迷光（フレア）に関するドキュメントページ
導入： 迷光試験と正規化迷光の概要|Imatest迷光解析の出力|履歴
背景： 迷光の例|根本原因|テスト概要|テスト要因|テストに関する考慮事項|用語集
計算： メトリック画像|正規化方法|光源マスク方法|要約メトリック|分析チャネル|彩度
手順： Imatestによる高レベル解析手順（マスターおよびIT） ｜ Imatestによる正規化迷光の計算｜電動ジンバル手順
設定： 設定リストとINIキー/値｜標準規格と推奨事項｜設定ファイルの入力
ページの内容
このページでは、Imatestの光源マスク方式について説明します。
マスキング（「光源マスキング」の略）とは、光源の直接像を解析から除外するためのマスクを作成するプロセスです。光源の直接像とは、光源の実際のサイズを表す画像内の小さな領域です（つまり、画像に迷光やブルーミングがない場合）。光源の直接像は迷光ではないため、迷光測定画像ではマスキング（無視）する必要があります。参照画像の場合、マスキングの代わりに「検出」という用語が使用されます。
マスク方法
Imatestの迷光解析機能には、画像内の光源をマスキングするための複数のオプションまたは方法が用意されています。マスキングオプションごとに異なる入力項目があり、ユーザーはマスキング処理と精度を設定できます。
| 方法 | 説明 | 分析画像マスク | 参照画像検出 |
| 幾何学的カメラモデル + 円 | 幾何学的なカメラモデルと撮影角度を使用して中心を特定します。円形マスクを適用します。 | はい | （分析結果と同じ、または手動サークル経由） |
| 画像処理 | 画像処理手法を用いてマスクを作成する。 | はい | はい |
| 画像処理＋円 | 画像処理マスクの重心を中心として使用します。円形マスクを適用します。 | はい | はい |
| 手動サークル | 円形マスクの中心を指定します。 | いいえ | はい |
| なし | マスクを着用しないでください。 | はい | いいえ |
| 分析と同じ | 参照画像検出には、解析画像マスクの設定を使用してください。 | いいえ | はい |
幾何学的カメラモデル + 円
説明
幾何学的カメラモデル＋円法は、幾何学的カメラモデルを用いて光源の角度を投影し、画像点を作成します。投影された点の中心に指定された半径の円を配置し、これを画像のマスクとして使用します。この方法を用いることで、飽和領域が広い場合でも過剰なマスク処理を回避できます。
入力
マスク計算
- 指定されたとおりに、場と方位角を反転させる
- 光源に対応するカメラ相対的な世界座標を計算します。
- カメラ相対的な世界座標点を幾何学的カメラモデルを通して投影する
- 計算された画像ポイントを中心とした円形マスクを作成します。
前提条件
- 画像には光源が1つしかありません。
- ユーザーが提供する幾何学的カメラモデルはカメラを適切に記述している
- ユーザーが指定した光源角度は、カメラに対する光源の角度を適切に表している。
- ユーザーが指定する光源角度は度単位です。
- マスクの円形部分は比較的歪みが少ないと想定される。
- 画像全体を通して光源のサイズは一定である。
- 光源の像は常に円形である
注記
- 幾何学的カメラモデル＋円法は、画像解析マスキングにのみ直接利用可能です。
- この方法を参照画像検出に使用するには、次のいずれかの方法を使用します。
- 現在許可されている最大視野角は90°です。
- Imatestの将来のバージョンでは、他の幾何学的カメラモデルも利用可能になるかもしれません。
- マスクを光源の画像に合わせるには、視野角や方位角を反転させる必要がある場合があります。
- Imatestは内部的にIEEE Std. 2020 [1] Type IV画像座標系を使用しています。
- 解析画像は、以下のいずれかの方法で光源角度と明確に対応付けられている必要があります。
画像処理
説明
