13. プロセス

MicroStudio UserManual

13.1スティッチング

複数枚の画像をつなぎ合わせて合成し、1枚の大きな解像度の画像を生成する機能です。1つの視野に収まりきらない大きな試料の全体像を高分解能の画像として得ることができます。スティッチング(接合)には、以下の2種類があります。
・ライブスティッチング
・撮影済みの画像を利用するスティッチング

スティッチングの際は以下の項目にご注意ください。
(1)同じ撮影条件の画像を使用する必要があります(露出時間はオートではなく、マニュアルで設定することをお勧めします)。
(2)撮影済みの画像を利用するスティッチングでは、隣り合った画像間で20%以上の重なる領域が必要です。20%以上の重なる領域があったとしても、その領域の大部分が背景のような画像の場合、スティッチングが失敗する可能性があります。その場合、重なる領域をより広くとるようにしてください。
(3)画像にノイズが多い場合、スティッチングが失敗する可能性があります。低ノイズの画像(ゲインを1に設定して撮影した画像等)を利用する事をお勧めします。
(4)撮影範囲内の明るさが不均一な場合、つなぎ合わせた画像間で明暗差が生じる可能性がありますので、シェーディング補正の機能を有効にすることをお勧めします。(5.17 シェーディング補正参照)

 

13.1.1ライブスティッチング

プレビュー中に試料を移動させて、試料全体を走査(スキャン)し、リアルタイムに合成画像を生成する機能です。

1、カメラリストの中からカメラ名をクリックし、プレビュータブを表示し、スティッチングする試料の起点に焦点を合わせておきます。

2、 ツールバーアイコンの中から、スティッチングアイコンをクリック(もしくは、メニューバーの“プロセス>スティッチング”を選択)すると、スティッチングタブが表れます。

3、顕微鏡を操作し、試料を移動させると、自動的に画像がつなぎ合わされていきます。

4、現在の走査範囲は、長方形で囲まれた範囲です。長方形が緑色で表示されている場合、スティッチング機能が正常に動作していることを示しています。長方形が赤色または黄色になっている場合、スティッチングがうまくいっていないことを示しています。試料の移動が速すぎたり、ご使用のコンピュータの処理速度が追い付いていないことが原因です。この場合は、試料の移動を停止させ、長方形が緑色になるまで試料の位置を戻してください。長方形が緑色になったら、スティッチングを継続することができます。

5、撮影したい範囲をすべて走査したら、スティッチングアイコンをクリックして、スティッチングを停止させてください。
生成されたスティッチング画像の必要な範囲のみを切り抜く場合は、“編集>画像を選択”をクリックして必要な範囲を指定してから“画像>クロップ”をクリックし、必要な範囲を切り抜いてください。
この状態では、まだ画像が保存されていませんので、メニューバーの“ファイル>名前を付けて保存”を選択して、画像を保存してください。

※ライブスティッチングでは、グローバルシャッターセンサーを搭載したカメラを使用することをお勧めします。ローリングシャッターでは、満足な結果が得られない可能性があります。
※よりスムーズにライブスティッチングを行うためには、フレームレートを高く設定してください。照明を明るくし、露出時間を短くすると、フレームレートが高くなります。
※WRAYCAM-NOA2000・WRAYCAM-CIX2000の最高解像度(2000万画素)でのライブスティッチングはパソコンに非常に大きな負荷がかかり、一般的なスペックのパソコンでは安定した動作が望めないため使用を推奨いたしません。上記機種の場合は、最高解像度以外に設定のうえライブスティッチングをご使用ください。

スティッチングの設定

スティッチング後の自動トリミングや自動露出設定等は、「設定」メニューの「その他」から設定することが出来ます。

・自動トリミング:スティッチング終了時、自動的にトリミングを行うかどうかを選択します。初期設定ではトリミングを行います。
・自動露出を自動的に無効にする:スティッチングでは複数枚の画像を繋ぎ合わせて合成するため、自動露出機能により露出時間が画像ごとに異なった場合、スティッチング後の画像に光量ムラが大きく生じる可能性があるため推奨いたしません。初期設定では自動的に無効にする設定となっています。
・較正解像度の設定:スティッチング後の画像に対し較正情報を適用するかどうか選択できます。較正情報を適用することで計測機能が使用できますが、合成時の画像補正等の影響で計測結果に誤差が生じる可能性があります。

13.1.2撮影済みの画像を利用するスティッチング

撮影済みの画像を利用するスティッチングの手順は、以下の通りです。

手順1 スティッチングに利用する画像の選択
画像の選択方法としては、以下の2種類の方法があります。
・ブラウズタブ内の画像を利用する方法
・複数の静止画タブの画像を利用する方法

ブラウズタブ内の画像を利用する方法の場合、フォルダサイドバーを展開し、スティッチングに使用する画像ファイルが保存されているフォルダを表示します。使用する画像ファイルをすべて選択し、スティッチングアイコンをクリックします。スティッチングのダイアログが表示されます。

複数の静止画タブの画像を利用する方法の場合、静止画タブを開いた状態で、スティッチングアイコンをクリックします。以下の画像選択ダイアログが開きます。

○使用可能な画像:MicroStudioで開かれている画像一覧です。
○選択された画像:スティッチングに使用する画像一覧です。
○追加>>:“使用可能な画像”一覧より画像を選択します。
○すべて追加:“使用可能な画像”内にある画像ファイルをすべて選択します。
○削除:“選択された画像”内にある画像ファイルを選択解除します。
〇クリア:“選択された画像”内にある画像ファイルをすべて解除します

