CanvasとJavascriptで画像処理 – ヒストグラムの伸張化(1)

前回は、CanvasとJavascriptを用いて、画像にネガポジ反転処理を施す方法についてお伝えしました。今回は、二回にわたって画像のヒストグラムの伸張化についてお伝えしたいと思います。

ヒストグラムとは、画像の輝度がどのように分布しているかを示すグラフで、通常横軸に輝度、縦軸にその輝度を持つ画素の数をとります。ヒストグラムはコントラストの調整等の画像処理に利用することができます。

ヒストグラムの作成

ヒストグラムを作成するには、画像の0から255までの各輝度を持つ画素の数を数え上げます。Javascriptを利用した場合、以下のように行うことができます。

まず、前回までと同様に、画像をキャンバスに読み込みます。

次に、輝度の値をインデックスとする配列を作成し、各要素を0で初期化します。

最後に、getImageDataメソッドにより取得した画像のRGBA配列を利用して、各画素の輝度を計算し(小数点以下は四捨五入しています)、その輝度をインデックスとする要素の値として足し上げます。

このサンプル画像に対し、上記の方法で取得した輝度と度数の組み合わせをプロットすると、以下のようなヒストグラムを出力することができます。

ヒストグラムから輝度が中央に偏っていて、特に230以上は存在していないことが分かります。次回は、この画像に対し、ヒストグラムの伸張化処理を施すことで、コントラストを強める方法について見ていきたいと思います。

 

3Dプリンタでガラス製品の造形に成功

ドイツの研究者チームが、3Dプリンティングで精巧なガラス製品を作ることに成功したようです。
News Picks(2017/4/20)

以下記事のポイントを抜粋します。

“プラスティックや金属は、以前から3Dプリンティングで使えるようになっているが、ガラスは使いづらい素材のひとつだ。その主な理由は、ガラスの融点がきわめて高いことにある。”ガラスを素材に用いた3Dプリンティングには、これまで数多くのチームが挑んできた。しかし、実際に作られたものは、ガラスが曇って透明度が失われたり、あるいはプリンティング工程の個々の層が肉眼ではっきり見えたりしていた。”

“ドイツのカールスルーエ工科大学(KIT)のチームは、紫外線レーザーを使って素材を成形する「ステレオリソグラフィ(光造形法)」という手法により、こうした問題を回避した。同チームは、粉末化したガラスと液体ポリマーの混合物を3Dプリンターで作りたい形に成形し、層ごとに紫外線レーザーを当てていくことで、この素材を急速に硬化させた。このようにして出来上がったものを高温の窯に入れると、ガラスが溶けて一体化し、他の余分な素材は焼失する。こうして、層の痕跡が残らない透明なガラス製品ができあがる。”

つまり、融点の高いガラスを融解して積層するFDM方式ではなく、紫外線硬化するガラス素材に紫外線を当てることで積層する光造形方法で積層することで、扱いの難しいガラスにおける3Dプリンティングを実現したようです。
3Dプリンタの造形方法の詳細はこちら

論文執筆者であるバスティアン・ラップ氏は「将来は、ガラスのコップを落として割ってしまったら、すぐに3Dプリントで新品を作れるようになるかもしれない」と同記事で語っています。

以前MonoMediaで紹介した「3Dプリンタが描く未来(MonoMedia 2017/3/6)」のような日が本当に来るかもしれませんね。

 

武藤工業が5倍速で造形できる光造形樹脂を発売

武藤工業は、2017年4月13日、DLP方式光造形3Dプリンタ「ML-48」向けの「高速造形用樹脂」を、同年5月中旬から販売すると発表しました。
プレスリリース(2017/4/13)

新たに発売される「高速造形用樹脂」は、硬化速度が速まるように成分を配合して作られており、従来と同一の光エネルギーで、他の樹脂と比べて5倍のスピードでの造形が可能とのことで、従来の装置はそのまま利用できるようです。

工業製品のデザイン検証や試作、宝飾品デザイン、フィギュアなど精度や滑らかな表面が求められる造形物の製作が高速化すると述べられています。

デスクトップ型金属3Dプリンタ

これまで、金属の3Dプリンタは数千万円~数億円と高価で、設置場所も選ぶため、手軽に導入できるものではありませんでした。本日はそんな常識を覆すFDMのようなデスクトップ型の金属3Dプリンタを紹介します。
Desktop Metalのサイト

米Desktop Metalの発表では価格は49,900ドル(約550万円)。決して安くはありませんが、従来型の金属3Dプリンタに比べると大幅に安くなっています。

Desktop Metalが採用する造形方式は一般的なハイエンド金属3Dプリンタが採用しているSLS方式とは違い、FDM方式のような仕組みで造形するので、一般の事務所にも設置可能なようです。しかも一般的なSLS方式のメタル3Dプリンターの約100倍のスピードで造形する事が可能ということで、早い・安いを実現しています。

Desktop MetalはMITの関係者らが設立したベンチャーで、グーグル、GE、BMW、ストラタシスなどが総額9,700万ドル(約106億円)もの資金を投資しています。

確かに金属3Dプリンティングが現在のFDMのように普及してくれば、それこそインダストリー4.0が現実になってくるので、革命的だと思います。金属3Dプリンタにおいても、相変わらず日本勢の元気が無いのが残念です。