2018 Fiscal Year Research-status Report
Super-resolved measurement for high-definition camera
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18K11349
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
西 一樹 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (00208125)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | カメラ評価 / 解像度測定 / 振動測定 / 超解像 / MTF / 斜めエッジ法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、画素間隔以下の正確な解像度測定が可能な方法を提案すること、および実環境で使用可能な測定ツールとして実装を試みるとともに、その有効性を検証することを目的としている。本年度は以下について実施した。
精度検証のためのシミュレーションツールの作成： 斜めエッジ法での解像度の測定精度を検証するためのツールを作成した。実際のレンズやカメラでは真の解像度を知ることは困難なので、斜めエッジ画像に対して既知のボケを数値的に付与できるようにした。サブピクセル以下の任意の細かさを有する画像データを作成し、ボケの点応答としてガウス関数および円筒関数の両者について検証が行えるようにした。これにより、斜めエッジ法により求めたMTFと解析的に得られる理論曲線との詳細な比較が可能になった。特に理想条件下では理論値に漸近していくことが確認できた。
斜めエッジ法の高精度化： 斜めエッジ法でのテストチャートをそのまま用いて、計算手法だけを根本から見直した手法を開発した。従来法では空間領域での内挿処理において不等間隔データを等間隔に整列させる平滑化処理が不可避であるのに対して、本手法は周波数領域での処理を可能にすることにより歪みをもたらす平滑化処理を不要とした。画像端での歪みが生じないように離散コサイン変換を用いた。前述のシミュレーションツールを用いて従来法と比較を行った結果、精度向上が見込めることを確認した。また既知の微小振動を付与し意図的にボケを発生させた画像に対しても本手法の有効性を確認した。
三脚・シャッター振動測定への応用： カメラ撮影時のシャッター振動は解像度低下の主要原因の１つである。これを確かめるために、撮影画像に対して前述の手法とレーザー干渉変位計により振動測定を行った結果、両者はほぼ一致することが確認でき、カメラや三脚各部の振動が画像に及ぼす影響について調べることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画していた「精度検証のためのシミュレーションツールの作成」および「斜めエッジ法の高精度化」について予定通り実施することができた。以上に加え、「三脚・シャッター振動測定への応用」については当初の計画以上の成果でありこの評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
ノイズへの頑健性や測定画像領域の局所性など、斜めエッジ法にはまだ改良の余地があることがわかったので、次年度でさらなる高精度化を目指す。また応用としてカメラや三脚各部の振動が詳細に分析可能なことが確認できたため、カメラや三脚の振動メカニズムの解明や振動を抑えるための工夫についても次年度で検討を進める。
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