スティッチングに使用する画像を選択したら“次へ”を選択して次ページの設定をします。

手順2 諸条件の設定
スティッチングのダイアログが開きます。ダイアログの項目に従い、諸条件を設定していきます。

○パノラマをまっすぐにする:キャプチャした静止画を一直線に重ねる方向を指定します。水平、垂直から選択できます。一直線のパノラマ画像をスティッチしない場合(細長い画像ではなく正方形型にスティッチングする場合)は“なし”を選択します。
○投影タイプ:スティッチングする画像を組み合わせる際の投影法を選択します。水平、垂直、平面、円柱、球状、フィッシュアイ、立体投影、メルカトル図法、横メルカトル図法から選択できます。デフォルトは円柱です。
○継ぎ目ファインダー:スティッチする画像の継ぎ目を探す手法を選択します。なし、ボロノイ図、グラフカットカラー、グラフカットカラーグレードから選択できます。デフォルトはグラフカットカラーです。
○露出補償:画像間の露出の違いを修正する場合に使用します。なし、ゲイン、ブロックゲインから選択できます。デフォルトはブロックゲインです。
○バンドル調整:バンドル調整の手法を選択します。光線調整、再投影エラーから選択できます。デフォルトは光線調整です。

設定が終了したら“次へ”を選択して次ページの設定をします。
○マッチング信頼度:1~100の間で選択できます。
○パノラマ信頼度: 1~100の間で選択できます。
○マッチング強度: 1~100の間で選択できます。
○ブレンド強度: 1~100の間で選択できます。
○初期設定:各設定を以下の設定値に調整します。
・マッチング信頼度:65
・パノラマ信頼度:100
・ブレンド強度:25
・マッチング強度:5

手順3 画像の合成
スティッチングダイアログで設定を行い、完了を選択すると、画像の合成を開始します。スティッチングの進行状況は以下のようなバーで表示されます。

手順4 画像の保存
スティッチングが完了すると、合成された画像が新しいタブとして表示されます。

メニューバーの“ファイル>名前を付けて保存”を選択して、画像を保存してください。

※スティッチングについての詳細は専門書を参照してください。

13.2 ハイダイナミックレンジ(HDR)

ハイダイナミックレンジを使用すると、複数の異なる露出値を持つ画像を組み合わせて幅広いダイナミックレンジを持った画像を合成することが可能です。ハイダイナミックレンジに使用する異なる露出値を持つ画像は顕微鏡の絞りやカメラの露出、ゲインを操作することにより取得します。
MicroStudioのHDR機能には二つのモードが存在します。

 

13.2.1ブラウズタブでのHDR合成

ブラウズタブで選択した画像を直接HDR合成することができます。
フォルダサイドバーを展開し、HDR合成に使用する画像ファイルが保存されているフォルダを表示します。使用する画像ファイルをすべて選択し右クリックでドロップダウンメニューを表示し、ハイダイナミックレンジ(HDR)を選択します。
HDR合成が完了すると新しいタブとして合成された画像が表示されます。

13.2.2静止画タブでのHDR操作

HDR合成に使用する画像のタブが既に開かれている場合、画像ウィンドウでのHDR合成を行います。

“プロセス>ハイダイナミックレンジ”を選択すると、HDR合成ダイアログが表示されます。

ダイアログよりHDR合成に使用する画像を一覧から選択します。
○使用可能な画像:MicroStudioで開かれている画像一覧
○選択された画像:ハイダイナミックレンジ(HDR)画合成に使用する像一覧
○追加>>:使用可能な画像一覧より画像を選択します。
○すべて追加:使用可能な画像をすべて選択します。
○削除:選択されている画像をすべて選択解除します。

OKを選択すると選択された画像を使用しHDR合成を開始します。
HDR合成が完了すると新しいタブとして合成された画像が表示されます。

13.3 フォーカススタッキング(焦点合成)ms_01870.jpg

焦点位置の異なる複数の画像を合成し、1枚の画像を生成します。昆虫や機械部品などの立体的なサンプルを撮影する際、画面全体に焦点が合った写真を生成できます。他の画像プロセスメニューと同様に、ブラウズタブの画像を使用する方法と静止画タブの画像を使用する方法があります。

 

13.3.1ブラウズタブでのフォーカススタッキング

フォルダサイドバーよりブラウズタブを開きます。フォーカススタッキングに使用する画像をすべて選択し、右クリックでドロップダウンメニューを開きます。フォーカススタッキングを選択すると以下のようなダイアログが表示されます。

MicroStudioでは3つのフォーカススタッキングの方法が選択できます。
選択ボックスの下に現在選択されている手法の説明が表示されます。
○加重平均:加重平均を使用すると滑らかな合成を行うことができますが、細部のディテールが失われる可能性があります。この手法は顕微鏡などを通して撮影された画像の合成の際にFFDSSD法より良い結果が得られる可能性が高いです。使用される画像はZ軸に沿って(レンズに近い→遠い、または遠い→近い)順番に撮影されていなければなりません。
○最大コントラスト:最大コントラスト法は加重平均法と似た手法ですが、細部のディテールがより鮮明になります。最大コントラスト法でも使用される画像はZ軸に沿って(レンズに近い→遠い、または遠い→近い)順番に撮影されていなければなりません。
○FFDSSD:高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform, FFD)を使用します。この手法を使用すると位置がずれている画像を補正して合成のすることも可能です。ずれを補正する際の標準画像はオートまたはマニュアルで選択可能です。

