burstinterpolant
低解像度バースト モード イメージのセットからの高解像度イメージの作成
説明
imHighRes = burstinterpolant(imds,tforms,scale)ImageDatastore オブジェクト imds として格納された低解像度バースト モード イメージのセットから高解像度イメージ imHighRes を作成します。imHighRes のサイズは、入力イメージのサイズの scale 倍です。tforms は、低解像度イメージの調整に必要な幾何学的変換を指定します。
例
低解像度バースト モード イメージの場所を指定します。入力イメージは 2 次元 RGB イメージで、回転および平行移動の量が少しずつ異なります。
setDir = fullfile(toolboxdir("images"),"imdata","notebook");
関数imageDatastoreを使用して、低解像度バースト モード イメージを読み取って格納します。
imds = imageDatastore(setDir,"FileExtensions",".png");
イメージをモンタージュとして表示します。
montage(imds)
title("Set of Low-Resolution Burst Mode Images")
幾何学的変換の計算
関数rgb2lightnessを使用して、すべての RGB イメージを明度イメージに変換します。バースト モード明度イメージは、イメージ データストア オブジェクトとして格納されます。
imdsTransformed = transform(imds,@(x) rgb2lightness(x));
関数imregconfigを使用して、バースト モード明度イメージのレジストレーションに必要になる最適な構成パラメーターを取得します。イメージ キャプチャ モダリティを "monomodal" に指定します。
[optimizer,metric] = imregconfig("monomodal");関数numpartitionsを使用して、イメージ データストア オブジェクトに格納されているイメージの総数を求めます。
numImages = numpartitions(imds);
参照イメージを除く各低解像度バースト モード明度イメージの剛体変換を格納する 2 次元アフィン変換オブジェクトの配列を作成します。変換配列の行数を、イメージ データストア オブジェクトにあるイメージの総数から 1 を引いた値として設定します。
tforms = repmat(affinetform2d,numImages-1,1);
最初の明度イメージをワークスペースに読み取り、幾何学的変換を推定する参照イメージとして使用します。
imgRef = read(imdsTransformed);
関数imregtformを使用して、参照イメージに対する、各低解像度バースト モード明度イメージの剛体幾何学的変換を推定します。
idx = 1; while hasdata(imdsTransformed) imgMoving = read(imdsTransformed); tforms(idx) = imregtform(imgRef,imgMoving,"rigid",optimizer,metric); idx = idx+1; end
高解像度イメージの作成
高解像度イメージの生成用の倍率を指定します。
scale = 4;
低解像度バースト モード RGB イメージのセットから高解像度イメージを作成します。
imgHighRes = burstinterpolant(imds,tforms,scale);
高解像度イメージを表示します。
figure("WindowState","maximized") imshow(imgHighRes) title("High-Resolution Image")
低解像度イメージのサイズを表示します。
imgLowRes = read(imds); inputDim = size(imgLowRes)
inputDim = 1×3
161 186 3
高解像度イメージのサイズを表示します。倍率が 4 であるため、高解像度イメージの空間次元は、低解像度バースト モード RGB イメージのサイズの 4 倍です。
outputDim = size(imgHighRes)
outputDim = 1×3
644 744 3
低解像度バースト モード イメージを含む cell 配列を読み込みます。入力イメージは 2 次元 RGB イメージで、回転および平行移動の量が少しずつ異なります。
load("LRData")イメージをモンタージュとして表示します。
montage(images,Size=[2 4],BackgroundColor="white") title("Set of Low-Resolution Burst Mode Images")
幾何学的変換のパラメーターの計算
関数rgb2lightnessを使用して、すべての RGB イメージを明度イメージに変換します。
imagesT = cellfun(@rgb2lightness,images,UniformOutput=false);
関数imregconfigを使用して、バースト モード明度イメージのレジストレーションに必要になる最適な構成パラメーターを取得します。イメージ キャプチャ モダリティを "monomodal" に指定します。
[optimizer,metric] = imregconfig("monomodal");cell 配列に格納されているイメージの総数を求めます。
numImages = length(images);
参照イメージを除く各低解像度バースト モード明度イメージの剛体変換を格納する 2 次元アフィン変換オブジェクトの配列を作成します。変換配列の行数を、イメージ データストア オブジェクトにあるイメージの総数から 1 を引いた値として設定します。
tforms = repmat(affinetform2d,numImages-1,1);
最初の明度イメージをワークスペースに読み取り、幾何学的変換を推定する参照イメージとして使用します。
imgRef = imagesT{1};関数imregtformを使用して、参照イメージに対する、各低解像度バースト モード明度イメージの剛体幾何学的変換を推定します。
for i= 2:length(images) imgMoving = imagesT{i}; tforms(i-1) = imregtform(imgRef,imgMoving,"rigid",optimizer,metric); end
高解像度イメージの作成
高解像度イメージの生成用の倍率を指定します。
scale = 3;
低解像度バースト モード RGB イメージのセットから高解像度イメージを構築します。
imgHighRes = burstinterpolant(images,tforms,scale);
高解像度イメージを表示します。
imshow(imgHighRes)
title("High-Resolution Image")
低解像度イメージのサイズを表示します。
imgLowRes = images{1};
inputDim = size(imgLowRes)inputDim = 1×3
154 265 3
高解像度イメージのサイズを表示します。倍率が 3 であるため、高解像度イメージの空間次元は、低解像度イメージのサイズの 3 倍です。
outputDim = size(imgHighRes)
outputDim = 1×3
462 795 3
入力引数
出力引数
アルゴリズム
関数 burstinterpolant は、逆距離加重法を使用して、低解像度バースト モード イメージのセットから高解像度イメージを生成します[1]。幾何学的変換 tforms を使用すると、剛体幾何学的変換 (回転と平行移動のみ) に対してピクセル選択がロバストになります。
メモ
入力イメージが 2 次元 RGB イメージの場合、明度成分から
tformsを推定します。関数rgb2lightnessを使用して、RGB カラー値から明度値を計算できます。
参照
[1] Shepard, Donald. “A Two-Dimensional Interpolation Function for Irregularly-Spaced Data”, In Proceedings of the 1968 23rd ACM National Conference, 517-524. New York, NY: ACM, 1968.
