7．画像の情報量

解説資料（HTML）

解説資料（PDF）

練習問題（DOC）

実験１：　濃度分解能の異なる画像のエントロピーを測定してみよう．

  • 対象画像：胸部単純X線画像（512×512画素，8ビット（256階調），tif形式）
    • ImageJで対象画像を開くには，ImageJ起動後，File → Openで対象ファイルを指定する．

濃度分解能の変更の仕方（ImageJ）：
①LUTの変更　Image→Color→Edit LUT→Setを選択し，Number of Colorsを変える．
　　例えば，16とすると濃度分解能は4bit（16階調）になる．

②画像領域の全選択 Edit → Selection → Select All
③システムへコピー　Edit → Copy to System
④コピー画像の取得　File → New → System Clipboard
⑤ヒストグラム　Analyze → Histogram

１−１．濃度分解能 7bit, 6bit, 5bit, 4bit, 3bitの画像を作成し，それぞれのエントロピーを求めよ．

１−２．画像の濃度分解能とエントロピーにはどんな関係があるのか考察せよ．

実験２：　画像の冗長度を求め，画像圧縮（JPEG）後のデータ容量を比較してみよう．

①プレーン画像の作成
File → New → Image

②ノイズ加算（＝画素値の出現頻度調整）
　Process → Noise → Add Specified Noise Standard Deviationの値を変更する．
　A：出現頻度をほぼ均一にする（2048に設定）
　B：出現頻度に偏りがあるように（64に設定）

③圧縮率を定める　Edit → Options → Input/Output
　JPEG Qualityを変えることで圧縮率が変わる．
④JPEGで保存する　File → Save as → Jpeg
⑤開いている画像を一旦閉じて，保存後の画像を開いて画像を確認する

２−１．Ａ，Ｂの画像の冗長度を求めよ．

２−２．Ａ，Ｂに対してJPEG Qualityを50, 25, 10, 5, 2としたときのJPEG圧縮画像のデータ量をそれぞれ確認せよ．

２−３．冗長度と画像圧縮率の関係について考察せよ．