JP2015525648A - 画像ノイズの低減及び/又は画像解像度の向上 - Google Patents
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Abstract
Description
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Claims (25)
- 画像データの画像品質を向上させるための方法であって、
画像データの複数のボクセルのそれぞれについて、辞書のエントリのセットを分析するステップであって、エントリが、ボクセルの低解像度のパッチとボクセルの対応する高解像度のパッチとの間のマッピング又はボクセルの周囲の局所近傍を表す、ステップと、
前記複数のボクセルのそれぞれについて、前記の分析に基づいて部分空間を導出するステップであって、前記部分空間は、前記マッピング又は前記局所近傍のうちの一方のためのものである、ステップと、
前記部分空間に基づいて、ターゲットの画像データを復元するステップであって、前記ターゲットの画像データは、高い画像解像度又は低減された画像ノイズを有する画像データである、ステップと、
を含む、方法。 - 前記部分空間を導出するステップは、
前記画像データ内の各ボクセルについて、該ボクセルの周囲の現在処理されているパッチと類似する複数のパッチを識別するステップと、
前記識別された複数のパッチを有するデータ行列を作成するステップと、
前記行列に対してPCAを実行するステップと、
局所パッチをモデル化する最大対応固有値を有する主成分の数を予想するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記PCAは重み付けPCAであり、重みは、前記のパッチのうちの少なくとも1つの間の相似関数又は前記複数のパッチ内における局所ノイズレベルの関数である、請求項2に記載の方法。
- 前記局所パッチは、赤池情報量基準、ベイジアン情報量基準、逸脱度情報量基準、段階的回帰、クロス確認、マローズCp、フォーカス情報量基準又は連続する固有値の間の比/差分の閾値処理のうちの1つ又は複数を使用してモデル化される、請求項2又は3に記載の方法。
- 現在処理されているパッチの重み付け平均値よりも大きい重み付け平均値を有する類似パッチの数が、より小さい重み付け平均のパッチの数と等しい、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。
- 復元装置が、局所最適化を用いて前記画像データを復元する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。
- 復元装置が、グローバル最適化を用いて前記画像データを復元する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。
- 辞書が、事前辞書、自己相似性辞書又は導出辞書のうちの1つ又は複数の組合せである、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記自己相似性辞書は、対応するダウンスケールされたパッチに対する低解像度の画像データのパッチの間の合致の集合を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記合致は、パッチのサブセットを含み、該パッチのサブセットは、前記低解像度の画像データの近傍にあるパッチのみを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記合致は、前記低解像度の画像データのパッチの全てを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記導出辞書は、高解像度の画像データから導出される、請求項8乃至11のいずれか一項に記載の方法。
- 辞書内のエントリをハイパスフィルタするステップであって、これにより、所定の周波数より低い周波数のエントリを除去し、事前処理された辞書を生成するステップを更に備え、
前記事前処理された辞書は、高周波数コンテンツに対応する局所特徴を含む、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の方法。 - 前記事前処理された辞書は、低解像度のパッチと前記対応する高解像度のパッチ内のエッジ及びテクスチャコンテンツとの間の関係を特徴付ける、請求項13に記載の方法。
- 画像データプロセッサであって、
画像データの複数のボクセルのそれぞれについて、辞書のエントリのセットを分析する分析器であって、エントリが、ボクセルの低解像度のパッチと、ボクセルの対応する高解像度のパッチとの間のマッピング又はボクセルの周囲の局所近傍を表し、当該分析器は、前記複数のボクセルのそれぞれについて、前記の分析に基づいて、前記マッピング又は前記局所近傍のうちの一方について部分空間を導出する、分析器と、
前記部分空間に基づいてターゲットの画像データを復元する画像復元装置と、
を備え、
前記ターゲットの画像データは、高い画像解像度又は低減された画像ノイズを有する画像データである、画像データプロセッサ。 - 前記分析器は、前記画像データ内の各ボクセルについて、該ボクセルの周囲の現在処理されているパッチと類似するパッチを識別し、該識別されたパッチを有するデータ行列を作成し、該行列に対してPCA又は重み付けPCAのうちの一方を実行し、局所パッチをモデル化する最大対応固有値を有する主成分の数を予想することによって、前記部分空間を導出する、
請求項15に記載の画像データプロセッサ。 - 現在処理されているパッチの重み付け平均値よりも大きい重み付け平均値を有する類似パッチの数が、より小さい重み付け平均のパッチの数と等しい、請求項15又は16に記載の画像データプロセッサ。
- 前記復元装置は、局所最適化又はグローバル最適化の一方を使用して前記画像データを復元する、請求項15乃至17のいずれか一項に記載の画像データプロセッサ。
- 辞書は、事前辞書、自己相似性辞書又は導出辞書のうちの1つ又は複数の組合せである、請求項15乃至18のいずれか一項に記載の画像データプロセッサ。
- 前記自己相似性辞書は、対応するダウンスケールされたパッチに対する低解像度の画像データのパッチの間の合致の集合を含み、該集合は、前記低解像度の画像データの近傍にあるパッチのサブセットを含む、請求項19に記載の画像データプロセッサ。
- 前記自己相似性辞書は、対応するダウンスケールされたパッチに対する低解像度の画像データのパッチの間の合致の集合を含み、該集合は、前記低解像度の画像データのパッチの全てを含む、請求項19に記載の画像データプロセッサ。
- 前記導出辞書は、高解像度の画像データから導出される、請求項19乃至21のいずれか一項に記載の画像データプロセッサ。
- 前記辞書内のエントリをバイパスフィルタし、これにより、所定の周波数より低い周波数のエントリを除去し、事前処理された辞書を生成するフィルタを更に備え、
前記事前処理された辞書は、高周波数コンテンツに対応する局所特徴を含む、
請求項15乃至22のいずれか一項に記載の画像データプロセッサ。 - 前記事前処理された辞書は、低解像度のパッチと前記対応する高解像度のパッチ内のエッジ及びテクスチャコンテンツとの間の関係を特徴付ける、請求項23に記載の画像データプロセッサ。
- プロセッサによって実行されると、該プロセッサに、
初期の画像データ及び非局所主成分分析(PCA)に基づいて、高い画像解像度又は低減されたノイズの画像データを生成させる、
コンピュータ実行可能命令がエンコードされるコンピュータ読取可能媒体。
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