2D Blob 분석

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기능 설명

이 스텝은 이미지에서 Blob을 검출하고, 그 기하 특징(예: 면적, 원형도)에 따라 선별할 수 있습니다.

응용 시나리오

이 스텝은 측정 시나리오에서 2D 이미지의 Blob을 검출하는 데 사용됩니다.

입력 및 출력

입력

입력 포트 데이터 유형 설명

이미지

Image/Color

이 포트로 입력된 이미지는 Blob 분석에 사용됩니다.

정렬 파라미터 그룹

Pose2D

대상 물체의 포즈 변환에 따라 ROI의 포즈를 동기 조정합니다.

출력

출력 포트 데이터 유형 설명

Blob 검출 상태

Bool

Blob 검출의 불리언 결과이며, 구체적인 결과는 "Blob 검출 시 True 출력" 파라미터 설정에 따라 달라집니다.

Blob 수량

Number

Blob의 수량.

Blob 마스크

Image/Color/Mask

Blob의 마스크 이미지.

Blob(n) 포즈

Pose2D[]

이미지 내 Blob(n)의 위치와 방향.

외접 사각형

Shape2D/Rectangle[]

Blob의 외접 사각형.

외접 사각형 중심점 X

Number[]

Blob 외접 사각형 중심점의 X 좌표.

외접 사각형 중심점 Y

Number[]

Blob 외접 사각형 중심점의 Y 좌표.

주축 각도

Number[]

수평축에 대한 Blob 주축의 회전 각도이며, 단위는 도(°)입니다.

면적

Number[]

Blob의 픽셀 단위 면적.

총면적

Number

Blob의 총면적.

외접 사각형 너비

Number[]

Blob 외접 사각형의 너비.

외접 사각형 높이

Number[]

Blob 외접 사각형의 높이.

외접 사각형 종횡비

Number[]

외접 사각형 종횡비 = 외접 사각형 너비 / 외접 사각형 높이

원형도

Number[]

원형도 = Blob 면적 / Blob 둘레를 원의 둘레로 하는 원의 면적

내접원 반경

Number[]

Blob 내접원의 반경.

외접원 반경

Number[]

Blob 외접원의 반경.

내접 사각형 너비

Number[]

Blob 내접 사각형의 너비.

내접 사각형 높이

Number[]

Blob 내접 사각형의 높이.

무게중심 X

Number[]

Blob의 무게중심 X 좌표입니다. 무게중심은 Blob의 기하 중심을 의미하며, 이미지 내의 한 점 좌표로 표현됩니다.

무게중심 Y

Number[]

Blob의 무게중심 Y 좌표입니다. 무게중심은 Blob의 기하 중심을 의미하며, 이미지 내의 한 점 좌표로 표현됩니다.

외접 사각형 좌상단 X

Number[]

Blob 외접 사각형 좌상단의 X 좌표.

외접 사각형 좌상단 Y

Number[]

Blob 외접 사각형 좌상단의 Y 좌표.

외접 사각형 우하단 X

Number[]

Blob 외접 사각형 우하단의 X 좌표.

외접 사각형 우하단 Y

Number[]

Blob 외접 사각형 우하단의 Y 좌표.

회전 외접 사각형 너비

Number[]

Blob 회전 외접 사각형의 너비.

회전 외접 사각형 높이

Number[]

Blob 회전 외접 사각형의 높이.

파라미터 설명

파라미터 설명

ROI 설정

파라미터 설명: 이미지 처리 영역을 제한하는 데 사용됩니다. ROI를 설정하지 않으면 스텝은 전체 이미지를 처리합니다.

조정 설명: 아이콘을 클릭한 후 데이터 시각화 영역에서 마우스 왼쪽 버튼을 누른 채 드래그하여 원하는 형태의 ROI를 그립니다.

마스크 설정

파라미터 설명: 하나 이상의 마스크를 설정하여, Blob 검출 시 마스크로 덮인 이미지 영역을 무시하는 데 사용됩니다.

조정 설명: 아이콘을 클릭한 후 데이터 시각화 영역에서 마우스 왼쪽 버튼 클릭으로 앵커 포인트를 추가해 다각형 마스크를 그립니다.

검출 설정

파라미터 설명

Blob 극성

파라미터 설명: 배경과 비교하여 어떤 픽셀 영역을 목표 연결 영역, 즉 Blob으로 인식할지를 정의하는 데 사용됩니다.

값 목록:

  • 배경보다 어두움: 배경보다 어두운 연결 픽셀을 선택합니다.

