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画像処理

ガウシンアンフィルタ - ノイズの除去

ガウシアンフィルタ

平均化フィルタのように画像をぼかして滑らかにするフィルタを 平滑化フィルタと呼びます。平均化と同様にポピュラーな平滑化フィルタといえば ガウシアンフィルタ です。


平均化フィルタの紹介の際にカーネル内の重みづけを変更することでフィルタの効果を変えることができると説明した通り、 同様の効果を生み出すフィルタでも平均化とガウシンアンでは重みづけが異なります。
ガウシアンフィルタは ガウス分布 に従ってカーネル内の重みを計算したフィルタです。

ガウス分布 急に"ガウス分布"という耳慣れない言葉が出てきましたが、計算をする必要はありませんので安心してください。 ここではどんな重み付けになるかだけ見ていきましょう。下の図が一般的に利用されるガウシアンフィルタの重み付け(3x3, 5x5)です。

ガウシアンフィルター

平均化フィルタとの大きな違いは処理対象となる真ん中の注目画素が最も重みが大きくなり、外側の画素ほど重みが小さくなる点です。 この特性により、画素付近の情報をより残したまま画像をぼかすことが可能となっています。

もちろん画像全体をより強くぼかすには、平均化フィルタのほうが効果がありますが、 画像解析でフィルタが用いられる最も基本的な用途は「ノイズの影響を軽減する」ことです そのため、ぼかすときにも出来るだけ元々の画像のに近い形を保ちたいというニーズがあります。
注目画素の重みが大きいガウシアンフィルタは、そういった要求をより反映したフィルタといえます。

余談ですが、ガウシアンフィルタは画像の編集ソフトなどでは"ぼかし"や"ガウスぼかし"といった名前で 用意されていることが多いので、皆さんも利用されたことがあるかも知れませんね。

画像解析ソフトウェアWinROOFシリーズでの操作はこの動画のようになります。

WinROOFでのガウシアンフィルターの動画

WinROOFでのガウシアンフィルターのプレビュー

実際にWinROOFを使用して、3x3、5x5 のカーネルでガウシアンフィルタを 実行した結果を見てみましょう。大きい範囲を扱うほどフィルタの効果が強くなります。

フィルタなし
g003.png

フィルタ 3×3
g003_3x3.png

フィルタ 5×5
g003_5x5.png

5×5で実行した平均化フィルタとガウシアンフィルタの比較
g004_5x5比較.png

SOFTWAREソフトウェア紹介

画像解析・計測ソフトウェアWinROOFシリーズは、弊社が30年間蓄積したお客様の声にお応えして、お客様にとって”最も使いやすく、最も身近なソフトウェア”をテーマに生まれ変わりました。あらゆる画像の解析評価でお客様の力となるソフトウェアです。
WinROOF2018ではWinROOF全ての機能を踏襲し、新たに新機能を追加しております。 表示言語として日本語⇔英語の切り替えも可能ですので、海外でのご利用にもご検討いただけます。

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