Збільшення роздільної здатності зображення

Мені відомі деякі осцилоскопи ( DSA8300 ), які неодноразово беруть вибірку при кількох сотнях кС / с для відновлення сигналу в декілька ГГц. Мені було цікаво, чи можна це поширити на 2D сигнали (фотографії). Чи можу я зробити серію (скажімо 4) фотографій, використовуючи комерційну 16-мегапіксельну камеру, щоб остаточно реконструювати зображення 32 Мп? Чи вдасться зробити це видаленням у мене псевдоніму з кожного зображення?

Якщо подібне зробити за допомогою одного зображення, воно, очевидно, не спрацювало, оскільки нова інформація не вводиться. Якщо всі зроблені фотографії абсолютно однакові, чи все одно я буду в одній точці, що маю одне зображення? Тож чи важливі варіанти? Чи достатньо варіантів шуму CCD / CMOS для такої роботи?

Чи є назва такої техніки чи алгоритму? Що я повинен шукати?

— Лорд Лох.
джерело

Шум CCD не допоможе вам, але фізичний рух камери міг би. Зйомка декількох знімків однакової сцени з однаковою камерою в однаковому положенні дозволить лише зменшити шум, а не зменшити згладжування. Ви все одно вимірюєте ті самі бали. Однак зйомка зсуву на менший, ніж один піксель один від одного, дасть вам ефективнішу швидкість вибірки, сприяючи видаленню збитку.

— ендоліт

У мене Nikon DX шириною 23,6 мм і має 4928 пікселів у цьому вимірі. Це пояснює ширину кожного фотосайту на датчику ~ 4,7889 мкм. Тож чи варто рухати камеру по осі ширини на частки від цієї суми? Скажіть 10 знімків, рухаючи мою камеру 0,47 мкм кожен раз? І те ж по висоті? Це навряд чи звучить як проект на вихідних із позашляховими кроковими двигунами: '- (

— Лорд Лох.

Мені було цікаво, чи можу я використати кілька фотографій з одного знімка камери світлого поля ( Lytro ) з різними фокусними площинами для реконструкції зображення з надвисокою роздільною здатністю? Інтуїтивно, я думаю, це не вийде: - /

— Лорд Лох.

Ні, це залежить від відстані до цілі, оптики тощо. Уявіть собі, як промінь стріляє з кожного пікселя вашої камери, зігнутий об'єктивом і вражаючи вашу ціль, щоб він був покритий прямокутною сіткою точок. Це точки, які бачить кожен піксель камери. Якщо ціль - це стіна, покрита смугами, а смуги чергуються кілька разів між кожною з точок вашої сітки, тоді ви збираєтеся згладжувати.

— ендоліт

Це тепер має сенс :-) Рух 0,4 мкм у такому випадку практично зовсім не рух!

— Лорд Лох.

Відповіді:

Одне слово для цієї техніки - це надроздільна здатність .

Роберт Гаврон розмістив тут повідомлення в блозі та реалізацію Python тут .

Зазвичай ця методика покладається на те, щоб кожне зображення було трохи зміщене від інших. Єдиний виграш ви отримаєте від НЕ переміщаючись між пострілами було б знизити рівень шуму.

— Петро К.
джерело

Чи це позбавить чужих частин зображення? Як будівництво вікон і тонких сіток? Якщо кожне зображення є псевдонімом, чи можна все-таки відновити втрачену інформацію?

— Лорд Лох.

Схоже, якийсь ефект згладжування може бути скасований .

— Пітер К.

$N$ $\frac{1}{N}$ $\times N$

Використовуючи методи оцінки, будь-який рух, який не є цілим числом множення роздільної здатності датчика (Подія з нульовою вірогідністю), а саме дробовий рух, може бути використаний для збору більшої кількості даних та підвищення роздільної здатності.

Зазвичай ці методи називаються суперроздільною здатністю, яка є фантазійною назвою для представлення та вибірки багатофазних фаз і є підзадачею у сімействі зворотних проблем у процесі обробки зображень.

Але зверніть увагу, що багато робіт стосуються Super Resolution, але насправді вирішують іншу проблему (Deconvolution of Single Image).
Хоча проблема, яку ви переживаєте, також знаходиться в області зворотних проблем, але використовує кілька зображень.

Я думаю, що метод, який ви використовуєте, в основному використовується в галузі літографії.

— Рой
джерело

Це те, що я спочатку думав. Що мені доведеться рухатись в діапазоні субмікрон, але це - mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/… не підходить до такого підходу і дає гідне поліпшення зображення - можливо, це отримання інформації з сайтів під фотографій шляхом переміщення камера трохи випадковим чином замість систематичного 1 / N крокового руху.

— Лорд Лох.

Привіт, Як я писав, використовуючи методики оцінки, будь-який рух (якщо це не множинне осередки датчиків) може бути використаний для отримання більшої кількості даних.

— Рой

Інше слово - «укладання». Він використовується для зменшення шуму CCD, для збільшення фокусної глибини (шляхом укладання зображень, орієнтованих трохи по-різному), для поліпшення астрономічних фотографій з дуже низьким світлом та отримання високого динамічного діапазону (HDR) із серії зображень нормального діапазону. Побачити

http://en.wikipedia.org/wiki/Focus_stacking

http://www.instructables.com/id/Astrophotography-Star-Photo-Stacking

http://en.wikipedia.org/wiki/High_dynamic_range_imaging

— Гленн Рендерс-Персон
джерело