各手法にはそれぞれオプション設定が用意されています。
○加重平均
フォーカススタッキングダイアログで加重平均を選択すると以下のオプションダイアログが表示されます。

○細部の精細さ:合成画像の細部の精細さを調整します。10~240の間で調整可能です。
○総明度:合成画像の明度を調整します。細部の精細さ、背景明度を操作すると合成画像の明度が変化します。これらの影響を補正するために使用します。10~240の間で調整可能です。
○背景明度:背景を合成する際の明度を調整します。10~240の間で調整可能です。
○初期設定:以下の通り各項目を初期設定値に調整します。
・細部の精細さ:107
・総明度:125
・背景明度:93
次>を選択すると自動整列ダイアログを表示します。
ここでは画像間のずれの補正について設定します。合成に使用する画像間に含まれるずれに応じて適切な自動整列モードを選択します。

○なし:合成の際にシフト、スケール、回転などの補正を行いません。
○シフト+スケール:合成の際にシフト、スケール補正を行います。
○シフト+スケール+回転:合成の際にシフト、スケール、回転補正を行います。このオプションを選択すると最大角度スライダを操作可能になります。
○最大角度:回転補正の最大角度を設定します。0.1°~10°の間で調整可能で、デフォルトは1°です。最大角度が大きい場合、各画像間の角度のずれが一定ではない場合は処理時間が長くかかる場合があります。
完了を選択するとフォーカススタッキングを開始します。進行状況は以下のようなバーで表示されます。

処理が完了すると画像が新しいタブで表示されます。

最大コントラスト
最大コントラストを選択した場合のオプション設定は加重平均と同じです。

FFDSSD
FFDSSDオプションダイアログでは 自動的に参照画像を決定します というチェックボックスが用意されています。チェックした場合、フォーカススタッキングの前に選択された全画像を分析してずれ補正に使用する標準画像を自動で決定します。チェックしない場合、選択された画像の1枚目が標準画像として使用されます。初期設定時はチェックが入っています。

完了を選択するとフォーカススタッキングを開始します。進行状況は以下のようなバーで表示されます。

処理が完了すると画像が新しいタブで表示されます。

13.3.2静止画タブでのフォーカススタッキング

フォーカススタッキングに使用する静止画が開かれている場合に使用可能です。
“プロセス>フォーカススタッキング”を選択すると、他のプロセスコマンド同様の画像選択ダイアログが表示されます。

○使用可能な画像:MicroStudioで開かれている画像一覧
○選択された画像: フォーカススタッキングに使用する画像一覧
○追加>>:使用可能な画像一覧より画像を選択します。
○すべて追加:使用可能な画像をすべて選択します。
○削除:選択されている画像をすべて選択解除します。
使用する画像を選択し、完了を選択するとブラウズタブでのフォーカススタッキングと同様のオプションダイアログが表示されます。
完了を選択するとフォーカススタッキングを開始します。進行状況は以下のようなバーで表示されます。

処理が完了すると画像が新しいタブで表示されます。

※フォーカススタッキングで使用する画像はすべて同じ大きさでなければなりません。選択された画像の大きさが異なる場合、以下のような警告が表示されます。

13.3.3ライブフォーカススタッキング

接続中のカメラからのライブ映像を使用しEDF画像を合成するにはプレビュータブでのフォーカススタッキングを使用します。
1.カメラを接続しプレビューを開始します。
2. プレビュー中にツールバーのEDFアイコンをクリックするとフォーカススタッキングが開始され、自動的にキャプチャが始まります。

3. 顕微鏡の焦点位置を調整しながら自動キャプチャを行います。自動キャプチャされた画像が画面左下(A)に、合成後の画像がプレビュー画面(B)に表示され、合成後の画像は自動的に保存されます。

※ソフトウェアは自動的にキャプチャ・画像合成処理を行うため、焦点位置を大きく変更すると正常に処理が行えない場合があります。焦点位置の調整は少しずつゆっくりと、規則的な動きになるよう注意してください。

4. 焦点合成が完了したら、再度EDFアイコンをクリックしてフォーカススタッキングを終了します。

 

ライブフォーカススタッキングの設定

ライブフォーカススタッキングに使用するアルゴリズムやプレビュー画面サイズは「設定」「その他」で選択することができます。

・自動露出を自動的に無効にする:フォーカススタッキングは複数枚の画像を合成するため、画像ごとに露出時間が異なると良い結果が得られない可能性が高くなります。
初期設定ではチェックが入っており、自動露出を自動的に無効にします。
・較正解像度の適用:較正情報を合成後の画像に適用し、計測機能を使用できるようにします。ただし、合成時に起こる画像のズレ等により計測結果に誤差が生じる可能性があります。
・アルゴリズム(方法の選択):「最大コントラスト」「加重平均」「スタック」から選択できます。初期設定では「最大コントラスト」となっております。
・プレビュー画面サイズ(Video area size):フォーカススタッキング中のプレビュー画面のサイズを選択します。

