【HALCON】lines_gauss 関数について - ライン検出と幅の推定ガイド

HALCONのlines_gauss 関数は、画像内の曲線構造（ライン）をサブピクセル精度で検出し、その幅を推定するために使用されます。この関数は、Gaussianフィルタを使用してラインを抽出し、光の強弱に応じて明るいラインまたは暗いラインを検出できます。この記事では、lines_gauss関数の使用方法とそのパラメータについて詳しく解説します。

関数の概要

lines_gauss 関数は、Gaussianフィルタを使用して画像内のラインを検出し、その幅を推定します。検出されたラインは、サブピクセル精度でXLD輪郭として返されます。この関数は、特に製造業や医療画像解析など、精密なライン検出が必要なアプリケーションに適しています。

関数のシグネチャ

lines_gauss(Image : Lines : Sigma, Low, High, LightDark, ExtractWidth, LineModel, CompleteJunctions : )

• Image
  入力オブジェクト。ライン検出を行う画像です。
• Lines
  出力オブジェクト。検出されたラインがサブピクセル精度でXLD輪郭として格納されます。
• Sigma
  入力コントロール。Gaussianスムージングの強度を指定します。大きな値にするとスムージングが強くなります。
• Low
  閾値ヒステリシス操作の下限値を設定します。
• High
  閾値ヒステリシス操作の上限値を設定します。
• LightDark
  明るいラインまたは暗いラインを抽出するかを指定します（'light' または 'dark'）。
• ExtractWidth
  ラインの幅を抽出するかどうかを指定します（'true' または 'false'）。
• LineModel
  ラインの位置と幅を補正するためのモデルを指定します（例：'bar-shaped'、'parabolic'、'gaussian'）。
• CompleteJunctions
  接合点を補完するかどうかを指定します（'true' または 'false'）。

主要パラメータの詳細

Sigma（スムージングパラメータ）

Sigmaは、Gaussianスムージングの強度を制御します。値が大きいほど画像のスムージングが強化され、ラインの局所化が難しくなります。一般的な推奨値は1.5ですが、用途によって調整が必要です。

Low（下限閾値）とHigh（上限閾値）

LowとHighは、ヒステリシス閾値操作のしきい値を設定します。Highは強いエッジとみなされるポイントの上限値を定義し、Lowは無視されるエッジ点の下限値を定義します。

LightDark（ラインの明暗）

LightDarkは、明るいラインまたは暗いラインを抽出するかを指定します。たとえば、血管のような明るいラインを検出したい場合は'light'を選択します。

ExtractWidth（幅の抽出）

このオプションを'true'に設定すると、検出されたラインの幅も抽出されます。幅の推定が必要な場合に有効です。

LineModel（ラインモデル）

LineModelは、検出されたラインの位置と幅を補正するために使用されます。たとえば、ラインの形状が非常にシャープである場合、'parabolic'モデルが適しています。

使用例

以下は、lines_gaussを使用した基本的なライン検出の例です：

read_image(Image, 'mreut4_3')
lines_gauss(Image, Lines, 1.5, 3, 8, 'light', 'true', 'bar-shaped', 'true')
dev_display(Lines)

この例では、Sigmaを1.5、下限閾値Lowを3、上限閾値Highを8に設定し、明るいラインを検出しています。また、ラインの幅も抽出され、結果はLinesオブジェクトに格納されます。

まとめ

lines_gauss 関数は、画像内のラインをサブピクセル精度で検出し、その幅を推定する強力なツールです。Gaussianフィルタとしきい値設定を組み合わせて使用することで、さまざまなライン検出タスクに対応できます。ラインモデルや接合点の補完オプションを活用することで、より精度の高い検出が可能です。