JP5963166B2 - 画像復元装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
まず、第1の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、動画像を対象として、各フレームの画像を復元する画像復元装置に本発明を適用した場合について説明する。
画像「Girl」についてのシミュレーション結果を図18及び図19に、画像「Building」についてのシミュレーション結果を図20及び図21に示す。なお、図19は図18の一部を拡大したもの、図21は図20の一部を拡大したものである。
下表1に、原画像に対するシミュレーション結果(客観評価)を示す。
図22に、原画像に対するシミュレーション結果(主観評価)を示す。
次に、第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、両面に画像がプリントされた原稿をスキャンした際の裏写りを除去する画像復元装置に本発明を適用した場合について説明する。
画像「Image1」についてのシミュレーション結果を図32及び図33に、画像「Lunna」についてのシミュレーション結果を図34及び図35に示す。なお、図33は図32の一部を拡大したもの、図35は図34の一部を拡大したものである。
下表3に、(5)式に示したPSNRを用いたシミュレーション結果(客観評価)を示す。
図36に、表2に示したMOS評価基準を用いたシミュレーション結果(主観評価)を示す。
30 操作部
40 記憶部
50、250 画像復元処理部
51 位置変化量推定部
52、252 システム状態量算出部
53、253 観測量算出部
54 推定部
55 復元画像出力部
Claims (10)
- 原画像情報に不必要な劣化情報が混在した劣化画像情報から前記原画像情報を推定する画像復元装置において、
前記劣化画像情報を時系列に複数フレーム取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された連続するフレームの画像間の位置合わせを行い、前記連続するフレーム間における画像内の物体の位置変化量を推定する位置変化量推定手段と、
時刻nにおけるシステム状態量を、時刻(n−1)までに取得されたフレームから得られる時刻(n−1)のシステム状態量、前記位置変化量推定手段により推定された位置変化量に基づく時刻(n−1)から時刻nへの状態遷移、及び時刻(n−1)のシステム状態量に含まれない時刻nのシステム状態量の要素を含む有色性駆動源を用いて算出するシステム状態量算出手段と、
時刻nのフレームの劣化画像情報、時刻nのシステム状態量、及び前記劣化情報を用いて、原画像情報に前記劣化情報が加わって劣化画像情報となる過程を観測量として算出する観測量算出手段と、
前記システム状態量算出手段により算出されたシステム状態量、及び前記観測量算出手段により算出された観測量に基づく有色性駆動源付カルマンアルゴリズムにより、時刻nのシステム状態量の最適値を、時刻nのフレームの原画像情報として推定する推定手段と、
を含む画像復元装置。 - 前記時刻(n−1)までに取得されたフレームを複数フレームとした請求項1記載の画像復元装置。
- 前記状態遷移を、時刻(n−1)におけるシステム状態量と時刻nにおけるシステム状態量との相関を表す忘却係数を用いて表した請求項1または請求項2記載の画像復元装置。
- 両面に画像を有する原稿の一方の面の原画像情報に他方の面の裏写りを含む劣化情報が混在した劣化画像情報から前記原画像情報を推定する画像復元装置において、
前記原稿の両面を各々読み取ることにより得られた表面画像のフレーム及び裏面画像のフレームを、前記劣化画像情報として取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された表面画像のフレーム及び裏面画像のフレームを時刻(n−1)までに取得されたフレームの各々とし、表面画像の原画像を時刻nに取得されたフレームとし、時刻(n−1)から時刻n間の表面画像内の物体の位置変化量を設定する位置変化量設定手段と、
時刻nにおけるシステム状態量を、時刻(n−1)までに取得されたフレームから得られる時刻(n−1)のシステム状態量、前記位置変化量設定手段により設定された位置変化量に基づく時刻(n−1)から時刻nへの状態遷移、及び時刻(n−1)のシステム状態量に含まれない時刻nのシステム状態量の要素を含む有色性駆動源を用いて算出するシステム状態量算出手段と、
