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画像処理

メディアンフィルタ - ノイズの除去

メディアンフィルタ

平均化フィルタを利用して、画像をぼかすことでノイズを軽減する。これは画像解析で一般的に使われる処理です。
(デジタル画像のノイズについて知りたい方は、"ゴマ塩ノイズ"と検索してみると、参考になるページがあるはずです)
しかし、画像解析では対象を認識する際に輪郭がハッキリしていることは非常に重要ですので、輪郭はなるべくぼけないほうが望ましいです。
「輪郭をなるべくぼやかさずに、ノイズを除去したい」こんなときに使いたいフィルタがメディアンフィルタです。

メディアンというのは中央値という意味です。平均値ではなく中央値を使うフィルタになります。

メディアンフィルタ 左のような、3x3のカーネルでメディアンフィルタを実行する場合、 注目画素"160"を中心に3x3の範囲の輝度値を順番に並べます。 並んだ9個の輝度値の中で、中央値は 150 なので、メディアンフィルタの結果この画素は"150"と変換されます。
(64, 64, 80, 128, 150, 160, 190, 200, 255)

5x5, 9x9, といった範囲でも処理の内容は同様で、 カーネルの範囲内の輝度値を順番に並べ、中央値を採用する処理を画像全体へ繰り返していきます。

ある範囲の中央値をとるので、効果は平均化フィルタに似ていおり、フィルタの効果を強くするほど画像はぼけていきます。
しかし、平均化フィルタやガウシアンフィルタと比べると、コントラストの差がある輪郭部分がぼやけにくいという特徴があります。 その特性から、画像解析を実行する場合の前処理としてノイズ除去に非常に良く使われるフィルタです。


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でのメディアンフィルター 動画

WinROOFでのメディアンフィルターのプレビュー

実際にWinROOFを使用して、3x3、5x5 のカーネルでメディアンフィルタを 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
m002-org.png

フィルタ 3×3
m002-3x3.png

フィルタ 5×5
m002-5x5.png

5×5で実行した平均化フィルタとメディアンフィルタの比較
m003.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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