JP2015519837A - 動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
Description
は本来客体が有する明るさの平均を意味する。
は客体の移動に従って伝達量を補正する係数として数式7を用いて求める。
はfフレームのp画素での明るさ、
は(f−1)フレームのp画素での明るさ、Aはヘーズの明るさを意味する。
)は数式8を用いて求める。数式8は(f−1)フレームでのp位置のピクセル値と、fフレームでのp位置のピクセル値(同一位置、互いに異なるフレーム)の差があまり大きくなって表れる場合は同一の客体である確率が低く、差が小さい場合は同一客体である確率が高いことから伝達量tの変化で明るさが変わったものと仮定して生成した数式ということになる。
が増加する場合は
と
が同一の客体を指示す確率が増加する。伝達量はブロック単位で計算することから、確率加重値を用いてブロック単位(b)で数式7を更新すると、数式9のようなブロック単位補正係数(
)を求めることができる。
)で以って以前フレームの伝達量(tf−1)を補正する。
はピクセル単位の近似伝達量、Ipはカメラで獲得した明るさを意味し、a、bはエッジ保存フィルターを適用して求められた線形関数の変数を意味する。
110:ヘーズ明るさ測定部
120:映像縮小部
130:ブロック単位伝達量推定部
140:第1のピクセル単位伝達量推定部
150:映像拡大部
160:第2のピクセル単位伝達量推定部
170:映像復元部
(関連する出願の参照)
Claims (19)
- ヘーズが含まれた映像からヘーズの明るさを測定するヘーズ明るさ測定部;
前記映像においてコントラスト、映像損失量及び時間損失量による最終費用関数値を最小にするブロック単位の伝達量を推定し、前記ブロック単位の伝達量に基づいてピクセル単位の伝達量を推定する伝達量推定部;及び
前記ヘーズの明るさと前記ピクセル単位の伝達量を用いて前記映像を修復する映像復元部;
を含む動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置。 - 前記ヘーズ明るさ測定部は、
前記映像を予め定められた第1の一定個数のブロックに分ける領域分割モジュール;
前記分割された各ブロック毎にピクセル値の平均と標準偏差をそれぞれ求め、各ブロック毎の平均と標準偏差を用いて代表値をそれぞれ求める代表値計算モジュール;及び
前記各ブロック毎に求められた代表値の中からその値が最も大きいブロックを選択し、前記選択されたブロックの広さが既定の広さ以下となった場合に、前記選択されたブロックから最も明るい画素値をヘーズの明るさとして選択する画素値選択モジュール;を含むことを特徴とする請求項1に記載の動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置。 - 前記伝達量推定部は、
前記ヘーズが含まれた映像を予め定められた第2の一定個数のブロックに分割し、各ブロック毎のコントラスト、映像損失量及び時間損失量による最終費用関数を用いてブロック単位の伝達量を推定するブロック単位伝達量推定部;及び
前記ブロック単位の伝達量をエッジ保存フィルターに適用して第1のピクセル単位伝達量を推定する第1のピクセル単位伝達量推定部;を含むことを特徴とする請求項1に記載の動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置。 - 前記ヘーズが含まれた映像を予め定められた一定のサイズに縮小し、前記縮小された映像を前記ブロック単位伝達量推定部へ送る映像縮小部をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置。
- 前記縮小された映像と前記第1のピクセル単位伝達量を元の映像のサイズに拡大する映像拡大部;及び
前記拡大された第1のピクセル単位伝達量にエッジ保存フィルターに適用して第2のピクセル単位伝達量を推定する第2のピクセル単位伝達量推定部;をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置。 - 前記ブロック単位伝達量推定部は、
前記映像を予め定められた第2の一定個数に分割する映像分割モジュール;
各ブロック毎に予め定められた範囲の伝達量を一定の比率ずつ変化させながらコントラスト、映像損失量、時間損失量をそれぞれ求める費用関数計算モジュール;
前記コントラスト、映像損失量、時間損失量による最終費用関数値を求める最終費用関数計算モジュール;及び
前記求められた最終費用関数値の中からその値を最小にする伝達量をブロック単位の伝達量として検出するブロック単位伝達量検出モジュール;を含むことを特徴とする請求項3に記載の動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置。 - 前記費用関数計算モジュールは各画素の明るさ値を用いた分散に(−1)を掛けてコントラストECを求めることを特徴とする請求項6に記載の動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置。
- 前記費用関数計算モジュールはブロック単位の伝達量が「0」に限りなく近づく場合に、「0」未満または「255」超えの画素値を有する領域の面積を用いて映像損失量を求めることを特徴とする請求項6に記載の動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置。