この方法は、画像処理に基づく手法を用いて、画像内の光源をマスク処理によって除去する。
入力
- レベルしきい値タイプ：画像内の光源の位置を特定するために使用されるしきい値のタイプ。
- レベルしきい値（値またはパーセント） ：光源の画像とみなされるしきい値。値（デジタル数値）または画像内の最大値に対するパーセントで表されます。
- 最小光源レベル：光源の直接像とみなせる最小画像値（デジタル値）。これは、光源が視野外にある場合に迷光によるマスキングを防ぐために使用されます。
- マスク領域しきい値：光源の直接像の最小ピクセル数（マスクの最小面積（ピクセル単位））。この設定は、ノイズやその他の小さな明るいアーティファクトがマスク領域として誤って検出されるのを防ぐためのものです。
- 画像クローズ半径：この設定はINIファイルでのみアクセス可能です。画像処理中の画像クローズモルフォロジーステップの半径です。これにより、マスクの穴を取り除くことができます。このステップをスキップするには、0に設定してください。
- 複数CC戦略：この設定はINIファイルでのみアクセス可能です。マスクを計算する際に、複数の連結成分をどのように処理するかに関する戦略です。
- 最小ピクセル数しきい値
計算
計算概要
- 画像のレベルしきい値を計算するか、入力されたレベルしきい値（値）を使用します。
- 画像のレベルしきい値が、入力した最小ソースレベルよりも大きいことを確認してください。小さい場合は、ソースが視野外にあるとみなされ、画像用のマスクは生成されません。
- レベルしきい値を超えるすべてのピクセルを見つけて、初期マスクを作成します。
- （オプション）ユーザーが指定したサイズのディスク（画像クローズ半径）を使用して、 画像クローズング形態学を実行します。これにより、マスク内の小さな穴を埋めることができます。
- マスク内の連結成分の数を計算する
- 連結成分がゼロ個見つかった場合、光源は視野外にあるとみなされる。
- ユーザーが指定したマスク領域しきい値よりも小さい領域を持つ接続コンポーネントをすべて除外します。
- 連結成分がゼロ個残っている場合、光源は視野外にあるとみなされる。
- 1つまたは複数の連結成分から選択する戦略（複数連結成分戦略）を適用する。
レベル閾値計算
レベルしきい値タイプが最大値の割合の場合：
- 画像内の最大値を計算します
- しきい値は、ユーザーが指定したこの値の割合（レベルしきい値（パーセント） ）です。
レベルしきい値タイプが値の場合：
- ユーザーが指定したしきい値（レベルしきい値（値） ）を使用します。
レベルしきい値タイプが大津の方法である場合
- 大津の方法を用いて画像から閾値を計算する
複数の連結コンポーネント戦略
接続されたコンポーネントが1つしかない場合：
- これは光源であると想定される。
- この接続されたコンポーネントのみのマスクが返されます
接続されたコンポーネントがない場合：
- 光源は視野外にあるものと想定する。
- 光源のないマスクが返送されます
ユーザーが指定した複数連結成分戦略（複数CC戦略）が「マスクしない」の場合：
- 光源のないマスクが返送されます
ユーザーが指定した複数連結成分戦略（複数CC戦略）が「最大を選択」の場合：
- 残りの接続部品の中で最大のものが光源であると想定される。
- 最大の連結成分のマスクが返されます
- このオプションは、光源の直接像と混同されるような小さなゴーストやノイズが存在する場合に役立ちます。
ユーザーが指定した複数連結成分戦略（複数CC戦略）が「最小値を選択」の場合：
- 残りの接続部品の中で最小のものが光源であると想定される。
- 最小連結成分のマスクが返されます
- このオプションは、光源の直接画像が小さい場合（数ピクセル程度）に便利です。
ユーザーが指定した複数接続コンポーネント戦略（複数CC戦略）が「すべて保持」の場合：
- 全ての接続されたコンポーネントの和集合が使用されます
- このオプションは、マスキング設定のデバッグに役立ちます。
前提条件
