二値画像（読み）ニチガゾウ（その他表記）binary image

二値画像の基本概念

• 二値画像とは、画像を黒と白の2色だけで表現する形式のことである。
• コンピュータビジョンの分野では、物体の輪郭を抽出するために二値画像がよく使用される。
• 二値画像は、ピクセルの値が0か1のどちらかしかないため、メモリ消費が少ない。
• 医療画像解析では、腫瘍の位置を特定するために二値画像が活用されることが多い。
• 二値画像の生成には、しきい値処理や適応的二値化といった技術が使われる。

二値画像の応用例

• 顔認識システムでは、まず入力画像を二値画像に変換してから特徴抽出を行う。
• キャプチャした指紋画像を二値画像に変換することで、指紋認証の精度が向上する。
• ロボティクスにおいては、障害物検知のために二値画像を利用することが一般的である。
• OCR（光学文字認識）では、文章を読み取るために二値画像が用いられる。
• 産業用カメラでは、製品の欠陥を検出するために二値画像が使用されることがある。

二値画像の処理技術

• しきい値処理は、グレースケール画像を二値画像に変換する一般的な方法である。
• 適応的二値化は、局所的な輝度変動に対応して二値画像を生成する技術である。
• 形態学的操作は、二値画像のノイズ除去や輪郭強調に用いられる。
• ラベリング処理を用いると、二値画像内の連結成分を識別することができる。
• エッジ検出アルゴリズムにより、二値画像から物体の輪郭を抽出することが可能である。

二値画像の利点と課題

• 二値画像はデータサイズが小さいため、処理速度が速くなる利点がある。
• 一方で、二値画像は情報量が少ないため、細かいディテールを失うことがある。
• 高いコントラストが求められるシーンでは、二値画像が非常に効果的である。
• ノイズの多い画像では、二値画像が誤検出の原因となることがある。
• 適切なしきい値を選定することが、二値画像の品質向上に不可欠である。