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勾配情報に基づくエッジ保存補間

従来の高解像度化における補間手法の問題点としてエッジなどの特徴領域におけるボケやノイズの発生が挙げられる. これらの問題点を解決した補間手法の先行研究としてNEDI法[1]が挙げられるが, この手法では計算時間や汎用性の面において難がある. 本研究では勾配情報に基づくエッジ保存補間法(GBEPI法)[2]を提案し, 上記の問題点を解決した. 以下にGBEPI法のアルゴリズムを示す. 図1に本手法の概念図, 図2に各補間手法における2倍拡大比較結果を示す.

( i ) 勾配値の算出  元画像に対してSobel法を用いて水平方向(ΔxI)及び垂直方向(ΔyI)のエッジ検出を行い, 各方向のエッジ成分を合成した勾配値(エッジ強度)を式(1)により算出する. ただし, 勾配値の範囲を に正規化する. ここで, Nは任意の定数とする.
                ……(1)

( ii ) 重みパラメータの算出  従来手法の補間カーネルパラメータK(xi,yi)に加え, エッジとなる濃度値の重みが小さくなるよう上記の( i )で算出した勾配値の逆数を勾配重みパラメータとして, 式(2)によりエッジ方向を考慮した重みパラメータαを算出する.
           ……(2)



図 1 提案手法の概念図




関連研究発表:
岩本祐太郎, 笹谷聡, 大橋基範, 韓先花, 陳延偉, “勾配情報に基づくエッジ保存補間”, 平成22年電気関係学会関西支部連合大会

 

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