Spatial Super-resolution and Gray Level Super-quantization

階調解像との対比から,超空間解像技術と呼んできた が,単に超解像と呼ばれることも多い.そのため,本節で は,超空間解像技術を超解像と呼ぶことにする.超解像と は入力画像に含まれていない細部を復元し,入力画像より も解像度の高い高解像度画像を出力する技術である. 単純な画像補間を利用しても画素数の多い高解像度画像を 生成することは可能であるが,標本化定理を超える空間周 波数の情報は復元できない.逆に言えば,標本化定理を超 える空間周波数の情報を復元することが超解像の特徴であ る.標本化定理が述べているとおり,入力画像一枚のみか らは,標本化定理を超える空間周波数の情報を復元するこ とはできない.そこで,複数枚超解像と呼ばれる方法では 複数枚の入力画像を利用し高解像度画像が生成される.ま た,なんらかの事例データを利用する超解像技術もあり, 事例型超解像と呼ばれる.複数枚超解像と事例型超解像に ついて,それぞれ解説する. 2.1 複数枚超解像 図 1に示すように,複数枚超解像は位置合わせ処理と 再構成処理から構成される.複数枚超解像では,画素単位 以下の位置ずれを利用して,高解像度画像を再構成する. もし,正確に半画素ずつ位置ずれのある 4枚の入力画像が 得られていれば,単純に合成することにより,簡単に縦横 2 倍の高解像度画像が得られる.複数枚超解像の基本原理 はこのように理解できるが,実際の複数の入力画像の位置 ずれは未知であり,入力画像から位置ずれ量を推定する必 要がある. また,入力画像間の位置ずれ量が既知であったとして も,高解像度画像を生成するために必要なすべての画素位