2021/03/05

画像のフィルタ処理(カーネル)

はじめに

新人ムラ太
新人ムラ太

前回は「画像の濃度変換(階調変換と疑似カラー変換) 」について教えてもらいました。疑似カラー変換は見た目がいろいろ変わって面白かったです!

オカ先生
オカ先生

それは良かったです。今回からは画像のフィルタ処理についてです。
まずは、カーネルについて学んで行きましょう!

新人ムラ太
新人ムラ太

あっ、カーネルなら知ってます!!
ノッキー先生と毎週、食べに行ってます。

オカ先生
オカ先生

期待通りの返答ありがとう。でも、今回はチキンの話ではなく、
画像のフィルタ処理で使われるカーネルについてですよ!

画像のフィルタ処理とは

画像のフィルタ処理は、画像検査を安定して精度よく行うために使用されます。
ノイズ除去、物体の輪郭強調、画像をぼかすなど様々な種類があります。詳細については次回以降説明していきます。

画像のフィルタ処理_1

カーネルとは

フィルタ処理では、変換画素とその周辺画素を使用して変換する方式がよく使われます。
カーネルとは、この変換方式で使用する係数のことで、サイズは3x3画素、5x5画素、7x7画素などがあります。
カーネルはマスク、フィルタなどと呼ばれることもあります。

カーネル1

カーネル係数と入力画素を掛け算し、全て足し算した値が変換後の画素値となります。
この演算を画像の全画素に対して行います。

カーネル2

カーネルの係数を変更することで、色々なフィルタ処理が可能となります。このあたりも次回以降説明していきます。

カーネル3

まとめ

新人ムラ太
新人ムラ太

ありがとうございます。白ひげのおじさんではないことが分かりました。。
でも、どんだけのかけ算と足し算繰り返すんだって感じですね。。

オカ先生
オカ先生

例えば、カーネルサイズが3x3画素の場合では500万画素のモノクロ画像でかけ算が約4400万回、足し算が約3900万回必要ですよ!

新人ムラ太
新人ムラ太

ひっ、ひぇぇぇー、自分では絶対無理です。にしても、オカ先生の計算の早さにもビックリです。。

オカ先生
オカ先生

画像処理は演算量が莫大なので、パソコンとか専用のハードウェアで演算しないと高速化できないんですよ。
私達は、そんな製品を日々開発しています!

Point
  • カーネルとは、画像のフィルタ処理に使用する係数である。

  • カーネルサイズには、3x3画素、5x5画素、7x7画素などがある。

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