インストール時に作成されるデフォルトのiniフォルダ内に作成されるresources > reference_imagesサブフォルダにあります。

注:このフォルダの場所は、Imatestのメインウィンドウの上部メニューバーから「ファイル」>「INIファイルフォルダを開く」で確認できます。

Imatestが配布する参照画像ファイルは、高解像度(最低8000×8000ピクセル)の1チャンネルラスターファイルです。各ファイルは、テスト対象のチャートのパターン領域の線形エンコードされた輝度チャンネルを表しています。これは、計算に使用される唯一の情報であるためです。使用するチャートに適した参照ファイルを選択することが重要です。そうしないと、結果は明らかに無意味になります。

Imatestのデッドリーブスクロスチャート参照画像の縮小版:チャートの印刷に使用されたオリジナルパターンの輝度チャンネル。

Imatestは、グレースケールのパターン領域を持つImatestデッドリーブスクロスチャート、カラーのパターン領域を持つ同じチャート、およびImage Engineering TE276v3(ISO 19567-2の公開されている参照パターンとしても使用されている)の参照ファイルを配布しています。

自動地域登録

相互相関の計算は、観測画像と正確に位置合わせされた参照画像に基づいて行われるため、画像におけるチャートの位置合わせは非常に重要です。(実際、このテーマに関する論文をElectronic Imaging 2016で発表しており、プレゼンテーションのPDFとビデオはこちらからご覧いただけます。)

この位置合わせ精度要件は、チャートをサブピクセル精度で位置合わせする作業を人間に任せるのではなく、相互相関計算方法を選択した場合は、初期位置推定値を改善するために自動位置合わせが再度実行されることを意味します。注:この処理は、モジュールの設定中にROI選択ウィンドウで行った手動調整をすべて上書きします。

分析結果

この分析方法を使用した場合、テクスチャMTFの結果は、直接法の結果についてランダム/こぼれたコインモジュールが報告する場合と同様に報告されます。

ただし、ターゲットとノイズのPSD結果は(他の方法とは異なり)この計算には含まれていないため、返されません。デッドリーブクロス法は、ノイズスペクトルを明示的に観測して補正するものではありません。