画像処理ソリューション
これを見れば画像処理の入門から基礎~応用まで全てがわかるのを目指して!
   
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プロフィール

Akira

ニックネーム:Akira
東京都の町田事業所に勤務
画像処理ソフトの開発を行っています。リンクフリーです!
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はじめての動画処理プログラミング―Win32APIとDirectXで実装する動画処理の基礎

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Webカメラを使ってお手軽に画像処理をしてみたくなったりもしますが、
その時にはDirectShowが必要になります。

DirectXの本は数あれど、DirecShowに関する記載はあまり多くありません。
そんな中でも比較的DirectShowに関する記事が多いのがこの本!
まずは読んでみるのがいいと思います。

しかしながら、DirectShowのプログラムは少し独特でC言語や画像処理のプログラムを知っていても理解するのに苦しみます。
私自身も苦戦中...



目次

第1部 動画処理のための準備

第1章 動画処理の周辺
データ容量の大きさを考えながら扱いたい
 1-1 動画処理の周辺技術
 1-2 オフライン処理とオンライン処理
 column 1-1 似て非なるDVムービ・カメラとDVDムービ・カメラ

第2章 Windowsプログラミングの準備
一番簡単にプログラミングする方法
 2-1 コマンドプロンプトとDOSコマンド
 2-2 コマンドプロンプトの応用
 2-3 Windowsシステムの概要
 2-4 定番 hello
 2-5 簡単なGUI
 2-6 グラフィックス
 2-7 マルチスレッド
 2-8 COMを使う
 Appendix A プログラミング環境について

第3章 画像処理入門
静止画の処理方法をマスタする
 3-1ディジタル画像
 3-2 画像データのファイル形式
 3-3 空間分解能と明るさの分解能
 3-4 空間フィルタリングとエッジ抽出
 3-5 色の扱い
 3-6 GUIプログラムの組み立て
 column 3-1 JPEGファイルからのピクセル情報の取り出し
 column 3-2 画像のエリアシング・ノイズ
 column 3-3 カラーCCDの方式
 Appendix B 2次元フーリエ変換

第2部 動画を扱う技術

第4章 動画データ
ビデオ機器とファイル形式
 4-1動画と動画ファイル
 4-2 キャプチャのためのハードウェア
 4-3 キャプチャのためのソフトウェア
 column 4-1 DVコーデック
 column 4-2 メモリ・カード・ムービ・カメラとDVDムービ・カメラ

第5章 Video For Windows
動画のハンドリングを行う
 5-1 AVIファイル
 5-2 RIFFファイルの表示
 5-3 圧縮されたフレームを取り出す~AVI関数を使う
 column 5-1 MS-MPEG4コーデックについて
 column 5-2 音声の切り出し

第6章 DirectShow
DirectXのマルチメディアAPI
 6-1 DirectXの準備
 6-2 DirectShowを試す
 6-3 フレームの切り出し
 6-4 ディジタル・ビデオからのキャプチャ
 column 6-1 MPEG2ファイルの扱い
 column 6-2 パソコン動画処理のハイビジョン化

第7章 動きをとらえる
動画処理の応用
 7-1炎の1/fゆらぎを計測する
 7-2 時間差分
 7-3 動きの検出
 7-4 長尺物体の合成~相関処理

第8章 実時間処理を行う
DirectShowを使ったリアルタイム処理
 8-1 複数のカメラからのキャプチャ
 8-2 リアルタイム差分
 8-3 ディジタル・テルミン
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気になる書籍

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まだ購入していませんが、画像処理に必要そうな本の紹介です。購入したら、感想を書きたいと思います。
実際に購入した書籍と勝手なポイント評価は私の本棚のページで紹介しています。





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光学部品/カメラバイヤーズガイド

メインページ光学系
 

マシンビジョンで使われるFA用のレンズ、照明、キャプチャボードなど紹介します。  


 ラインセンサ用レンズ
ニコンFマウントレンズ 
栃木ニコン高性能、高精細ラインセンサ用
Fマウントレンズ
M72レンズ
Fマウント、M72用のレンズアダプタも
用意されている場合が多いので、
詳細はメーカへお問い合わせ下さい。
ペンタックスFマウント、Kマウントレンズ 
シグマ Fマウント、Kマウントレンズ 
タムロンCマウントレンズ、Fマウント、
Kマウントレンズ
 
シュナイダー 高精細ラインセンサ用レンズ 
京セラ高精細ラインセンサ用
Fマウントレンズ、M72レンズ
 
   
 Cマウントレンズ
杉藤Cマウントレンズ 
ヴイ・エス・テクノロジーCマウントレンズ、
テレセントリックレンズ、
ラインセンサ用M72レンズ
 
   
 照明
シーシーエスLED照明 
シマテックLED照明1つのLED照明でローアングルから
通常のリング照明までをカバーした
ドーナツ形状の「マルチライティング」
が特徴的。
日進電子LED照明、ストロボ光源 
京都電機器LED照明、高周波蛍光灯 
電通産業高周波蛍光灯、LED照明 
レボックスLED照明3Mを超えるラインセンサカメラ用
ライン照明などもあり、シート検査など
に最適
   
 カメラ
DALSAラインセンサ(モノクロ、
カラー(3ライン、3CCD))
エリアセンサ(モノクロ)、
TDIカメラ、GigEカメラ
ほぼ全てアンチブルーミング機能付き
日本センサリデバイス(NED)ラインセンサ(モノクロ、
カラー(3ライン))
 
竹中システム機器ラインセンサ(モノクロ、
カラー(3ライン))
エリアセンサ(モノクロ、カラー)
 
