お客様: インフラ調査を手がける企業様
ご依頼内容
- 2種類のレーダ計測機器が出力するバイナリデータを、同じ手順で読み込んで、整形したい。
- 計測データから作った3Dボリュームの中から、異常が疑われる領域を抽出して、大きさを数値で出したい。
- 一連の処理を、GUIで操作できるプログラムにしたい、というご相談。
課題
- 形式の異なる2種類のバイナリデータを、拡張子から自動で判別して、同じGUIで処理すること。
- 走査線ごとのピーク位置、距離、オフセット、深度方向の振幅差を補正して、波形の基準を揃えること。
- 3Dボリューム上でROIとしきい値を対話的に設定し、抽出した異常領域を定量化すること。
ソリューション
- 拡張子からデータ形式を判別し、ヘッダと走査線を直接パースする読込処理を、実装した。
- 正負のピーク検出による波形の位置合わせ、距離補正、後方区間の平均によるオフセット補正、深度方向のゲイン補正を、実装した。
- 3断面ビューア上の2点指定で直方体のROIを設定し、3D表示と最大値投影で確認できるようにした。
- しきい値処理、3Dクロージング、小領域除去、連結成分解析で、異常候補を抽出した。
- 抽出した領域ごとに、体積、重心、外接直方体、表面積を、CSVへ出力した。
- GUI化が難しい透過度の設定は、CSV入力で代替し、制約と操作方法を、あわせて説明した。
結果
- 約1億ボクセル規模の3D配列を、読込から領域抽出まで、一つの操作系で扱えるようにした。
- 一つのピーク条件あたり、約15分で前処理できることを、実測した。
- お客様が用意した検証用データについて、明瞭な領域は実際の範囲に近い、との評価を得た。
- しきい値や小領域除去の条件を変えながら結果を見比べられるため、条件の作り込みを、お客様側で進められるようになった。
ひとこと
- 計測機器ごとに形式の違う生データを読み解き、波形の基準を揃えてから3D化する工程は、可視化そのものよりも手前にあって、手間のかかる部分です。
- どこまでを異常とみなすかは、しきい値やノイズ除去の条件で変わるため、条件を変えながら結果を見比べられることが、実用上は重要になります。
- MATLABのGUIを付けた解析プログラムは、プログラムに不慣れな方でも、簡単な操作で結果を得ることができます。
- 「まず手元のデータで試してみたい」というご相談に対して、生データの読込から、前処理、3Dの領域抽出、数値化までを、一つのプログラムにまとめる形でお手伝いしています。
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