13.4蛍光画像合成

多重染色した蛍光試料をモノクロで撮影し、それぞれの蛍光物質に合わせた色を着色して合成することにより、1枚の多重染色写真を生成できます。
合成する画像は同じ大きさでなければなりません。蛍光物質名から選択して着色することや、カラーバランスのマニュアル調整を行うこと、画像間のずれを補正することも可能です。カラー画像から一つの色を抽出して他の画像と合成することも可能です。
“プロセス>蛍光画像合成”を選択すると以下のダイアログが表示されます。

○元画像:元画像ボックスにはカラー合成に使用可能な画像が表示されます(MicroStudioで開いている画像に限ります)。合成画像の大きさは一枚目に選択した画像に依存します。一枚目を選択すると元画像ボックスには同じ大きさの画像しか表示されなくなります。
○追加:元画像ボックスで選択した画像を合成に追加します。追加する際にカラーダイアログで色を指定する必要があります。
また追加画像で「背景」を選択することで明視野画像を背景に使用し、蛍光像との合成画像を作成できます。
○削除:合成に追加した画像を削除します。
○カラー:追加した画像に指定されている色一覧を表示します。画像のファイル名をダブルクリックする、またはファイル名を選択してカラーの設定を押すことで指定した色を変更することができます。
○カラーの設定:追加した画像の色を指定します。指定する方法は3つあります。
1)カラー値スライダを操作する。
2)ダイアログの下に表示されている一覧よりカラーボタンを選択する。
3)ダイアログ下部の染料ボックスより染料選択する。

○定義済み:蛍光画像合成に使用した色の組み合わせを保存し、読み込みます。
多重染色試料の画像合成を複数回行う際に、色の組み合わせを一度保存しておくと、合成する画像を選択して設定を読み込むだけで自動的に多重染色の合成画像が生成されます。合成に使用する画像の選択は“ブラウザ”タブか“サムネイル”タブより行って下さい。
蛍光画像合成の手順例(多重染色画像の合成):
1.“元画像”で、1枚目に着色する色を指定し、“追加”ボタンを押すと以下のダイアログが表れます。
ここで1枚目の画像に対して着色を行います。スライダで色を指定する他に、“OK”“キャンセル”の上に表示されているボックスから蛍光物質名を選択して着色することも可能です。

○現在の色:写真に現在指定されている色とその色のRGB情報が表示されています。
○選択された色:カラーの設定で選択されている色とその色のRGB情報が表示されています。

1色目着色後のダイアログ(左)と画像(右)
2.“元画像”より、次に合成する画像を選択し“追加”ボタンを押し、“1.”と同様の手順で着色を行います。

2色目着色/合成後のダイアログ(左)と画像(右)

3.“2.”と同様の手順で3枚目の画像を合成し、合成が完了したらダイアログ右上のXでダイアログを閉じてタブをダブルクリックし、名前を付けて画像を保存します。

3色目着色/合成後のダイアログ(左)と画像(右)

蛍光画像合成後に行う、カラーバランスの調整などについては以下をご覧ください。
○調整:ダイアログの右に表示されている調整ボックスでは各画像に指定された色や合成映像全体の色を調整できます。画像を選択するとカラーボックスで選択した色のBCG値を調整することが可能です。合成画像全体を調整するにはすべての画像を選択します。
BCGスライダを使用するとコントラスト調整と同じく明度、コントラスト、ガンマを調整することができます。
○最適:明度とコントラスト値を自動的に最適な値に設定します。ガンマ値は50に設定されます。調整を始める際に使用するとその後の微調整を素早く行うことができます。
○リセット:BCG値をリセットします。すべての画像が選択されている状態でリセットを選択すると合成画像全体の値をリセットします。
○登録:登録ボックスではフィルタなどで生じた光学的なずれを補正することができます。カラーボックスで選択された画像を矢印でxまたはy方向に移動することができます。画像を移動させて生じた開きピクセルには黒色が自動的に設定されます。0,0を選択すると画像を元の位置に戻します。
○背景:背景ボックスでは指定した画像を合成画像の一番奥に表示することができます。背景に設定した画像の色のみその前に配置される他の色と混ざらず、前に配置した色のみが表示されます。合成に使用する画像の内広い範囲をカバーするものが存在する際に非常に有効です。
○新規:現在のカラー合成を破棄して新しい合成を開始します。

※Tab、Shift+Tabキーを押すとカラーを選択ダイアログの各項目をマウスを使わずに移動することができます。
※スライダを選択している状態ではキーボードの左右キーで細かいスライダ操作ができます。
※Page Up、Page Downキーを使用するとスライダを大きな値で操作することができます。
※Home、Endキーで一番左、一番右にスライダを移動することができます。

13.5自動カウント

画像内の細胞や粒子の数を自動で計数します。
自動カウントの方法は、ウォーターシェッド変換、判別分析法(暗)、判別分析法(明)、RGBヒストグラム、HSVヒストグラム、カラーキューブの5つが存在します。同時に複数の方法を使用することはできません。
※自動カウントは24bit画像にのみ使用可能です。

 

13.5.1ウォーターシェッド変換

ウォーターシェッド変換は比較的シンプルな背景や背景と大きな差がある対象を分割するのに適しています。
プロセス>自動カウント>ウォーターシェッド変換を選択すると以下のダイアログが表示されます。

○近似:3つのオプションから選択できます。
○穴つき:下の画像に示すように、対象の内部に穴があり、背景が見える場合にチェックします。右の画像はチェックなし、右の画像はチェックありです。左の画像では穴を除外して選択されていることがわかります。

