GLDZM(グレーレベル距離ゾーン行列)とは?
GLDZMは、GLSZM と同じ連結ゾーン(同一輝度・8連結)を、そのROI(Region of Interest、関心領域)境界からの距離で分類した行列です。要素 \(d_{ij}\) は「輝度 \(i\)・距離 \(j\) のゾーン数」。距離は4連結の反復エロージョンで定義され、境界のボクセルが距離1です。IBSI GLDZM グループは16特徴量。
本ページは IBSI「2D」(スライス毎に算出して平均)、離散化 FBN(既定 \(N_g=32\))。右のゾーン距離マップは、各連結ゾーンに割り当てられる距離 \(j\)(ゾーン内ボクセルの境界距離の最小値)で塗り分けたものです。パターンを変えるとゾーンが変わるため、マップも変化します。
画像パターンを変えて16特徴量を観察
GLDZM行列 \(d_{ij}\) の作り方
GLDZM は、画像を「同じ輝度でつながった領域=ゾーン」(8連結)に分け、各ゾーンに 輝度 \(i\) と 距離 \(j\) の2つの値を与えて数え上げた行列です。
- 同じ輝度でつながったゾーンを見つける(GLSZM と同じ)。
- 各ボクセルの ROI境界からの距離 を求める(境界に接する=1、内側ほど大きい)。
- 各ゾーンの 距離 \(j\) = そのゾーンに属するボクセルの距離の最小値(最も外側に近い部分)。
- 「輝度 \(i\)・距離 \(j\)」の組み合わせごとにゾーン数を数える → 行列 \(d_{ij}\)。
下は 5×5・3階調の簡単な例。中央の単独ゾーン(輝度3)は境界から遠い(距離3)、周囲の2つのゾーンは境界に接する(距離1)。
| 2 | 2 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 2 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 3 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
3ゾーン: 輝度1・2・3
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| 1 | 2 | 3 | 2 | 1 |
| 1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
(中心ほど大きい)
| j=1 | j=2 | j=3 | |
|---|---|---|---|
| i=1 | 1 | 0 | 0 |
| i=2 | 1 | 0 | 0 |
| i=3 | 0 | 0 | 1 |
輝度3のゾーンは距離3に1個
16特徴量の意味
以下の16特徴量は、すべて上で作った距離ゾーン行列 \(d_{ij}\) から計算します(画像から直接ではなく、行列を1つの数値に要約したものです)。各特徴がどんな画像で大きく/小さくなるかを併記します。数式はクリックすると LaTeX をコピーできます。
画像パターン × 全16特徴量 比較表
各プリセット画像で全16特徴量をライブ算出し(2D, \(N_g=32\))、各行=特徴量ごとにパターン間で相対比較し、バーの長さと色で大小を表示しています(各行の最大・最小を明示)(数値はマウスオーバーで表示)。