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焦点合成を介した三次元再構築

顕微鏡は被写界深度が浅いため,前焦点面あるいは後焦点面の画像の特徴がすぐにピンボケしてしまう.

焦点合成とは,さまざまな焦点距離の複数画像のそれぞれから焦点の合った領域を選択的に集めることによって,それらの画像を1つに合成する画像処理技術である.

組込み関数のImageFocusCombineはまさにそのタスクを行う.

さらに,焦点の合ったそれぞれの特徴,ひいては画像内の対応する画素に対する深度図を導出することができる.もとの画像と結果の深度図は,顕微鏡の下の標本の三次元再構築を提供する.

画素の焦点が合っているかどうかの測定器としてラプラシアン(Laplacian)フィルタのノルムを取る.ラプラシアンフィルタは高いフーリエ(Fourier)係数を選ぶが,フーリエ係数は画像の焦点が合っていないと最初に抑えられる.

各画素に対して,最大のラプラシアンフィルタのノルムを示す層を選ぶ.

 結果の二値立体に焦点合成を掛けて,すべての層を加える.つまり,焦点の合っている画素値だけを集めるのである.

二値立体depthVolは各画素の深度情報を含んでいる.それを二次元の深度図に変換する.

深度情報は多量のノイズを含み,すべての画素位置について等しく信頼できるものとはいえない.画像領域の焦点が合っているかどうかを明確に示すのは,エッジだけである.深度図の信頼できる測定法としてすべての focusResponses を使う.

信頼度が0.05より大きい深度だけを考慮する.

MedianFilterを使って深度値を正規化し,FillingTransformを使ってギャップを埋める.

焦点の合った画像をテクスチャとして使って,深度図を3Dで表示する.

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