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日付 |
版 |
改定者 |
改定内容 |
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2015/06/9 |
初版 |
T・K |
新規作成 |
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2015/06/12 |
第二版 |
T・K |
機能追加(ドラッグ＆ドロップによるファイル読み込み) |
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目次
1 アプリケーションの概要
本アプリケーションは、画像を読み込んで表示し、表示画像に対して2値化処理・表示画像の切り替え(元画像・2値画像)・保存することができるアプリケーションである。
なお、本アプリケーションでは、画像の形式は24bitビットマップの「.bmp」(以下「.bmp」形式)、画像サイズは最大(縦の長さ5000)*(横の長さ5000)まで対応している。
2 アプリケーション機能
2.1 メイン画面
以下に本アプリケーションの画面とその機能の一覧をまとめる。
図1 本アプリケーションのメイン画面
表1 アプリケーション機能一覧
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番号 |
項目名称 |
参照 |
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① |
ファイルオープンダイアログ表示ボタン |
2.1.1 |
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② |
ファイル保存ダイアログ表示ボタン |
2.1.2 |
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③ |
2値画像表示チェックボックス |
2.1.3 |
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④ |
しきい値設定エディットボックス |
2.1.4 |
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⑤ |
2値化種類選択コンボボックス |
2.1.5 |
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⑥ |
ファイル名表示エディットボックス |
2.1.6 |
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⑦ |
フォルダパス表示エディットボックス |
2.1.6 |
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⑧ |
画像タテ幅表示エディットボックス |
2.1.6 |
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⑨ |
画像ヨコ幅表示エディットボックス |
2.1.6 |
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⑩ |
画像ビット深度表示エディットボックス |
2.1.6 |
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⑪ |
画像表示ピクチャーボックス |
2.1.7 |
2.1.1 ファイルオープンダイアログ表示ボタン
画像を表示し、2値化処理を行うファイルを選択するためのダイアログ(ファイル選択ダイアログ)を表示するボタンである (図2)。
図2 ファイルオープンダイアログ画面
表示を行う画像ファイルをクリックする、またはファイル名をファイル名(N):のコンボボックスに入力し、開く(O)をクリック(またはEnterキー)することで、画像を表示できる(図3)。
本アプリケーションでは、「.bmp」形式、画像の最大サイズ：(縦の長さ5000)*(横の長さ5000)と画像を制限しているため、未対応の画像が選択された場合、表示しない。また存在しない画像、未対応の画像が選択された場合、エラーメッセージ(図4～6)が表示される。
本アプリケーションではドラッグ＆ドロップによる画像ファイルの読み込みに対応しているため、画像ファイルをダイアログ上にドロップすることで読み込み、表示できる。
ドラッグ＆ドロップで、複数のファイルがドロップされた場合、メッセージ(図7)が表示され、最初に読み込まれた「.bmp」形式の画像が表示される。「.bmp」形式の画像が存在しなかった場合、エラーメッセージ(図8)が表示される。なお、開くボタンによる画像ファイル読み込みと同様に存在しない画像、未対応の画像が最初に読み込まれた場合、エラーメッセージ(図4～6)が表示される。