  • 배경보다 밝음: 배경보다 밝은 연결 픽셀을 선택합니다.

임계값 유형

파라미터 설명: 이미지 이진화의 임계값 계산 방법을 지정하는 데 사용됩니다. 회색값이 임계값보다 큰 픽셀은 전경, 작은 픽셀은 배경으로 분류됩니다.

값 목록:

  • 수동: 고정된 전역 임계값을 수동으로 설정합니다.

  • 자동: 시스템이 최적 임계값을 자동 계산합니다.

인접 영역 유형

파라미터 설명: 픽셀 간 연결 규칙을 지정하여 이미지에서 어떤 픽셀이 하나의 Blob으로 분류될지 결정하는 데 사용됩니다.

값 목록:

  • 4-이웃: 픽셀이 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽으로 연결될 때 같은 Blob으로 간주합니다.

  • 8-이웃: 픽셀이 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽 및 대각선 방향으로 연결될 때 같은 Blob으로 간주합니다.

윤곽 검색 모드

파라미터 설명: Blob 윤곽을 추출할 때의 검색 방식을 설정하는 데 사용됩니다.

값 목록:

  • 외부 윤곽: 최외곽 윤곽만 검출 및 추출하고, 내부 구멍이나 중첩 윤곽은 모두 무시합니다.

  • 모든 윤곽: 모든 윤곽을 추출하고 완전한 계층 구조를 구축합니다.

필터 설정

이 파라미터는 특정 기하 특징을 만족하는 Blob을 선별하기 위한 필터 조건을 설정하는 데 사용됩니다. 편집기 열기 버튼을 클릭하여 "필터 설정" 창에서 관련 파라미터를 설정합니다.

파라미터 설명

조건 간 논리

파라미터 설명: 논리 필터링 규칙입니다. 여러 필터 조건(예: 면적, 외접 사각형 종횡비, 원형도 등)에 대해 조건 간 논리 AND 또는 OR를 일괄 설정하는 데 사용됩니다. 서로 다른 조건 항목은 "조건 간 논리"에 따라 조합되며, 동일 조건 항목을 반복 추가한 경우에는 항상 OR로 조합되고 "조건 간 논리" 설정의 영향을 받지 않습니다.

값 목록: AND, OR

조정 설명: 조건 추가 버튼을 클릭하여 드롭다운 목록에서 필요한 필터 조건을 선택하고 조건 간 논리를 설정합니다. 조건 정의와 설명은 필터 조건 설명을 참조하십시오. "참고값 범위"를 바탕으로 "필터값 범위"를 설정할 수 있으며, 각 조건은 개별적으로 활성화/비활성화하거나 삭제할 수도 있습니다.

정렬 설정

파라미터 설명

정렬 기준

파라미터 설명: 검출된 Blob을 정렬하기 위한 기준을 지정하는 데 사용됩니다.

값 목록: 면적, 총면적, 외접 사각형 너비, 외접 사각형 높이, 외접 사각형 종횡비, 주축 각도, 원형도, 외접 사각형 중심점 X, 외접 사각형 중심점 Y, 내접원 반경, 외접원 반경, 내접 사각형 너비, 내접 사각형 높이, 무게중심 X, 무게중심 Y, 외접 사각형 좌상단 X, 외접 사각형 좌상단 Y, 외접 사각형 우하단 X, 외접 사각형 우하단 Y, 회전 외접 사각형 너비, 회전 외접 사각형 높이, Z 형

조정 설명: Z 형을 선택한 경우 정렬 시작 방향, 행/열 간 이동 방향, 레이어 간격, 레이어 기준을 함께 설정해야 합니다.

정렬 방향

파라미터 설명: 정렬 방향을 지정하는 데 사용됩니다.

값 목록: 오름차순, 내림차순

정렬 시작 방향

파라미터 설명: Z 형 정렬의 시작 방향을 지정하는 데 사용됩니다.

값 목록:

  • 행 우선, 왼쪽에서 오른쪽

  • 행 우선, 오른쪽에서 왼쪽

  • 열 우선, 위에서 아래

  • 열 우선, 아래에서 위

행/열 간 이동 방향

파라미터 설명: Z 형 정렬 시 행 또는 열 간 이동 방향을 지정하는 데 사용됩니다.

값 목록:

  • 위에서 아래

  • 아래에서 위

  • 왼쪽에서 오른쪽

  • 오른쪽에서 왼쪽

레이어 간격

파라미터 설명: 이 간격에 따라 Blob을 레이어로 구분합니다. 정렬 방식이 행 우선일 때는 Blob의 행 간격을, 열 우선일 때는 Blob의 열 간격을 의미합니다.

