テクスチャ解析 · Radiomics · IBSI準拠

GLRLM
ランレングス特徴量

Gray Level Run Length Matrix から算出される IBSI 16特徴量を、合成画像でリアルタイムに体験できます。

GLRLM(グレーレベルランレングス行列)とは?

GLRLMは、特定方向に同じ離散化輝度が連続する「ラン」を数えた行列です。要素 \(r_{ij}\) は「輝度レベル \(i\)・ラン長 \(j\) のラン数」。IBSI GLRLM グループは16特徴量

短いランが多い→細かいテクスチャ(高ノイズ)。長いランが多い→粗いテクスチャ(均一・縞)。ラン長の分布が GLRLM 特徴量の核心です。

本ページは IBSI「2D, averaged」(0°/45°/90°/135° の4方向で行列→特徴量を算出して平均)、離散化 FBN(既定 \(N_g=32\))。4方向平均では水平縞と垂直縞は同一値になります(方向依存性を除去するため)。

画像パターンを変えて16特徴量を観察

X軸: ラン長, Y軸: 頻度
※ 64×64px・FBN \(N_g=32\)・4方向平均で計算

GLRLM行列 \(r_{ij}\) の作り方

GLRLM は、ある方向に同じ輝度が連続する「ラン」を数えた行列です。要素 \(r_{ij}\) は「輝度 \(i\)・ラン長 \(j\)」のランの個数。

  1. 方向(例: → 水平)を決める。
  2. 同じ輝度が連続する長さ(ラン長 \(j\))を測る。
  3. 「輝度 \(i\)・ラン長 \(j\)」ごとにランの個数を数える → 行列 \(r_{ij}\)。
  4. 0°/45°/90°/135° の4方向で作り、各方向の特徴量を平均(IBSI「2D, averaged」)。

下は 4×4・3階調・→方向の例。長い連続(行0の「1 1 1 1」)はラン長4の列へ、バラバラな行(行2)はラン長1の列へ集まります。

1111
2233
1212
3333
① 合成画像(輝度 \(i\))
強調=長さ4のラン
j=1j=2j=3j=4
i=12001
i=22100
i=30101
② ランレングス行列
列=ラン長 \(j\)
輝度1輝度2輝度3 着目ラン/セル
短ランが多い→細かい(ノイズ)、長ランが多い→粗い(縞・均一)。実際は4方向で平均し、上の実験台のラン長分布はこの集計に対応します。

16特徴量の意味

以下の16特徴量は、すべて上で作ったラン長行列 \(r_{ij}\) 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 averaged, \(N_g=32\))、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)。水平縞と垂直縞は4方向平均のため同値になります。