前記表面画像のフレームの劣化画像情報、時刻nのシステム状態量、及び劣化情報を用いて、表面画像の原画像情報に前記劣化情報が加わって劣化画像情報となる過程を観測量として算出する観測量算出手段と、
前記システム状態量算出手段により算出されたシステム状態量、及び前記観測量算出手段により算出された観測量に基づく有色性駆動源付カルマンアルゴリズムにより、時刻nのシステム状態量の最適値を、前記表面画像の原画像情報として推定する推定手段と、
を含む画像復元装置。 - 前記状態遷移を、時刻(n−1)におけるシステム状態量と時刻nにおけるシステム状態量との相関を表す忘却係数を用いて表し、前記忘却係数は、時刻(n−1)におけるシステム状態量を構成する表面画像のフレームの要素より裏面画像のフレームの要素に対する値を小さくした請求項4記載の画像復元装置。
- 前記劣化情報は、前記一方の面に対する前記他方の面の透過率を含む請求項4または請求項5に記載の画像復元装置。
- 各手段の処理を、各フレームに対して設定した局所領域毎に行う請求項1〜請求項6のいずれか1項記載の画像復元装置。
- 原画像情報に不必要な劣化情報が混在した劣化画像情報から前記原画像情報を推定する画像復元方法において、
画像取得手段が、前記劣化画像情報を時系列に複数フレーム取得し、
位置変化量推定手段が、前記画像取得手段により取得された連続するフレームの画像間の位置合わせを行い、前記連続するフレーム間における画像内の物体の位置変化量を推定し、
システム状態量算出手段が、時刻nにおけるシステム状態量を、時刻(n−1)までに取得されたフレームから得られる時刻(n−1)のシステム状態量、前記位置変化量推定手段により推定された位置変化量に基づく時刻(n−1)から時刻nへの状態遷移、及び時刻(n−1)のシステム状態量に含まれない時刻nのシステム状態量の要素を含む有色性駆動源を用いて算出し、
観測量算出手段が、時刻nのフレームの劣化画像情報、時刻nのシステム状態量、及び前記劣化情報を用いて、原画像情報に前記劣化情報が加わって劣化画像情報となる過程を観測量として算出し、
推定手段が、前記システム状態量算出手段により算出されたシステム状態量、及び前記観測量算出手段により算出された観測量に基づく有色性駆動源付カルマンアルゴリズムにより、時刻nのシステム状態量の最適値を、時刻nのフレームの原画像情報として推定する
画像復元方法。 - 両面に画像を有する原稿の一方の面の原画像情報に他方の面の裏写りを含む劣化情報が混在した劣化画像情報から前記原画像情報を推定する画像復元方法において、
画像取得手段が、前記原稿の両面を各々読み取ることにより、表面画像のフレーム及び裏面画像のフレームを、前記劣化画像情報として取得し、
位置変化量設定手段が、前記画像取得手段により取得された表面画像のフレーム及び裏面画像のフレームを時刻(n−1)までに取得されたフレームの各々とし、表面画像の原画像を時刻nに取得されたフレームとし、時刻(n−1)から時刻n間の表面画像内の物体の位置変化量を設定し、
システム状態量算出手段が、時刻nにおけるシステム状態量を、時刻(n−1)までに取得されたフレームから得られる時刻(n−1)のシステム状態量、前記位置変化量設定手段により設定された位置変化量に基づく時刻(n−1)から時刻nへの状態遷移、及び時刻(n−1)のシステム状態量に含まれない時刻nのシステム状態量の要素を含む有色性駆動源を用いて算出し、
観測量算出手段が、前記表面画像のフレームの劣化画像情報、時刻nにおける表面画像及び裏面画像の各々のシステム状態量、及び劣化情報を用いて、表面画像の原画像情報に前記劣化情報が加わって劣化画像情報となる過程を観測量として算出し、
推定手段が、前記システム状態量算出手段により算出されたシステム状態量、及び前記観測量算出手段により算出された観測量に基づく有色性駆動源付カルマンアルゴリズムにより、時刻nのシステム状態量の最適値を、前記表面画像の原画像情報として推定する
画像復元方法。 - コンピュータを、請求項1〜請求項7のいずれか1項記載の画像復元装置を構成する各手段として機能させるための画像復元プログラム。
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