레이어 기준

파라미터 설명: 레이어링 시의 시작 위치를 지정하는 데 사용됩니다. 예를 들어 행 우선 정렬일 경우, 시스템은 이 위치를 기준으로 첫 번째 행을 배치하고, 그 행의 위아래 방향으로 설정된 "레이어 간격"에 따라 다른 행을 계속 배치합니다.

출력 설정

파라미터 설명

출력 결과 수량 상한

파라미터 설명: 선택하면 스텝이 병합된 Blob 마스크 이미지를 출력합니다.

병합된 마스크 출력

파라미터 설명: 출력 가능한 Blob의 최대 수량을 설정하는 데 사용됩니다. 정렬 후 앞의 N개 Blob만 출력하며(N은 이 파라미터 값), 실제 Blob 수가 N보다 적으면 모든 Blob을 출력합니다.

Blob 검출 시 True 출력

파라미터 설명: Blob 검출 시 출력할 불리언 결과를 설정하는 데 사용됩니다.

  • 선택: 현재 이미지에서 하나 이상의 Blob이 검출되면 스텝은 True를 출력하고, 아무 Blob도 검출되지 않으면 False를 출력합니다.

  • 선택 안 함: 현재 이미지에서 하나 이상의 Blob이 검출되면 스텝은 False를 출력하고, 아무 Blob도 검출되지 않으면 True를 출력합니다.

파라미터 조정 사례

사례 1: 원형 부품 검출

  • 시나리오: 원형 부품(예: 와셔, 베어링 등)을 검출할 때 배경이 비교적 깨끗하며, 원형 목표를 중점적으로 선별해야 하는 경우.

  • 조정 아이디어:

    1. 먼저 Blob 극성을 결정하고, 부품과 배경의 밝기 관계에 따라 "배경보다 밝음" 또는 "배경보다 어두움"을 선택합니다.

    2. 수동으로 임계값 범위를 설정하여 목표 물체가 효과적으로 분할되도록 합니다.

    3. 원형도 필터 조건을 추가하여 원형에 가까운 Blob을 선별합니다.

    4. 면적 필터 조건을 추가하여 노이즈와 과도하게 큰 간섭을 제거합니다.

    5. 면적 내림차순으로 정렬하여 더 큰 부품을 우선 처리하기 쉽게 합니다.

  • 파라미터 설정:

    파라미터 설정값

    Blob 극성

    배경보다 밝음

    임계값 유형

    수동

    임계값 범위

    100 ~ 255

    인접 영역 유형

    8-이웃

    윤곽 검색 모드

    외부 윤곽

    필터 조건(조건1)

    원형도 ≥ 0.75

    필터 조건(조건2)

    면적 ≥ 500 그리고 ≤ 10000

    조건 간 논리

    AND

    정렬 기준

    면적

    정렬 방향

    내림차순

사례 2: 직사각형 부품 검출

  • 시나리오: 직사각형 또는 정사각형 부품(예: 칩, 회로기판, 카드 등)을 검출할 때, 직사각형에 가까운 형상의 목표를 정확히 선별해야 하며 조명이 변할 수 있는 경우.

  • 조정 아이디어:

    1. 자동 임계값을 사용해 다양한 조명 조건에 빠르게 적응합니다.

    2. 4-이웃 연결 방식을 사용해 직사각형 경계의 선명도를 확보합니다.

    3. 외접 사각형 종횡비 필터를 통해 직사각형 물체를 선별합니다.

    4. 면적 하한을 설정해 미세 노이즈를 제거합니다.

    5. X 좌표 기준으로 정렬해 왼쪽에서 오른쪽으로 순차 처리하기 쉽도록 합니다.

  • 파라미터 설정:

    파라미터 설정값

    Blob 극성

    배경보다 어두움

    임계값 유형

    자동

    인접 영역 유형

    4-이웃

    윤곽 검색 모드

    외부 윤곽

    필터 조건(조건1)

    외접 사각형 종횡비 ≥ 0.8 그리고 ≤ 1.2

    필터 조건(조건2)

    면적 ≥ 1000

    조건 간 논리

    AND

    정렬 기준

    외접 사각형 중심점 X

    정렬 방향

    오름차순

사례 3: 소형 목표 물체 검출

  • 시나리오: 소형 물체(예: 나사, 볼트, 소형 부품 등)를 검출할 때, 노이즈 간섭을 방지하고 검출 신뢰성을 확보해야 하는 경우.

