2015 Fiscal Year Research-status Report
古典的画像復元問題の自然な拡張に基づく立体映像情報に適した品質劣化抑制手法の探求
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26330215
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| Research Institution | National Institute of Informatics |
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Principal Investigator |
児玉 和也 国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 准教授 (80321579)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 映像メディア / ３次元映像 / 画像処理 / 画像復元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膨大な情報を要する立体映像メディアは、各種デバイス等の制約を越える品質向上手法が強く求められる。
平成27年度は主として、平成26年度までに明らかにした立体映像情報の冗長性を的確に活用するフィルタ処理に関する成果をもとに、まず、最大限その枠組を有効に機能させるため焦点ボケ構造そのものに関わる品質劣化の抑制手法も詳細に検討した。多視点(multi-view)画像群の有する劣化は、平成26年度までに得られたフィルタが焦点ボケ構造上でその冗長性を排することにより大幅に抑制されるものの、この構造にも一定の品質低下が伝搬、残存する。この残存する劣化に対しては、BM3D等の既知の雑音抑制等ではなく、当該のフィルタ処理の枠組に適した高精度な抑制手法の適用が新たに必要となる。
実際、平成26年度に導出したフィルタ処理そのものはそれを構成する、多焦点(multi-focus)画像群から鮮鋭な高周波成分を抽出し多視点画像群を復元する線形フィルタの特性を継承し、焦点ボケ構造上で抑圧された劣化のうち当該成分をふたたび重畳してしまう。すなわち、最終的な復元品質を最大化するには、多焦点画像群の含む品質劣化への対応が新たな課題となる。そこで、このような劣化成分が重畳される傾向のある高周波成分を中心として適応的なフィルタ構成による安定化を実現するため、multi-view/multi-focus変換などの前提となる立体映像情報としての制約を導入した反復解法による最適化等を組み込み、合成画像を用いたシミュレーションおよび実画像を用いた実験により、その復元性能の向上を確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、雑音抑制、欠損画素・視点復元など立体映像情報の高品質化に関する統一的な基盤技術として、多視点画像群と多焦点画像群の相互変換が古典的画像復元問題の自然な拡張とみなせることに着目し、その豊富な知見を柔軟に取り入れつつ、効率的な品質向上手法を探求しているが、基本的な立体映像情報である多視点画像群が有する強い冗長性を抽出および統合するフィルタの構成に成功し、これが雑音等の劣化抑制に有効に機能しうることを示した上、現在までに、冗長性が統合された多焦点画像群上でのさらなる劣化抑制処理を組み込むことで、その復元品質の大幅な向上に成功したため。
実際、以上で述べた現在までの成果により、本研究課題の最終的な目標の一つである欠損視点の復元処理の検討なども既に可能となっており、当初の研究計画が順調に達成されつつある。
とくに平成27年度は、導入した簡便な映像表示装置により、提案する立体映像情報の高品質化の枠組が映像システムの中で実用としてリアルタイムに機能する効率性を有することを実証的に明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は平成27年度までの成果をもとに、雑音以外にもデモザイキング等画素復元や欠損視点復元といった多様な品質劣化抑制への展開を統一的に検証する。
具体的には、平成27年度までに提案した立体映像情報の焦点ボケ構造上での品質調整の枠組が、単なる雑音にとどまらない様々な劣化の抑制あるいは高品質化へ柔軟に拡張可能であることを明らかにし、実際にそれらを詳細に検討していく。その際、一般に立体映像情報が有する冗長性の活用は劣化抑制を越え、超解像、視点補間といった高品質化処理までも有意に達成しうることを示し、既知の焦点ボケの調整とともに、立体映像情報の品質調整技術として体系的な理論に総合する。
さらに、大規模な実画像情報に対応しうる効率性を明確にするため、提案する品質調整の枠組をリアルタイムに実現する映像システムの構築による実証的検討とあわせ、以上の成果をまとめ公開する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は、第一に、実験対象となる立体映像情報があらたな設備備品等を導入することなく別途に入手可能となったことや消耗品の価格変動などに起因している。また第二に、成果発表の日程およびその旅費等の変動も若干の影響があった。以上の結果、差引で一定程度、次年度に使用する予定の研究費が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
使用計画として、当該研究費は次年度に請求する研究費と合わせ、本研究で提案する品質調整の枠組が有する柔軟な拡張性の実証的検討のための撮影環境および表示環境等の充実にあてる。これらを用いた実画像による実験は、当初から取り組むこととなる基本的な性能の確認のみならず、効率的に多様な実験条件を検討していくことを可能とし、提案手法の拡張性が詳細に明確化される。
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