○スタイル:アウトラインを選択すると分割した対象の外側のみを色でマーキングします。埋めるを選択すると色で対象を塗りつぶすことができます。なしを選択すると対象をマーキングしません。
○色:マーキングの色を選択します。

○ラベル方法:3つの方法からラベル法を選択できます。排他的平均和を選択するとピクセルの排他的平均和を利用しラベルします。真を選択すると指定した色でラベルします。“なし”を選択するとラベルしません。
○色:真を選択した時のラベルの色を選択します。
○タイプ:ラベルのタイプをインデックス、面積、周囲長より選択します。面積の場合下限以上、上限以下の面積を持つ対象をラベルします。同じように周囲長の場合下限以上、上限以下の周囲長を持つ対象をラベルします。
ラベルされた結果が以下の画像で示されています。

13.5.2判別分析法(暗)

判別分析法(暗)は判別分析法を使用し明るい背景の上に存在する暗い対象を区別する方法です。カウントオプションはウォーターシェッド変換法と同様です。
以下のような画像を区別できます

 

13.5.3判別分析法(明)

判別分析法(暗)は判別分析法を使用し暗い背景の上に存在する明るい対象を区別する方法です。カウントオプションはウォーターシェッド変換法と同様です。
以下のような画像を区別できます。

 

13.5.4 RGBヒストグラム

RGBヒストグラム法ではRGBヒストグラムに設定した下限と上限の間の値を持つピクセルを選択します。
“プロセス>自動カウント>RGBヒストグラム”を選択するとダイアログにヒストグラムが表示されます。

○下限 :ヒストグラムの左側に表示されている下限線またはヒストグラムの下の左側のボックスに数値を入力するとこで下限の値を指定できます。
○上限:ヒストグラムの右側に表示されている上限線またはヒストグラムの下の右側のボックスに数値を入力するとこで上限の値を指定できます。
ヒストグラムの下のボックスで各色チャンネルのヒストグラムを表示することができます。
すべて表示をチェックするとすべての色チャンネルのヒストグラムを表示します。
ダイアログ右側のボックスで分割されたピクセルの色を選択します。
オプションボックスを押すとカウントオプションダイアログを表示します。カウントオプションはウォーターシェッド変換法と同様です。

RGBヒストグラムの使用方法:
1.開くコマンドを利用し、静止画を表示します。その後、”プロセス>自動カウント>RGBヒストグラムメニュー”を選択すると以下のヒストグラムダイアログが表示されます。画像の上にマウスカーソルを動かすと、スポイトカーソル(+)が表示されます。

2.スポイトカーソル(+)を画像の中の任意の位置に移動すると、現在選択されているピクセルのRGB値がヒストグラムに表示されます。この例ではRは232、Gは53、Bは31です。RGB値を色ごとに範囲指定することで、画像を分割することができます。

 

13.5.5HSVヒストグラム

HSVヒストグラム法ではHSVヒストグラムに設定した下限と上限の間の値を持つピクセルを選択します。
“プロセス>自動カウント>HSVヒストグラム”を選択するとダイアログにヒストグラムが表示されます。

左側の垂直線が、現在選択されているヒストグラムの値の下限です。この値より大きな数値を持つピクセルを分割します。左側の垂直線を直接ドラッグするか、ボックスに数値を直接入力することで下限値を操作することができます。ボックスに直接入力した場合はエンターキーを押すことで数値を適用できます。設定可能な範囲は0~右側の垂直線(上限)までの間です。例ではヒストグラムの下限は0に設定されています。
右側の垂直線が、現在選択されているヒストグラムの値の上限です。この値より小さな数値を持つピクセルを分割します。右の垂直線を直接ドラッグするか、ボックスに数値を直接入力することで値を操作することができます。ボックスに直接入力した場合はエンターキーを押すことで数値を適用できます。設定可能な範囲は左側の垂直線(下限)~255の間です。例ではヒストグラムの上限値は79に設定されています。
現在選択されているヒストグラムのチャンネルを表示します。H、S、Vの3チャンネルが存在します。
チェックボックスをオンにすると3チャンネル全てのヒストグラムを表示します。チェックした場合チャンネル選択ボックスは利用できなくなります。
分割したピクセルを表示する色を選択します。初期設定では緑色です。

オプションボタンを選択すると、計数のオプションダイアログが表示されます。

HSVヒストグラムの使用方法
1.開くコマンドを利用し、静止画を表示します。その後、“プロセス>自動カウント>HSVヒストグラムメニュー”を選択すると以下のヒストグラムダイアログが表示されます。画像の上にマウスカーソルを動かすと、スポイトカーソルが表示されます。

2.スポイトカーソルを画像の中の任意の位置に移動すると、現在選択されているピクセルのHSV値がヒストグラムに表示されます。この例ではH85、Sは176、 Vは219です。HSV値を色ごとに範囲指定することで、画像を分割することができます。

 

13.5.6カラーキューブ

”プロセス>分割とカウント>カラーキューブ”を選択するとカラーダイアログが表示されます。

デフォルトではスポイトカーソル(+)が選択されています。マスクされた範囲の値の平均を基本値として設定します。カラーキューブではその範囲内の色を持つピクセルを選択し、塗りつぶします。選択したいピクセルを連続的にクリックすることで色の範囲を追加することができます。誤ってピクセルを選択してしまった場合はスポイトカーソル(-)を使用することで選択を解除することができます。

