マルチフレームを使った画像の拡大実験2 
2004年12月14日 とりあえずアップ


 この実験に興味を持った人がいるみたいなので,続報.

1.前回の方法の問題点
 前の方法では,初めの数フレームは高解像度化できていない. それなりに綺麗な画像になるまでに数フレーム必要ということ.
 他にもシーンチェンジや画像内容によって色々問題があるはず.

2.両方向処理
 1フレーム目の高解像度化を行うには,10フレームくらい前から 逆順に処理をしてきて,それを初期画像にすれば済む. これは簡単.(面倒なので実験は省略)
 今回は,前後2枚の拡大フレーム画像とパターンマッチング処理し, 拡大画像を得る方法を考える.
 初めに,単純な拡大で偶数フレームを拡大する. 次に,奇数フレームを拡大する. ここでは,前後2枚の偶数フレームの拡大画像とマッチングを取り 拡大処理をする. このとき,場所毎に誤差の少ないほうのデータを使用する. 結果,前後2枚の画像から合成された拡大画像ができる.
 同様の処理を偶数フレーム,奇数フレーム,,,と繰り返す. うまくいけば収束するが,ちょっと期待できないので, 適当に10回で打ち切る.

前の方法

今回の方法


3.実験方法
 前回と同じ.
1) 元々の画像を縦横4分の1に縮小して実験の入力画像を作る.
2) 本方法で縦横4倍に拡大して元の大きさに戻す.
3) 実験結果と元々の画像の PSNR を測定する.
 という手順で行った.

4.とにかく結果
 5フレーム目の結果
入力画像 80×60
結果 28.750dB
前回 28.241dB
本物 ∞dB

 10フレーム目の結果
入力画像 80×60
結果 29.178dB
前回 28.468dB
本物 ∞dB

 15フレーム目の結果
入力画像 80×60
結果 28.791dB
前回 27.905dB
本物 ∞dB

 20フレーム目の結果
入力画像 80×60
結果 27.555dB
前回 26.819dB
本物 ∞dB


 全体的に前回よりもいい結果になった. めでたし,めでたし.

5.考察
 特に画面左からフレームインしてくる部分の高解像度化に成功している. 前後2つのフレームのマッチ度の高いほうを使用しているので, アルゴリズムとしては時間軸の向きは無いので当然である.
 ただし,今回は単純に20倍(両方向のマッチング×10回繰り返し) の計算時間がかかっている.
 また,通常こういった画像処理実験では途中無圧縮画像を使うのが正しい. しかし,今回は途中で JPEG 保存を挟んだりしている. そういう意味では マジメ にやってない.

6.結論
 やっぱ使える.

7.ありがとう
 プログラムの開発
 VisualBasic .NET 2003 ,Microsoft.

 Motion-JPEG の フレームばらし
 ムービーエディタ MEdit version 2.3,神山利文様(http://homepage3.nifty.com/toshi0/).

 ムービーの作成
 ムービージェネレータ MGen ,スターメディアソフト(http://www.starmediasoft.com/).

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東京国際大学 服部泰造ゼミ