2009-3-26:衛星画像を二値化してみよう - BioEoS::環境解析学研究室::

二値化とは

　　画像や音声などを、コンピュータで処理するために二進化されたデータ（バイナリデータ）として表すことを言います。二値化の方法としては、P-タイル法、モード法、微分ヒストグラム法、判別分析法などがあります。

　　では、実際に衛星画像を二値化していきます。

ⅰ）lac01.rbをファイルに書き出す

　コマンドプロンプトを立ち上げ、lac01.rbのファイルが保存されている作業スペースまで移動した後、

ruby lac01.rb
ruby lac01.rb > hist30

と打ち込みます。
　これで、lac01.rbをファイルに書き出すことができました。

ⅱ）Gnuplotでグラフを作る

　閾値を定めるため、グレースケールごとの頻度をプロットします。ここでは、Gnuplotを使用するので、(O:)ドライブからGnuplotと書かれたファイルをコピーしてきてください。
　Gnuplotのbinファイルの中のwgnuplot_pipesを立ち上げます。

cd '(hist30が保存してある作業スペース)'
plot 'hist30' w l
plot 'hist30' w boxes
set xrange[50:80]
plot 'hist30' w boxes

と打ち込み、プロットの形状を見て閾値を定めます。
　今回は閾値を60と定めました。

ⅲ）衛星画像を二値化する

　閾値をもとに衛星画像を二値化して、白黒表示にします。
　lab01.rbをコピーし、lab02.rbとして保存します。lab02.rbの中を、

file = "B30.ppm"　　　　　　　　　　　　　　# 入力file
threshold = 64　　　　　　　　　　　　　　　# B30.ppmの閾値
out_file = "B30_b.ppm"　　　　　　　　　　　# 出力２値化file

f = open(file,"rb")　　　　　　　　　　　　　　　　# バイナリfileをopen
out = open(out_file,"wb")

line = f.gets 　　　　　　　　　　　　　# fileからヘッダー行読み取り
out.puts line　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　# ヘッダー行をoutに書き出す

40000.times{　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　# 全セルについて実行
　value = f.read(1).unpack("C")[0]　　　　　　　　# value = 各セルのDN値
　binary_value = 255　　　　　　　　　　　　　　　　# 二値化作業
　binary_value = 0 if value < threshold　　　　# バイナリで書き出す
　out.write([binary_value].pack("C"))
}

f.close; out.close　　　　　　　　　　　　　　　　　# fileをclose

と変更してください。

ちゃんと出来ていたら，次にコマンドプロンプトを立ち上げてください．
以下のように打ち込みます．

ruby lac02.rb

作業領域にB30_b.ppmが出来ているのを確認してください．
無事出来ていたら，それが二値データであることを確認するために
paintshop等で表示させます.

表示した画像が白黒画像ならOKです．
これで今日はおしまいです，お疲れ様でした．