東芝テリーラインセンサ(モノクロ、
カラー(3ライン))
エリアセンサ(モノクロ、カラー)
 
エクセルラインセンサ(モノクロ、
カラー(3ライン))
エリアセンサ(モノクロ、カラー)
 
ソニーエリアセンサ(モノクロ、カラー)、
インテリジェントカメラ
 
日立国際電気エリアセンサ(モノクロ、カラー) 
Adimecエリアセンサ(モノクロ、カラー) 
アトメルラインセンサ(モノクロ、
カラー(3ライン、3CCD))
エリアセンサ(モノクロ)
 
Baslerラインセンサ(モノクロ、
カラー(3ライン))
エリアセンサ(モノクロ)、
GigEカメラ
インテリジェントカメラ
 
JAI / PULNiXラインセンサ(カラー(3CCD))
エリアセンサ(モノクロ、カラー)
GigEカメラ
 
cisエリアセンサ(モノクロ、カラー) 
フローベルエリアセンサ(モノクロ、カラー) 
REDLAKE 高速度カメラ、高解像度カメラ 
   
 キャプチャボード
アバールデータ画像入力ボード(エリアセンサ、
ラインセンサ、カメラリンク、
アナログ、デジタル)
各種対応
FPGAによる高速画像処理を可能
としたアドオンボード
PSMシリーズ1などが特長的。
   
 その他
ミスミカメラ、照明固定用ブラケットなど 本家ミスミ。
エドモンドレンズ、ミラー、光学ベンチなど光学界のミスミ的存在。ほとんど揃います。
シグマ光機光学部品(レンズ、ミラー、
プリズムなど)、
精密ステージ
ハロゲン、メタルハライド光源、
ライトガイド
 
モリテックスCマウントレンズ、
テレセントリックレンズ、
ハロゲン、メタルハライド照明、
ライトガイド、LED照明などなど
 
オプトアートCマウントレンズ、
テレセントリックレンズ、
ハロゲン、メタルハライド照明、
ライトガイド、LED照明などなど
 
エス・エフ・シーカメラスタンドなど 
未宇研究所Fマウント⇒M72マウント変換アダプタなど。HPには接写リングキットとしてしか
記載されていませんが、単品売り
もあるので、 実験的に1つ
変換アダプタを持っておくと
便利です。
もちろんイメージサークルが
不足する場合もあります。
ケンコーPL、NDなど各種フィルタ
F-Cマウントアダプタ
など

F-CマウントアダプタはFマウントの
レンズをCマウントのカメラで使うための
マウント変換アダプタです。
ちなみに、CマウントのレンズをFマウントで
使うアダプタはFマウントの方が
フランジバックが長いので、
存在しないと思います。

                              
※キャプチャボードは諸事情により、一社に限定させて頂いております。
(って、私の会社だから…もし、よろしかったら、使ってやって下さい。)

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分解能

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CCDカメラで画像を撮影した場合に、視野を何画素で撮影するか?で
求められる分解能(mm/pix)とは別に光学的な分解能があります。

これは、物体の近接した2点がどれ程まで接近した距離まで見分けられるかを
示す量で、


  分解能   (NA:開口数  λ:光の波長)
  
で表されます。

このことから、分解能の値を小さくするにはNAを大きくする(F値を
小さくする)か、もしくは使用波長を短くすることで小さくなります。
ただし、この計算はレンズの中心付近の状態で視野全体において同じ
分解能が得られることはまれです。

この性能を表すのにMTF(Modulation Transfer Function)という指標があるのですが、
簡単に言うと、1mmの白黒の縞を何本撮影できるか?どの程度コントラスト良く撮影できるか?
という指標なのですが、実際の撮影の分解能はこのMTFが一番参考になるとは思うのですが、
市販のレンズでは、ほとんどMTFデータは入手することができません。

逆にマシンビジョン専用のレンズはこのMTF性能も良い場合が多く、
おおよそ、10μm以下の分解能を必要とする場合にはレンズメーカへ
MTFについてお問い合わせ頂くことをお勧め致します。


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レンズの明るさ

メインページ光学系

 

 レンズの明るさ
F値
 主に写真レンズ等のレンズの明るさを表す値であり、レンズの焦点距離 f を
 無限遠から入射する光線の有効光束の直径 D (有効径、レンズに入射可能な
 平行光の直径)で割った値で定義されます。
    F値
 像の明るさは直径Dの円の面積に比例(Dの2乗に比例)することから、
 F値の逆数の2乗に比例します。
    像の明るさ

開口数(NA[Numerical Aperture])
 主に顕微鏡の対物レンズ等のレンズの明るさを表す値であり、
 屈折率 n と光軸と周縁光線とのなす角θで表されます。


   
NA


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ディジタル画像処理

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 画像処理の本は7、8冊持っていますが、その中でも1番のお気に入りがこの本!
基本的なフィルタ処理の事とかは知っているけど、これから画像処理ソフトを
作成しようと思っている方には、オススメです。

といいながら、いまだに参考になる、私のバイブル的な存在です。

目次

  1. イントロダクション
  2. 画像入出力
  3. 画像生成モデル
  4. 画像の性質と撮影パラメータ
  5. 画素ごとの濃淡変換
  6. 領域に基づく濃淡変換(空間フィルタリング)
  7. 周波数領域におけるフィルタリング
  8. 画像の復元と再構成
  9. 幾何学的変換
  10. 2値化画像処理
  11. 領域処理
  12. パターンと図形の検出
  13. パターン認識
  14. 動画像処理
  15. 空間情報の取得と利用
  16. 画像符号化
  17. 応用
  appendix
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