  • 조정 아이디어:

    1. 배경 밝기에 따라 적절한 Blob 극성을 설정합니다.

    2. 소형 목표와 어두운 배경을 효과적으로 분리하기 위해 임계값 범위의 하한을 높입니다.

    3. 8-이웃을 사용해 소형 목표 윤곽의 연결성을 보장합니다.

    4. 면적과 외접원 반경 두 조건을 동시에 사용해 제약을 강화하고 선별 정밀도를 높입니다.

    5. Y 좌표 기준으로 정렬해 위에서 아래로 처리하는 시나리오에 적응합니다.

  • 파라미터 설정:

    파라미터 설정값

    Blob 극성

    배경보다 밝음

    임계값 유형

    수동

    임계값 범위

    150 ~ 255

    인접 영역 유형

    8-이웃

    윤곽 검색 모드

    외부 윤곽

    필터 조건(조건1)

    면적 ≥ 50 그리고 ≤ 500

    필터 조건(조건2)

    외접원 반경 ≥ 3 그리고 ≤ 15

    조건 간 논리

    AND

    정렬 기준

    무게중심 Y

    정렬 방향

    오름차순

    출력 결과 수량 상한

    선택(수량 설정 가능)

사례 4: 복잡한 배경에서의 목표 검출

  • 시나리오: 복잡하거나 변화하는 배경(자재 적재, 혼합 물품 등)에서 목표 물체에 구멍이 있을 수 있어, ROI와 마스크로 검출 범위를 제한해야 하는 경우.

  • 조정 아이디어:

    1. ROI 설정으로 검출 영역을 제한하여 후속 처리 복잡도를 낮춥니다.

    2. 마스크를 그려 뚜렷한 간섭 영역(예: 강한 반사 영역, 그림자 영역)을 덮습니다.

    3. 구멍이 있는 목표를 검출하기 위해 "모든 윤곽" 모드를 사용합니다.

    4. 조명 변화에 적응할 수 있도록 비교적 넓은 임계값 범위를 설정합니다.

    5. AND 논리로 여러 조건을 조합해 조건을 만족하는 Blob만 엄격하게 선별합니다.

    6. 규칙적으로 배열된 물품에 맞게 Z 형 정렬을 사용합니다.

  • 파라미터 설정:

    파라미터 설정값

    ROI 설정

    설정됨(처리 영역 제한)

    마스크 설정

    설정됨(간섭 영역 덮기)

    Blob 극성

    배경보다 밝음

    임계값 유형

    수동

    임계값 범위

    80 ~ 200

    인접 영역 유형

    8-이웃

    윤곽 검색 모드

    모든 윤곽

    필터 조건(조건1)

    면적 ≥ 800

    필터 조건(조건2)

    원형도 ≥ 0.6

    조건 간 논리

    AND

    정렬 기준

    Z 형

    정렬 시작 방향

    행 우선, 왼쪽에서 오른쪽

    행/열 간 이동 방향

    위에서 아래

    레이어 간격

    50

사례 5: 배경 대비가 높고 검출 결과를 정밀 제어해야 하는 경우

  • 시나리오: 목표와 배경의 대비가 높지만, 출력 결과 수량과 품질을 엄격히 제어해야 하는 경우. 예를 들어 가장 큰 Blob 중 앞 N개만 필요할 때.

  • 조정 아이디어:

    1. 자동 임계값으로 기본 분할 결과를 빠르게 얻습니다.

    2. 처리 효율을 높이기 위해 윤곽 검색을 "외부 윤곽"으로 설정합니다.

    3. 외접 사각형 종횡비와 원형도 조건을 조합하여 비정상 형상을 제거합니다.

    4. "출력 결과 수량 상한"을 선택하여 출력 개수를 제한합니다.

    5. 면적 내림차순으로 정렬하여 가장 큰 목표가 우선 출력되도록 합니다.

    6. "Blob 검출 시 True 출력"을 선택하여 논리 판단을 구현합니다.

  • 파라미터 설정:

    파라미터 설정값

    Blob 극성

    배경보다 밝음

    임계값 유형

    자동

    인접 영역 유형

    8-이웃

    윤곽 검색 모드

    외부 윤곽

    필터 조건(조건1)

    외접 사각형 종횡비 ≥ 0.5 그리고 ≤ 2.0

    필터 조건(조건2)

    원형도 ≥ 0.5

    조건 간 논리

    OR

    정렬 기준

    면적

    정렬 방향

    내림차순

    출력 결과 수량 상한

    선택

    출력 결과 수량

    10

    Blob 검출 시 True 출력

    선택

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