- 画像には光源が1つしかありません。
注記
推奨事項
- レベルしきい値（値）
- 光源の直接像が常に画像よりも大きい値（デジタル数値）を選択してください。
- レベルしきい値（パーセント）
- 光源の直接像が完全に飽和している場合は、100%に設定してください。
- マスク方式が画像処理の場合、レベルしきい値の目的は、ソースの直接画像のみをマスクすることです。ほとんどの場合、95%から100%の間の値を使用すればうまく機能します（ホットピクセルは例外です）。
- マスク方式が画像処理＋円の場合、レベル閾値の目的は、光源の直接像の中心を正確に推定し、そこに指定された半径の円を描画することです。90%～95%の値を使用すれば、多くの場合うまく機能します。
- IEEE-P2020プレリリース版に従う場合は、95%に設定してください。ただし、彩度が高すぎたり、ブルーミングが発生している画像では、この設定がうまく機能しない場合がありますのでご注意ください。
- 最小発生源レベル
- テスト画像マスクオプションを設定する際は、光源が視野内にあるときの光源の直接像の最も暗い値（デジタル値）と、光源が視野外にあるときの画像内の最も明るい迷光の値の間の値を選択してください。
- 参照画像マスクオプションを設定する際は、値を0に設定してください（ソースは常に参照画像内にある必要があります）。
注：この設定は、レベルしきい値タイプが「最大値の割合」または「大津の方法」の場合にのみ有効です。
- マスク領域しきい値
- デフォルト値を使用してください。値を大きくすると、レベル閾値によって検出されたより大きな質量が無視されるようになります。
- 画像のクローズ半径（INIファイルのみ：image_close_radius）
- デフォルト値を使用してください。値を大きくすると、マスクの穴が大きくなります。
- 複数CC戦略（INIファイルのみ：multiple_cc_strategy）
- デフォルト設定を使用します。
- レベルしきい値（値）
画像処理＋円
説明
画像処理＋円半径法は、マスク領域を決定するために2つの「ステップ」を使用します。最初のステップでは、画像処理手法を用いて光源の位置を特定します。2番目のステップでは、特定された領域の中心に指定された半径の円を配置し、それを画像のマスクとして使用します。この方法は、飽和領域が大きい場合でも、過剰なマスク処理を回避できます。
入力
マスク計算
前提条件
- 画像には光源が1つしかありません。
- この方法は、比較的低い歪みを前提としている。
- 画像全体を通して光源のサイズは一定である。
- 光源の像は常に円形である
注記
- 光源が視野内に部分的に入り、部分的に視野外にある場合、この方法はうまく機能しません。
- 重心は、ノイズや飽和が存在する場合でも比較的安定していると想定される。
- 重心は非整数値（サブピクセル値）になる場合があります。そのため、マスクされるピクセル数は一定ではありません。
- 最初のステップは、現在常に画像処理マスク法です。
手動サークル
説明
手動円形配置法では、指定した点を中心とする円形マスクを配置します。
入力
- 円形マスク
- 丸で囲むオプション
- 円形マスク
マスク計算
- 円の計算手順を参照してください。
前提条件
- 画像には光源が1つしかありません。
- マスクの円形部分は比較的歪みが少ないと想定される。
- 画像全体を通して光源のサイズは一定である。
- 光源の像は常に円形である
注記
なし
説明
情報源を隠蔽してはいけません。
入力
該当なし
計算
該当なし
前提条件
該当なし
注記
分析画像と同じ
説明
参照画像検出には、解析画像マスキングと同じ設定を使用してください。
入力
参照画像マスク設定で設定します。
計算
選択された解析画像マスク法。
前提条件
該当なし
注記
- この方法は、参照画像のマスキングにのみ適用されます。
- これは、参照画像検出に幾何学的カメラモデル＋円を用いる場合に使用できます。参照画像では、光源が方位角0°、視野角0°にあると想定されます。
