Region Morphology vTool#

Region Morphology vTool을 사용하면 영역의 모양과 크기를 수정할 수 있습니다.

영역을 축소 또는 확장하거나, 작은 구조물을 제거하고, 구멍을 제거하거나 채울 수 있습니다. 이를 통해 후속 처리를 더욱 효율적으로 수행하거나 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.

Region Morphology vTool은 Regions 입력 핀을 통해 영역 또는 영역 배열을 입력받고 Regions 출력 핀을 통해 영역 배열을 출력합니다.

Region Morphology vTool의 Regions 출력은 Roi 입력 핀이 있는 vTool의 Roi 입력으로도 사용할 수 있습니다. 자세한 내용은 ROI Creator vTool 항목을 참조하십시오.

Region Morphology vTool은 Blob Analysis Basic 및 Color Blob Analysis Basic 라이선스에서 사용할 수 있습니다. 라이선스를 구매하려면 Basler 웹사이트를 방문하십시오.

작동 원리#

영역 형태학(Region morphology)의 목적은 영역 조작입니다. 기본 형태학 연산인 Erosion과 Dilation은 영역 마스크를 기반으로 합니다. Fill 연산은 마스크가 필요하지 않습니다.

Mask Shapes#

원형 및 사각형 마스크를 사용할 수 있습니다. 마스크 모양에 따라 너비와 높이 또는 반지름을 지정할 수 있습니다. 모든 마스크에는 명확하게 정의된 중심이 있습니다. 형태학 연산 중에 마스크가 이미지 위를 라인 단위로 이동합니다.

너비와 높이가 홀수인 사각형 마스크(예: 3, 5, 7 등)의 경우, 마스크의 중심은 마스크의 무게 중심과 같습니다. 마스크는 중심을 기준으로 대칭입니다.

반지름이 정수 플러스 0.5인 원형 마스크(예: 1.5, 2.5, 3.5 등)의 경우, 마스크의 중심은 마스크의 무게 중심과 같습니다. 마스크는 중심을 기준으로 대칭입니다.

설정 대화 상자를 처음 열고 사각형 마스크를 선택하면 너비와 높이가 연결되어 있습니다. 즉, 두 파라미터를 동시에 변경할 수 있으며 결과 마스크는 정사각형이 됩니다. 너비와 높이를 개별적으로 설정할 수도 있습니다. 이렇게 하려면 체인 아이콘을 클릭하여 너비와 높이 간의 연결을 해제하십시오.

• 연결된 옵션:
• 연결 해제된 옵션:

모폴로지 연산#

각 연산의 작동 방식은 다음과 같습니다.

• Erosion: 마스크가 입력 영역 내부에 완전히 들어맞는 곳마다 마스크의 중심이 닿는 픽셀이 출력 영역에 추가됩니다. 이렇게 하면 영역의 면적이 줄어듭니다.
• Dilation: 마스크와 입력 영역이 최소한 하나의 픽셀을 공유하는 경우, 마스크의 중심이 닿는 픽셀이 출력 영역에 추가됩니다. 이로 인해 영역의 면적이 확장됩니다.
• Opening: 이것은 침식(erosion)과 팽창(dilation)의 연속 연산입니다. 팽창에 사용되는 마스크는 침식에 사용된 마스크와 동일하지만 180° 회전된 형태입니다. 이 연산은 영역에서 마스크보다 작은 구조물을 제거합니다. 출력 영역의 크기와 모양은 이전과 거의 동일합니다.
• Closing: 이것은 팽창(dilation)과 침식(erosion)의 연속 연산입니다. 침식에 사용되는 마스크는 팽창에 사용된 마스크와 동일하지만 180° 회전된 형태입니다. 이 연산은 영역 내에서 마스크보다 작은 틈을 채우거나 메웁니다. 영역의 크기와 모양은 이전과 거의 동일합니다.
• Fill: 영역 내의 구멍을 채웁니다. 이 연산에는 마스크가 필요하지 않습니다.

위에서 나열한 옵션 외에도 region splitting을 수행할 수 있습니다. 이를 통해 영역의 연결 성분을 별도의 영역으로 분리할 수 있습니다. 해당 확인란을 선택하면 단일 또는 다중 입력 영역의 모든 연결 성분이 계산됩니다.

연결 성분은 모든 픽셀이 (수평, 수직 및 대각선 방향으로) 직접 인접한 픽셀을 가지고 있는 영역입니다. 연결되지 않은 영역은 개별 출력 영역으로 분리됩니다.

또한 사전에 어떠한 모폴로지 연산도 거치지 않고 원본 입력 영역에 대해 region splitting을 수행할 수 있습니다.

예제#

다음 섹션에서는 샘플 이미지를 사용하여 다양한 모폴로지 연산을 설명합니다.