○スポイトカーソル(+) :マスクされた範囲の値の平均を基本値として設定します。
○スポイトカーソル(-) :マスクされた範囲の値の平均値を基本値から除去します。
○選択範囲:スポイトカーソル(+)、スポイトカーソル(-)を使用する際の選択範囲の大きさを選択します。デフォルトでは3*3ピクセル(9ピクセル分)の値の平均値を利用します。範囲は1*1、5*5、7*7ピクセル分の平均値から選択することができます。
○RGB:分割したピクセルを表示する色を選択します。初期設定では緑色です。
○オプション:オプションボタンを選択すると以下のようなオプションダイアログが表示されます。

カラーキューブ分割の使用方法
1.画像を表示します。

2.画像の平滑化を行います。平滑化のアルゴリズムは複数ありますが、この例では以下のように行います。”プロセス>フィルタ”メニューからモーフォロジー操作を選択するとダイアログが表示されます。任意の方法で平滑化を行います。

3.”プロセス>自動カウント>カラーキューブ”を選択し、カラーダイアログを表示します。

4.デフォルトではスポイトカーソル(+)が選択されています。分割する色を持った範囲を選択します。誤って追加したくないピクセルを選択してしまった場合はスポイトカーソル(-)を使用することで取り除く事ができます。

13.5.7オブジェクトの分割

上記の画像の#16のように、実際は二つに分かれている物体が分割機能では一つの物体として選択される場合があります。オブジェクトの分割を選択するとこのような状態を補正できます。
以下のように#16の中央に左マウスボタンを押したままドラッグし、直線を引きます。直線の両端は分割するオブジェクトの線の外側に位置するようにします。

左マウスボタンを離すとオブジェクトを2つに分割します。以下のように、#16だったものが#12と#17として表示されています。オブジェクトの分割をもう一度選択し、分割する際に引いた線を非表示にすることで分割完了です。

13.5.8計数結果

現在の分割結果についての情報をまとめて表示します。計数結果には インデックス、面積、周囲長が含まれています。表示されている情報の単位は選択されている単位と同じです。上部のインデックス、中心、半径、周囲長、面積を選択するとデータが自動的にその数値の順番に並び替えられます。特定の項目を選択すると、その項目が画像上で選択されます。この際、他の項目は画像上で非表示になります。

エクスポートを選択すると計数結果と画像の情報をまとめてExcelフォーマットでエクスポートすることができます。

13.6ノイズ除去

ノイズ除去には3種類の方法が選択できます。適応ウイナーフィルタ、双方向フィルタ、ノンローカルミーンです。

 

13.6.1適応ウイナーフィルタ

適応ウイナーフィルタは画像の詳細な情報を保存するのに最適な方法です。適応ウイナーフィルタの詳細については専門書などを参照してください。
適応ウイナーフィルタはノイズレベルを自動的に計算し、画像に適応します。
適応ウイナーフィルタを用いてノイズ除去するには”プロセス>ノイズ除去>適応ウイナーフィルタ”を選択します。

 

13.6.2双方向フィルタ

双方向フィルタは画像に含まれるエッジを保存するのに最適な情報です。双方向フィルタの詳細については専門書などを参照してください。
双方向フィルタを用いてノイズ除去するには”プロセス>ノイズ除去>双方向フィルタ”を選択します。フィルタには空間ドメインとバリュードメインの二種類のパラメータが存在しています。

○バリュードメイン:ノイズ除去に使用するピクセル数。高く設定するほどノイズ除去の精度は向上しますが、処理速度は低下します。
○空間ドメイン:高く設定するほどノイズ除去の精度は向上しますが、処理速度は低下します。

 

13.6.3ノンローカルミーン

ノンローカルミーン非常に効率的なノイズ除去の手法です。
ノンローカルミーンを用いてノイズ除去するには”プロセス>ノイズ除去>ノンローカルミーン”を選択します。フィルタには三種類のパラメータが存在しています。

○強さ:フィルタを適用する強度。高く設定するとノイズは軽減されますが、画像の詳細情報も失われます。
○テンプレートウィンドウ:テンプレートブロックの大きさ、デフォルトは7に設定されています。
○検索ウィンドウ:イメージパッチの加重平均値を計算する際の大きさ。高く設定するほどノイズ除去の精度は向上しますが、処理速度は低下します。初期設定値は21です。

 

13.7シャープ

13.7.1アンシャープマスク

USMを使用するには“プロセス>シャープ>アンシャープマスク”を選択します。

○半径:強調する画像の境界の大きさについてのパラメータです。小さな物体が多い場合は小さい値を選択します。
○しきい値:シャープを適応する際の最小の明度の変化を設定します。平滑な範囲が粒状に強調されてしまう現象を防ぎます。値が大きいほどシャープの範囲は小さくなります。
○量:境界に補正で付け加える明度の変化をパーセンテージで設定します。大きければ大きいほど変化が大きくなります。

a) オリジナル画像

b) USM適用後

13.7.2ラプラシアンシャープ

この手法は画像の精細な情報を強調することができます。明度に鋭い変化を起こす物体を強調しますが、ノイズも同時に強調されてしまいます。使用する際はノイズ除去後をお勧めします。

a) オリジナル画像

b) ラプラシアンシャープ適用後

13.8カラー トーニング

13.8.1ガンマ ms_02640.jpg

画像に含まれるミッドトーンを補正します。

○プレビュー:チェックするとガンマを補正しているときの効果をプレビューしながら補正できます。
○ガンマ:ガンマ値を補正します。左側が0、右側が3.0です。デフォルトは1です。

