bwskel

모든 객체를 2차원 이진 영상 또는 3차원 이진 볼륨의 선으로 축소

구문

B = bwskel(A)

B = bwskel(V)

B = bwskel(___,'MinBranchLength',N)

설명

B = bwskel(A)는 영상의 기본 구조체를 변경하지 않고 2차원 이진 영상 A의 모든 객체를 1픽셀 너비의 곡선으로 축소합니다. 골격화라고 하는 이 프로세스는 객체의 위상과 오일러 수(오일러 지표라고도 함)를 보존하면서 중심선을 추출합니다.

B = bwskel(V)는 3차원 이진 볼륨의 골격을 반환합니다.

B = bwskel(___,'MinBranchLength',N)은 골격의 최소 가지 길이 N을 지정합니다. bwskel은 지정된 길이보다 짧은 모든 가지를 제거(가지치기)합니다. bwskel은 2차원의 경우 8-연결성을 사용하고 3차원의 경우 26-연결성을 사용하여 가지의 픽셀 수로 길이를 계산합니다.

예제

2차원 회색조 영상 골격화하기

2차원 회색조 영상을 작업 공간으로 읽어 들입니다. 영상을 표시합니다. 관심 객체는 밝은 배경에서 어둡게 보이는 실 가닥입니다.

I = imread('threads.png');
imshow(I)

골격화에는 전경 픽셀이 1(흰색)이고 배경이 0(검은색)인 이진 영상이 필요합니다. 원본 영상을 골격화하기 좋게 만들려면 영상을 색 반전하여 객체가 밝고 배경이 어둡게 합니다. 그런 다음 결과를 이진화합니다.

Icomplement = imcomplement(I);
BW = imbinarize(Icomplement);
imshow(BW)

bwskel을 사용하여 이진 영상에 대해 골격화를 수행합니다.

out = bwskel(BW);

labeloverlay 함수를 사용하여 원래 영상 위에 골격을 표시합니다. 골격은 어둡게 보이는 실 가닥 위에 1픽셀 너비의 파란색 선으로 표시됩니다.

imshow(labeloverlay(I,out,'Transparency',0))

골격에 표시되는 작은 스퍼를 가지치기하고 결과를 봅니다. 영상의 중심 근처에 있는 실 가닥에서 하나의 짧은 가지가 가지치기됩니다.

out2 = bwskel(BW,'MinBranchLength',15);
imshow(labeloverlay(I,out2,'Transparency',0))

이진 영상 골격화하기

이진 영상을 작업 공간으로 읽어 들입니다.

BW1 = imread('circbw.tif');

bwskel 함수를 사용하여 영상에서 객체를 골격화합니다.

BW2 = bwskel(BW1);

원본 영상과 골격화된 영상을 나란히 봅니다.

montage({BW1,BW2},'BackgroundColor','blue','BorderSize',5)

3차원 볼륨 골격화하기

볼륨 데이터 세트를 작업 공간으로 불러옵니다. 데이터 세트의 이름은 spiralVol입니다. volshow를 사용하여 볼륨을 표시합니다.

load spiralVol.mat
volshow(spiralVol);

spiralVol 데이터 세트를 bwskel 함수에 필요한 이진 형식으로 변환합니다.

spiralVolLogical = imbinarize(spiralVol);

데이터 세트에서 나선형 모양을 골격화합니다. volshow를 사용하여 골격화된 볼륨을 표시합니다.

spiralVolSkel = bwskel(spiralVolLogical);
volshow(spiralVolSkel);

.

입력 인수

A — 이진 영상

2차원 논리형 행렬

이진 영상으로, 2차원 논리형 행렬로 지정됩니다.

데이터형: logical

V — 3차원 이진 볼륨

3차원 논리형 배열

3차원 이진 볼륨으로, 3차원 논리형 배열로 지정됩니다.

데이터형: logical

N — 최소 가지 길이

0 (디폴트 값) | 음이 아닌 정수

최소 가지 길이로, 음이 아닌 정수로 지정됩니다. bwskel은 N보다 짧은 가지를 가지치기합니다. 기본적으로 bwskel은 가지를 가지치기하지 않습니다.

출력 인수

B — 골격화된 영상 또는 볼륨

2차원 논리형 행렬 | 3차원 논리형 배열

골격화된 영상 또는 볼륨으로, 입력 영상 또는 볼륨과 크기가 같은 2차원 논리형 행렬 또는 3차원 논리형 배열로 반환됩니다.

팁

• bwskel과 bwmorph는 모두 2차원 영상을 골격화할 수 있지만 bwmorph를 사용하면 bwskel을 사용할 때와 결과가 다를 수 있습니다. 서로 다른 알고리즘을 사용하기 때문에 bwskel 함수는 2차원 영상과 4-연결성을 사용하고 bwmorph는 8-연결성을 사용합니다.

• bwskel은 이진 영상의 전경 객체가 흰색이라고 가정합니다(논리형 true). 영상에 흰색 배경과 검은색 객체가 있는 경우 영상의 색 반전을 bwskel에 대한 입력으로 사용합니다. imcomplement를 사용하여 색 반전을 계산할 수 있습니다.

알고리즘

• bwskel 함수는 중앙 축 변환을 사용합니다.

참고 문헌

[1] Ta-Chih Lee, Rangasami L. Kashyap and Chong-Nam Chu. Building skeleton models via 3-D medial surface/axis thinning algorithms. Computer Vision, Graphics, and Image Processing, 56(6):462-478, 1994.

[2] Kerschnitzki, M, Kollmannsberger, P, Burghammer, M. et al. Architecture of the osteocyte network correlates with bone material quality. Journal of Bone and Mineral Research, 28(8):1837-1845, 2013.

확장 기능

스레드 기반 환경

MATLAB®의 backgroundPool을 사용해 백그라운드에서 코드를 실행하거나 Parallel Computing Toolbox™의 ThreadPool을 사용해 코드 실행 속도를 높일 수 있습니다.

이 함수는 스레드 기반 환경을 완전히 지원합니다. 자세한 내용은 스레드 기반 환경에서 MATLAB 함수 실행하기 항목을 참조하십시오.

버전 내역

R2018a에 개발됨

R2022b: 스레드 기반 환경 지원

bwskel 함수는 이제 스레드 기반 환경을 지원합니다.

참고 항목

bwmorph | bwmorph3

도움말 항목

• 모폴로지 연산의 유형