お客様: 大学の研究室様
ご依頼内容
- 顕微鏡で観察している動画に、作業の目標となる位置と向きを、マークで重ねて表示したい、というご相談。
- 観察する試料は、そのつど設置の向きが変わるため、向きに合わせてマークの位置も変えたい。
- 器具の先端が、目標の位置に入っているかどうかも、画面で分かるようにしたい。
- MATLABが入っていないPCでも、GUIの操作だけで使えるようにしたい。
課題
- 技術的には、リアルタイムでの画像撮影（入力）に対して、画像処理を行い、ユーザに画像上で指示（マーク）を出すのが困難なこと。
- 試料の設置の向きが変わっても、同じ場所にマークを重ねること。
- カメラに写る器具の先端が、目標の位置と向きに入っているかを、自動で判定すること。
- 位置合わせと判定を、動画の表示に間に合う速さで行うこと。
ソリューション
- 基準となる背景画像と、動画の各フレームとの位置合わせを、特徴点の検出と対応付けで行った。
- 得られた変換をマークの座標側に掛けることで、試料の向きが変わっても、マークが追従するようにした。
- 目標位置の定義を、対象ごとに外部ファイルへ外出しし、画面から切り替えられるようにした。
- 器具の先端の検出は、平滑化、二値化、微小な領域の除去、形状の判定の順で行った。
- 操作を、キャリブレーション、目標位置の選択、実行の3ステップに整理し、GUIにまとめた。
- マークの表示を、塗りつぶしから枠に変え、マークの下の試料が見えるようにした。
- MATLABが無い環境でも動くように、実行形式にして納めた。
結果
- 試料の設置の向きが変わっても、マークが追従して表示される。
- 目標の位置と、器具を進める向きを、顕微鏡の映像を見ながら確認できるようになった。
- 選んだ目標位置を画像として保存し、読み出せるようにした。
ひとこと
- 動画を見ながら、対象の動きに合わせて表示を追従させる処理は、プログラム開発としては、難易度が高いものです。
- 位置合わせの手法の選び方で、精度も速さも変わるので、画像処理の知識を持っている人が開発するのが良いと思います。
- MATLABのGUIを付けた実行形式にすると、プログラムに不慣れな人でも、簡単な操作で使えます。
- 「画像的な処理を自動化したい」というご要望を、よくいただきます。弊社では、GUI化、現場での調整までを、まとめてお引き受けします。
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