 

13.8.2ヒストグラム均等化

AHEは画像のコントラストを強調する補正法です。
”プロセス>カラー トーニング>ヒストグラム均等化”を選択すると以下のダイアログが表示されます。

○強度:強調の補正の強度を調整します。右側にスライダを移動されるほど補正の強度が増します。

a)オリジナル画像

b) ヒストグラム均等化後の画像

13.8.3局部色彩補正

局部色彩補正ではピクセルごとのガンマを補正することができます。
”プロセス>カラー トーニング>局所色彩補正”を選択すると以下のダイアログが表示されます。

○強度:強調の補正の強度を調整します。右側にスライダを移動されるほど補正の強度が増します。範囲は1~100で、初期設定値は50です。

a)オリジナル画像

b) 局部色彩補正後の画像

13.8.4AMSR

カメラのダイナミックレンジがモニターのダイナミックレンジを上回っている場合、以下のような状態になることがあります。その場合はAMSRを行うことで画像内の白とびや黒つぶれを補正することができます。

a)オリジナル画像

b) AMSR適用後の画像

13.9フィルタ

プロセス>フィルタコマンドより様々なフィルタを画像に適用することができます。MicroStudioにはコンボルーションフィルタとノンコンボルーションフィルタが存在しています。”プロセス>フィルタ”を選択すると以下のフィルタダイアログが表示されます。各フィルタには個別のプロパティタブが存在しており、フィルタについての詳細を設定することができます。”編集>取り消す”を選択するとフィルタを取り消すことができます。

13.9.1 ノイズ除去合成


○ローパス:画像のエッジを滑らかに補正します。ノイズ除去と同等の効果があります。
○ハイパス:画像のエッジを強調します。高コントラストな情報を残します。
○ガウス:ガウス関数により高周波情報を軽減します。ローパスと似た効果がありますが、画像の情報を残すことができます。
○ハイガウス:ガウス関数により画像のエッジを強調します。高コントラストな情報を残します。ハイパスよりノイズの効果を抑えることが可能です。
○イコライゼーション:画像のコントラストを、ヒストグラムを使って補正します。
○シャープネス:画像の精細部を強調します。アンシャープマスク法を使用します。
○中央値:ノイズを軽減します。
○ランク:インパルスノイズを軽減します。ピクセルを強度順に並べ、突出して明るいピクセルを周囲と同じにします。
○オプション1:画像強化フィルタが選択されている場合、以下のオプションが表示されます。
○3×3:フィルタが9ピクセルごとを参照します。
○5×5:フィルタが25ピクセルごとを参照します。
○7×7:フィルタが49ピクセルごとを参照します。
参照するピクセル数が多いほどフィルタの影響は強くなります。
パス:フィルタを画像に適用する回数を選択します。選択する回数が多いほどフィルタの効果は強くなります。
○強さ:フィルタの影響の強さを選択します、範囲は1-10です。10はフィルタの効果10割、1は1割を示します。
○オプション2:イコライゼーションフィルタを選択している場合、以下のオプションが表示されます。
○ウィンドウ:フィルタを適用する際に考慮する周辺のピクセル数を入力します。ウィンドウの大きさは入力した長さの辺を持つ正方形分になります。(2 なら2×2=4ピクセル)
○最適:最適を押すとパラメータを現在選択されている画像に最適な値に自動設定します。
○線形:ヒストグラムを強度スケール上に線形に配置します。最も広いダイナミックレンジを持った高コントラスト画像になります。
○対数:ヒストグラムを強度スケール上に対数形に配置します。少ないダイナミックレンジを持った高コントラスト画像になります。とても明るい画像を補正するのに適しています。。
○指数:ヒストグラムを強度スケール上に指数形に配置します。とても暗い画像を補正するのに適しています。少ないダイナミックレンジを持った高コントラスト画像になります。

13.9.2エッジ強化


○ソーベル:画像上の大きなエッジを強調するのに使用します。3×3ピクセルの範囲に処理を施し、エッジを強調します。
ロバーツ:画像上の詳細なエッジを強調するのに使用します。4×4ピクセルの範囲に処理を施し、エッジを強調します。
○彫刻:彫刻状の補正を施します。
○水平:水平のエッジを検出し、強調します。
○垂直:垂直のエッジを検出し、強調します。
○オプション1:画像強化フィルタが選択されている場合、以下のオプションが表示されます。
○3×3:フィルタが9ピクセルごとを参照します。
○5×5:フィルタが25ピクセルごとを参照します。
7×7:フィルタが49ピクセルごとを参照します。
○参照するピクセル数が多いほどフィルタの影響が強くなります。
○パス:フィルタを画像に適用する回数を選択します。選択する回数が多いほどフィルタの効果は強くなります。
○強さ:フィルタの影響の強さを選択します、範囲は1-10です。10はフィルタの効果10割、1は1割を示します。
○オプション2:ソーベルまたはロバーツを選択している場合、オプションは存在しません。

 

