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【可視化】緑領域抽出指標の可視化

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緑領域抽出指標の可視化

RGB値を用いて画像内の緑色の領域を抽出する指標としてExGCIVEが存在します.これらがRGB空間において,どのような平面をとっているのかを可視化することで,二値化のイメージをつかむことを目的とします.今後,枝領域や空のみを抽出する指標を作成した際に,視覚的に検証しやすくなります.

緑領域抽出指標とは

  • カメラで撮影された画像からRGB値を用いて,植物の領域を抽出するための指標であり,Gの値が強い場合にフラグが立ちます.
  • 使用目的は,農地の雑草検出であったり,都市部における緑化率の測定に使用されます.
  • 人間でさえも計算可能な低次元の数値計算のみで抽出を行うため,計算量が非常に少ないです.
  • 葉に囲まれた果実の検出に利用することも可能です.

二値化画像

実際にExG,CIVEを用いて二値化を行った画像を以下に示します.
注意点としてExG > 0ならば緑,CIVE < 0ならば緑と正負が逆です.
以下は私が撮影した紫陽花の画像です.この画像を二値化します.

左端は処理の都合でグレースケースになった元画像,中央がExGによる画像,右側がCIVEによる画像です.

画像内のどのピクセルが抽出対象なのか,分かりやすくするために以下のwebアプリケーションを作成しました.

グラフによる可視化

https://github.com/shimooo3/CIVE_viewer

ターミナルで以下を実行することで,ローカル環境で確認できます.
簡易的な確認であればindex.htmlをブラウザで開くだけでも大丈夫です.

$ python3 -m http.server 8000

以下は動作例です.3Dグラフはドラッグによる回転,色選択による点描,平面の描画が可能です.

参考文献(緑領域抽出指標)

ExG

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168169908001063

CIVE

https://ieeexplore.ieee.org/document/1225492

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsam1937/67/2/67_2_37/_article

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