- 選択した場合、解析画像マスク方法は「なし」にすることはできません。
ヘルパーメソッド
丸
説明
円形マスク方式では、指定された位置（画像内ではない場合もある）に、指定された半径の円盤を配置します。
入力
- 中心：画像の中心座標。内部的には、IEEE Std. 2020 [1]タイプ IV画像座標系が使用されます。マスキング方法によっては、中心は前処理のマスキングステップから計算される場合もあれば、直接提供される場合もあります。
- 画像中心タイプ：画像中心を指定する方法
- 数値画像中心：画像の数値中心を使用します
- ユーザー指定: ユーザー指定の画像座標を使用する
- 画像座標系：ユーザー指定点の画像座標系（マスク中心タイプが「ユーザー指定」の場合のみ使用）
- マスク中心位置：マスクの中心位置をユーザーが指定します（マスク中心位置のタイプが「ユーザー指定」の場合のみ使用されます）。
- 画像中心タイプ：画像中心を指定する方法
- 半径
- 半径指定法：マスク半径を指定する方法
- ユーザー指定：半径（ピクセル単位）
- 焦点距離比：光源とカメラの比率を使用して半径を計算します
- マスク半径：光源の直接像を表す円に使用する半径（ピクセル単位）（半径方法がユーザー指定の場合のみ使用されます）
- カメラのピクセルピッチ：カメラのピクセルピッチ（半径方式が焦点距離比の場合のみ使用）
- カメラの焦点距離：カメラの焦点距離（半径法が焦点距離比の場合のみ使用）
- 光源焦点距離：光源の焦点距離（半径法が焦点距離比の場合のみ使用）
- 光源ピンホール径：光源の直径（半径法が焦点距離比の場合のみ使用）
- 半径指定法：マスク半径を指定する方法
- 中心：画像の中心座標。内部的には、IEEE Std. 2020 [1]タイプ IV画像座標系が使用されます。マスキング方法によっては、中心は前処理のマスキングステップから計算される場合もあれば、直接提供される場合もあります。
半径計算
IEEE Std 2020:2024 [1]は、光源とカメラの特性からマスクの半径を計算する方法を提供している。
どこ
: マスクの半径（ピクセル単位）
カメラの画素ピッチ（μm/px）
カメラの焦点距離（mm）
コリメータの焦点距離（mm）
：コリメータのピンホールの直径（mm）
マスク計算
どこ
: マスクの半径（ピクセル単位）
: IEEE Std. 2020 [1]タイプ IV画像座標系における画像座標。
: IEEE Std. 2020 [1]タイプ IV画像座標系における円の中心。
前提条件
- 画像には光源が1つしかありません。
- この方法は、比較的低い歪みを前提としている。
- 光源のサイズは画像全体を通して一定です（半径は変化しません）。
- 光源の像は常に円形である（マスクの形状は変化しない）。
注記
- この方法は、画像処理＋円、幾何学的カメラモデル＋円、および手動円マスキングの方法に使用されます。
警告
- 光源の画像が視野の一部から外れている場合、マスクを生成するために使用される前提条件が満たされない可能性があります。
- これにより、マスクの定義が不適切になる可能性があります。
- すべての光源マスクを点検することをお勧めします。
- 光源の画像が完全に視野外にある場合、マスクを生成するために使用される前提条件が満たされない可能性があります。
- これにより、マスクの定義が不適切になる可能性があります。
- すべての光源マスクを点検することをお勧めします。
一般的な注記
- マスク制作チャンネル
- 解析チャネルが輝度またはRGB+輝度の場合、マスクの作成には輝度チャネルが使用されます。
- それ以外の場合は、提供されたすべてのチャネルの平均値を使用してマスクを作成します。
- マスク適用チャネル
- 各キャプチャ位置において、同じマスクが各解析チャネルに適用されます。
- カラーマッピングされた計測画像では、マスクされたピクセルはピンク色で示されます。