図3 画像が正常に表示された場合の画面
図4 存在しない画像が選択された場合のエラーメッセージ
図5 未対応の画像が選択された場合のエラーメッセージ(ファイル形式)
図6 未対応の画像が選択された場合のエラーメッセージ(サイズ)
図7 複数のファイルが読み込まれた場合のメッセージ
図8 「.bmp」形式の画像が存在しなかった場合のエラーメッセージ
2.1.2 ファイル保存ダイアログ表示ボタン
表示画像を保存するためのダイアログ(ファイル選択ダイアログ)を表示するボタンである (図9)。なお、表示画像が保存されるため、画像が表示されていない場合、保存ボタンをクリックすることはできない。
図9 ファイル保存ダイアログ画面
保存したいファイル名を入力、もしくは上書きしたい画像ファイルを選択し、保存(S)をクリック（もしくはEnterキー）することで保存される。
存在しないファイル名が入力された場合、新規で画像が保存される。上書き保存を行う際は、上書き確認メッセージが表示される(図10)。メッセージ上の「はい(Y)」を選択すると上書き保存、「いいえ(N)」を選択すると上記に示す画面に戻る。
なお、保存形式は「.bmp」形式のみとなっているため、未対応の形式(.jpg .png等)が入力された場合、入力されたファイル名の末尾に「～.bmp」と追加し、保存される。
図10 上書き確認メッセージ画面
2.1.3 2値画像表示チェックボックス
表示画像を元画像から2値画像に切り替えて表示するためのチェックボックスである。チェックをつけると、2値画像を表示し、チェックを外すと、元画像を表示する。なお、チェックボックスにチェックがついていなければ2値化に関連する操作(2.1.4 、2.1.5 )を行うことはできない(図11)。
図11 チェックボックスのチェックの有無による変化
2.1.4 しきい値設定エディットボックス
2値化処理を行う際に必要な基準値(しきい値)を設定するためのエディットボックスである(図12 青部)。しきい値の入力有効範囲は[0～255]である。
しきい値の入力確定方法は、しきい値設定エディットボックスからフォーカスが離れるかENTERキーを入力することで確定できる。
2.1.5 2値化種類選択コンボボックス
2値化処理を行う際の種類を選択するためのコンボボックスである(図12 黄部)。
しきい値を基準とし、「R」、「G」、「B」、「平均値」、「グレースケール」の5つの項目と比較することができる。
2値化の詳細、2値化の種類については、3.1 , 3.2にて後述する。
図12 2値化処理の操作
（しきい値設定エディットボックス、2値化種類選択コンボボックス）
2.1.6 画像情報の表示 (エディットボックス)
画像を表示した際、その画像の詳細な情報を表示するためのエディットボックスである (図13)。
図13 画像情報の画面
本アプリケーションでは、「ファイル名」、「フォルダー」、「画像のタテ幅(pixel)」、「画像のヨコ幅(pixel)」、「ビット深度(bit)」の5つの情報を表示している。なお、画像が表示されているか否かに関わらず、これらのエディットボックスに対してキーボード入力をすることはできない。
2.1.7 画像表示ピクチャーボックス
画像の表示スペースである。デフォルトで正方形のスペースが用意されており、画像のアスペクト比を保ったままリサイズして表示できる。この表示スペースのサイズ、位置をユーザーが変更することはできない。
2.2 終了
画面右上部の×ボタンを押すことで本アプリケーションは終了する。
3 画像処理について
3.1 2値化とは
画像の2値化とは、濃淡のある画像を白と黒の2階調に変換する処理である。あるしきい値を定めて、輝度値がしきい値より大きいと白、しきい値以下だと黒に置き換える。
本アプリケーションでは、各画素の比較したい輝度値を2値化の種類(3.2に後述)によって選択し、ユーザーが指定した任意のしきい値と、その輝度値を比較し、カラー画像を白黒の画像に変換する。
3.2 2値化の種類について
3.2.1 R
この処理では、赤色単体の輝度値としきい値を比較することで2値化処理を行う。
3.2.2 G
この処理では、緑色単体の輝度値としきい値を比較することで2値化処理を行う。
3.2.3. B
この処理では、青色単体の輝度値としきい値を比較することで2値化処理を行う。
3.2.4 平均値
この処理では、赤色、緑色、青色の輝度値の平均値としきい値を比較することで2値化処理を行う。
3.2.5 グレースケール
この処理では、赤色、緑色、青色の輝度値のそれぞれに重みを付け、その平均値としきい値を比較することで二値化処理を行う。それぞれの色に重みを付ける理由は、色によって明るさの感じ方が異なるからである。そのため、R、G、Bのそれぞれに明るさを補正する係数をかける必要がある。
本アプリケーションでの明るさを補正する係数はR：0.299、G：0.587、B：0.114 である。