침식 및 팽창#

다음 이미지는 두 가지 모폴로지 연산(Erosion 및 Dilation)을 연속으로 사용하여 원래 모양을 유지하면서 서로 닿아 있는 객체를 분리하는 방법을 보여줍니다. 결과적으로 객체의 개수를 정확하게 카운트할 수 있으며, 잠재적으로 영역 피처 기반 검사가 뒤따를 수 있습니다.

흰색 알약이 보이는 입력 이미지입니다:

예를 들어 색상 분류 후 처음으로 찾아낸 영역이 표시된 이미지입니다:

Erosion 연산을 적용한 후의 영역 모습입니다:

마지막으로 Dilation 연산을 적용하면 알약들이 분리됩니다.

열기 및 Fill#

Opening 연산은 이미지 노이즈나 클러터로 인해 발생하여 불완전하게 세분화된 영역 등 작은 영역을 억제하는 데 자주 사용됩니다. 다시 말해, Opening을 사용하면 적절한 마스크를 통해 크기가 큰 영역 구조를 필터링해 낼 수 있습니다.

다음 이미지는 대상 객체 크기의 약 절반에 해당하는 원형 마스크로 영역을 Opening함으로써 회로 기판의 마크(fiducials)를 감지할 수 있음을 보여줍니다.

Region filling은 링 형태를 채워진 원으로 바꾸기 위한 중간 단계로 사용됩니다.

회로 기판이 보이는 입력 이미지입니다:

임계값(thresholding)을 사용하여 이미지의 밝은 구조물이 출력 영역에 나타나도록 할 수 있습니다:

Filling을 적용하면 링이 채워집니다:

마지막으로 Opening을 적용하면 모든 작은 영역이 제거되고 감지된 영역으로 마크(fiducial)만 남게 됩니다:

Closing#

Closing 작업은 기본적으로 영역의 움푹 파인 곳을 닫거나, 틈을 채우거나, 개별 영역 세그먼트를 결합하는 데 사용됩니다.

앞서 사용한 것과 동일한 회로 기판 예제를 바탕으로, 이 예제는 볼 그리드 어레이 영역을 분할하는 방법을 보여줍니다. 시작점은 위에 표시된 밝은 구조를 보여주는 임계값이 적용된 이미지입니다.

볼 그리드 어레이의 모든 볼 사이의 간격을 메울 수 있을 만큼 큰 직사각형 마스크를 사용하여 Closing 작업을 적용합니다.

원하지 않는 작은 영역을 줄이기 위해 Opening 작업을 적용합니다.

마지막으로 Region Selection vTool을 사용하여 크기에 따라 두 볼 그리드 어레이 영역을 모두 선택합니다.

일반적인 사용 사례#

• 원형 또는 직사각형 Erosion을 사용하여 영역 축소
• 원형 또는 직사각형 Dilation을 사용하여 영역 확장
• Opening을 사용하여 작은 개체 제거
• 적절한 마스크 모양으로 Opening을 사용하여 더 큰 개체 필터링
• Closing을 사용하여 작은 구멍이나 움푹 파인 곳 채우기
• Closing을 사용하여 영역 사이의 간격 메우기
• Fill을 사용하여 영역 내의 구멍 채우기
• 영역의 수를 세기 위해 영역의 연결된 구성 요소를 별도의 영역으로 분할

vTool 설정하기#

Region Morphology vTool을 구성하려면:

1. vTool Settings 영역의 Recipe Management 창에서 Open Settings를 클릭하거나 vTool을 더 두 번 클릭합니다.
   Region Morphology 대화 상자가 열립니다.
2. Morphology Operation 영역에서 수행하려는 작업을 선택합니다.
   형태학적 작업을 수행하지 않고 영역만 분할하려면 Off를 선택합니다.
3. Mask Shape 영역에서 마스크의 모양과 크기를 선택합니다.
   Erosion, Dilation, Closing 및 Opening 작업에는 마스크가 필요합니다.
4. Region Splitting 영역에서 영역의 연결된 구성 요소를 별도의 영역으로 분할할지 여부를 지정합니다.
   먼저 형태학적 작업을 수행하지 않고 입력 이미지에 직접 분할을 사용할 수도 있습니다.

모폴로지 연산 결과는 pin data view에서 확인할 수 있습니다. 여기에서 표시할 출력을 선택할 수 있습니다.

입력#

Regions#

단일 또는 다중 영역을 허용합니다.

• 데이터 형식: Region, Region Array

출력#

Regions#

단일 또는 여러 개의 처리된 영역을 반환합니다.

• 데이터 타입: Region Array

관련 vTools#

일반적인 선행 vTools#

• Color Classifier vTool
• Auto Thresholding vTool
• Absolute Thresholding vTool
• Relative Thresholding vTool

Typical Successors#

• Region Selection vTool
• Region Feature Extraction vTool