13.9.3モーフォロジカル

画像に映る物体の大きさを変更することができます。

○収縮:明るい物体を小さく、暗い物体を大きく見せます。
○拡張:明るい物体を大きく、暗い物体を小さく見せます。
○オープニング:明るい物体が暗い背景の上に存在している場合、エッジを滑らかします。
○クロージング:明るい物体が暗い背景の上に存在している場合、エッジを鋭くします。
○トップハット変換:画像上の背景より明るい小さな物体を強調することができます。
○井戸変換:画像上の背景より暗い小さな物体を強調することができます。
○傾斜:画像上のエッジを強調します。
○ウォーターシェッド変換:白黒画像上の触れている物体を離して、触れる直前まで戻します。
○細分化:白黒画像上の物体の縁だけのこして残りを消去します。
○距離:白黒画像上の塊状の物体の中心から周囲の長さを計算します。
○オプション1:収縮、拡張、オープニング、クロージングフィルタが選択されている場合、範囲について以下のオプションが表示されます。
・2 x 2 四角形
・3 x 1 行
・1 x 3 列
・3 x 3 クロス
・5 x 5 円
・7 x 7 円
・11 x 11 円
○パス:フィルタを画像に適用する回数を選択します。選択する回数が多いほどフィルタの効果は強くなります。
○オプション2:トップハット、井戸変換、傾斜フィルタが選択されている場合、範囲を3種類の中から選択します(3 x 3 /5 x 5 /7 x 7)
○オプション3:ウォーターシェッド、細分化、距離フィルタが選択されている場合、範囲について以下のオプションが表示されます。
○しきい値:白黒画像のバイナリ化の強度を選択します。範囲は1-100です。

13.9.4カーネル

フィルタのカーネルファイルを操作するにはカーネルタブを使用します。
※既存のフィルタのカーネルファイルを操作しないでください

○フィルタタイプ:操作したいフィルタの種類を選択し、編集を押してダイアログを開きます。
○カーネルサイズ:カーネルの大きさを入力します。各方向に最大9ピクセル分追加することができます。
○埋める:カーネルの各要素を特定の値で埋めるには埋めるボックスに0-10の値を入力します。
○オフセット:操作されるピクセルを中央のピクセルから変更する場合のX、Yオフセットを入力します。
○新規:新しいカーネルファイルを追加します。
○削除:選択したカーネルファイルを削除します。
○オプション:フィルタ毎に違うオプションが表示されます。

 

13.10イメージスタッキング

同じ試料を撮影し続けた動画から、ノイズを除去した1枚の静止画を生成する機能です。1.”プロセス>イメージスタッキング”を選択すると以下のようなダイアログが表示されます。

2開くダイアログから保存されている動画を開きます。
3イメージスタッキングダイアログが表示されます

4スタッキングが完了するとスタッキングされた画像が新しいウィンドウに表示されます。

※イメージスタッキングではwmv asf avi mp4 m4v 3gp 3g2 3gp2 3gpp
mov mkv flv rm rmvbフォーマットが利用できます。イメージスタッキングでは最初のフレームを参照しながら他のフレームをスタックするので最初のフレームに対象がきちんと写っていることを確認してください。

 

13.11ラインのプロフィール

”プロセス>ラインのプロフィール”を選択すると線の上のピクセルがどのように分布しているか表示することができます。
”測定>任意の線”、”測定>垂直線”または”測定>水平線”で画像上に線を引き、”プロセス>ラインのプロフィール”を選択するラインのプロフィールが表示されます。

ラインのプロフィール:横軸が空間上の位置、縦軸が色強度を示しています。色強度は0-255の間の値を取ります。
背景:プロフィールの背景の色を選択します。
キャプチャ:ラインのプロフィールを画像としてキャプチャします。
コピー:ラインのプロフィールをクリップボードにコピーします。
保存:bmpフォーマットでプロフィールを保存します。

 

13.12表面プロット

”プロセス>表面プロット”を選択すると画像の色強度を三次元プロットで表示します。
x軸が画像の横の位置、y軸が縦の位置、z軸がピクセルのグレー値です。
プロットの表示ウィンドウでクリックするとプロットを回転して表示することが可能です。

○三次元方位:表示されている三次元プロットの位置を調整します。左側が位置でデフォルトは0.5。右側がz軸の倍率でデフォルト1です。
○リセット:三次元方位の値をデフォルトに戻します。
○背景の色:三次元プロットの背景色を選択します。
○キャプチャ:ラインのプロフィールを画像としてキャプチャします。
○カラー表:プロットのグレー値に色を指定します。

 

13.13疑似カラー

色を二つ指定し、白黒画像の濃淡情報に従って二色の間のグラデーションをグラフに色付けます。
白と黒に対応する二色をダイアログで選択することで疑似カラー画像を生成します。

13.14範囲

選択すると以下のようなダイアログが表示されます。

垂直線で色強度の上限と下限を設定することができます。3チャンネル毎にそれそれ設定可能で、ドラックすることによって任意の値を設定します。
編集ボタンで各チャンネルの値の強度を操作できます。
○リセット:上限と下限をリセットします。
○最適:各値を最適値に設定します。
○反転:色を反転し、ネガ画像を表示します。
○キャンセル:設定をキャンセルします。
○OK:変更を画像に適用します。

 

13.15バイナリ

バイナリはグレースケール化の一種です。色強度がしきい値より高い値を白に、低い値を黒に変更します。
ダイアログの線がしきい値を表しています。ドラックするか、ボックスに値を入力することで任意の値に設定できます。最適ボタンを選択すると値を最適値に設定します。

 

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