- 前記費用関数計算モジュールは以前フレームのブロック単位の伝達量に客体の移動に従って伝達量を補正するブロック単位補正係数を適用して前記以前フレームのブロック単位の伝達量を補正し、前記補正された以前フレームのブロック単位の伝達量と現在フレームのブロック単位の伝達量を用いて、映像の時間的差を最小化する時間損失量を求めることを特徴とする請求項6に記載の動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置。
- 前記最終費用関数計算モジュールは前記コントラスト、映像損失量、時間損失量を含む最終費用関数を生成し、0から1の間の任意の値に伝達量を変化させながら最終費用関数値を求めることを特徴とする請求項6に記載の動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置。
- 前記第1または第2のピクセル単位伝達量推定部は、
ブロックを部分的に重ね合わせて各ブロックにガウシアン加重値を適用し、各ブロック毎に近似伝達量を求める近似伝達量計算モジュール;
前記ブロック単位の伝達量と前記近似伝達量との差が最小になる変数を求める変数計算モジュール;及び
前記求められた変数による近似伝達量を第1または第2のピクセル単位伝達量として検出するピクセル単位伝達量検出モジュール;を含むことを特徴とする請求項5に記載の動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置。 - 前記映像拡大部は最近隣画素補間法を用いて前記縮小された映像を元の映像のサイズに拡大することを特徴とする請求項5に記載の動画に含まれたヘーズを除去する映像処理装置。
- 映像処理装置がヘーズが含まれた動画を修復する方法において、
(a)ヘーズが含まれた映像からヘーズの明るさを測定する段階;
(b)前記映像においてコントラスト、映像損失量及び時間損失量による最終費用関数値を最小にするブロック単位の伝達量を推定し、前記ブロック単位の伝達量に基づいてピクセル単位の伝達量を推定する段階;及び
(c)前記ヘーズの明るさと前記ピクセル単位の伝達量とを用いて前記映像を修復する段階;
を含む動画に含まれたヘーズの除去方法。 - 前記(a)段階は、
前記映像を予め定められた第1の一定個数のブロックに分割する段階;
前記分割された各ブロック毎にピクセル値の平均と標準偏差をそれぞれ求める段階;
各ブロック毎に平均と標準偏差との差を用いて代表値をそれぞれ求める段階;
前記各ブロック毎に求められた代表値の中からその値が最も大きいブロックを選択する段階;
前記選択されたブロックの広さが予め定められた広さ以下か否かを判断する段階;及び
前記判断の結果、予め定められた広さ以下となった場合に、前記選択されたブロックにおいて最も明るい画素値を選択し、ヘーズの明るさとして推定する段階;を含むことを特徴とする請求項13に記載の動画に含まれたヘーズの除去方法。 - 前記(b)段階は、
前記ヘーズが含まれた映像を予め定められた第2の一定個数のブロックに分割し、各ブロック毎のコントラスト、映像損失量及び時間損失量による最終費用関数を用いてブロック単位の伝達量を推定する段階;
前記ブロック単位の伝達量をエッジ保存フィルターに適用して第1のピクセル単位伝達量を推定する段階;を含むことを特徴とする請求項13に記載の動画に含まれたヘーズの除去方法。 - 前記ブロック単位の伝達量を推定する段階の前に、
前記ヘーズが含まれた映像を予め定められた一定のサイズに縮小する段階をさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の動画に含まれたヘーズの除去方法。 - 前記第1のピクセル単位伝達量を推定する段階以後に、
前記縮小された映像と前記第1のピクセル単位伝達量を元の映像のサイズに拡大する段階;及び
前記拡大された第1のピクセル単位伝達量にエッジ保存フィルターに適用して第2のピクセル単位伝達量を推定する段階;をさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の動画に含まれたヘーズの除去方法。 - 前記ブロック単位の伝達量を推定する段階は、
前記映像を予め定められた第2の一定個数のブロックに分割する段階;
各ブロック毎に予め定められた範囲の伝達量を一定の比率ずつ変化させながらコントラスト、映像損失量、時間損失量をそれぞれ求める段階;
前記コントラスト、映像損失量、時間損失量による最終費用関数値をブロック毎に求める段階;及び
前記求められた最終費用関数値の中からその値を最小にする伝達量をブロック単位の伝達量として検出する段階;を含むことを特徴とする請求項15に記載の動画に含まれたヘーズの除去方法。 - 前記ブロック単位の伝達量をエッジ保存フィルターに適用して第1のピクセル単位伝達量を推定する段階は、
前記ブロックを部分的に重ね合わせ、各ブロックにガウシアン加重値を適用して各ブロック毎に近似伝達量を求める段階;
前記ブロック単位の伝達量と前記近似伝達量との差が最小になる変数を求める段階;及び
前記求められた変数による近似伝達量を第1のピクセル単位伝達量として検出する段階;を含むことを特徴とする請求項15に記載の動画に含まれたヘーズの除去方法。
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