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カラー画像のノイズを除去するOSS 65

ストーリー by yourCat
負荷に見合う出来映え 部門より

適用先は言えないのでAC 曰く、

本家記事で、カラー画像のノイズ除去などの正則化を行う (regularization) オープンソースソフトウェア (OSS)「GREYCstoration」が紹介されている。非線形multi-valued diffusion PDE (多値拡散偏微分方程式 ?) を用いる最先端技術に基づくもので、アルゴリズムの詳細はTop Page下部の"Related publications"を参照してほしい。デモのページでは、ノイズ除去の例としてJPEG画像特有のブロックノイズ除去、画像修復 (画像中の余計なものを消去する) の例として格子除去や字幕除去を示している。このソフトウェアはCeCILLライセンスという「GPL相当の」フリーソフトウェアライセンスで提供されている。Windows (32bit:9x,2k,XP)、Linux (32bit)、Mac OS X (PPC) 用のコマンドライン形式の実行ファイルとC++ソースコードが利用可能だ。
さて、諸兄はどんな画像のどんなノイズ除去に適用しますか？

GIMP用pluginと、niloufar氏による日本語での使用法解説もどうぞ。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。

カラー画像のノイズを除去するOSS More

  • 映像技術者の感想 (スコア:5, 参考になる)

    by trianglehold (29771) on 2007年03月07日 0時23分 (#1121863)
    毎日タレントさんのほくろや肌荒れを消したり、看板の文字を消したり、フィルムの傷を消したり、道路のセンターラインを消したり、毎日ありとあらゆるものを消している映像技術者です。
    この種の技術は結構種類があって、
    例えばFurnaceというソフトだとwireremovalというワイヤーを消す事に特化したソフトがあります。
    http://www.thefoundry.co.uk/pkg_plugins.aspx?ui=B9D69803-AA9A-4772-B78... [thefoundry.co.uk]
    線の両側の絵を複製して線状の物体を覆い隠す動作をします。
    我々から見ると特に目新しい機能は見られませんでした。既存の技術で可能ではあります。
    とはいえ計算が速かったり、安かったり、使いやすかったりしていただけるとありがたいです。
    現状ではプラグインだけで何百万とかしたりします。

    いずれにしろ「何が余計な物なのか」「何を消すべきか」は人間が指定しなければなりません。
    サンプルで言うと「mask」にあたる部分です。結局これが一番面倒なんだよなあ。

    • Re:映像技術者の感想 (スコア:2, 興味深い)

      by kyle (3923) on 2007年03月07日 1時00分 (#1121881) 日記
      以前「T2」のメイキングで、特撮の技術者がせっせとワイヤーを
      消しながら、「映っていないものを作り出すよりも、映っているものを
      消すほうがずっと楽」と言っていたのが、CG が印象的な作品だっただけに、
      妙に印象に残ったのを思い出しました。
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    • Re:映像技術者の感想 (スコア:2, おもしろおかしい)

      by Anonymous Coward on 2007年03月07日 11時21分 (#1122000)
      > いずれにしろ「何が余計な物なのか」「何を消すべきか」は人間が指定しなければなりません。

      そのほかに、「おもしろおかしい」「興味深い」「オフトピック」など。誤検出が多いようですが、しかたがない。

      -- A.C., nothing more, nothing less.
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    • Re:映像技術者の感想 (スコア:1, 興味深い)

      by Anonymous Coward on 2007年03月07日 1時28分 (#1121890)
      >いずれにしろ「何が余計な物なのか」「何を消すべきか」は人間が指定しなければなりません。

      映像じゃなくて、元画像処理をやってた者だけど、
      ときどき「おいしそうに」とか（某初老の芸能人の写真に）「もっと若々しく」なんて指定がよく入ってきた。
      勘と経験でPhotoshopのフィルタとかスタンプツールで修正していくしかないんだよなぁ、、最後は。

      #処理能力が上がると、処理待ち時間が減って、ウトウト居眠りする時間が減るんだな。これが。
      #PowerMac9600あたりを使ってた頃が一番幸せだったかもしれない。
      #ガウス処理で5分とか居眠りできたものなぁ。
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      • >勘と経験でPhotoshopのフィルタとかスタンプツールで
        >修正していくしかないんだよなぁ、、最後は。

        最近はその手のノウハウをパッケージ化した本が
        売られていますので、一々自分で試行錯誤する手間が
        なくなって、楽にはなりました。
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  • 瑣末事ですが (スコア:4, 参考になる)

    by oddmake (1445) on 2007年03月06日 23時05分 (#1121820) 日記
    CeCILLライセンスについては過去/.jpの記事 [srad.jp]になりました。

    # 私のたれこみだったので…。
    --
    /.configure;oddmake;oddmake install

  • JPEG画像特有のブロックノイズ除去って (スコア:3, 参考になる)

    by Anonymous Coward on 2007年03月06日 21時16分 (#1121762)
    期待満々のタレコミ人には悪いが、
    境界が滑らかになるだけでモザイク自体は消えないんだ…

  • なんとなく (スコア:2, 参考になる)

    by tarosuke (2403) <webmaster@tarosuke.net> on 2007年03月06日 23時11分 (#1121823) 日記
    人間が盲点や視野の欠損を補完する感じに似てる気がする。
    # ブロックノイズ除去も同じアルゴリズムだとするとだいぶ情報が落ちちゃうかもね。

  • 「多値」？ (スコア:1, 興味深い)

    by Anonymous Coward on 2007年03月06日 21時08分 (#1121759)
    非線形はわかるよ。線形じゃないってことだよね。つまり世界の大部分だ。
    拡散方程式も数値的に解いたことがある。
    偏微分方程式は学部の数学だね。というか、偏微分方程式の代表例が拡散方程式だよね。

     
    「多値」って…………何？？？

    #およそ100年前（20世紀初め）の物理数学で知識がとまっているのでAD.20C

    • Re:「多値」？ (スコア:2, 参考になる)

      by mkasa (12075) on 2007年03月06日 21時35分 (#1121772)
      画像処理は門外漢なので間違っていたら済みませんが、グラフィック関連で多値(multi-valued)ときたら
      画像の色数が２値であることに対して値が３以上あることを示すのに使う例 [google.com]
      が思い浮かびました。違っていたらマイナスモデよろしくお願いします。
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      • Re:「多値」？ (スコア:4, 参考になる)

        by Artane. (1042) on 2007年03月06日 22時53分 (#1121813) ホームページ 日記
        一次配布のサイトで「アルゴリズムは秘密だ」と宣われていますし、まだソースコード読んでいないので推測の部分が大きくなるのですが、
        マスク [livedoor.jp]を用いた画像修復の例の痕跡 [livedoor.jp](▼や■については除去しきれていないことに注目)や
        JPEG・MPEGなどの前処理で行われる間引き処理（これやってるのがDCT演算だったかその後段階でDCT使うんだか忘れた…）やシャープネス演算を施したときによく出るモアレを排除してスムージングした拡大を行っている例 [livedoor.jp]から推測すると、

        「修復対象箇所の周りの（複数の）ピクセル分布から確率論的に本来あるべき画像を推測している」と言う意味で「Multi Value」と言う言葉が使われている感じがしますね。

        北大のこの研究論文（PDF） [hokudai.ac.jp]あたりが参考になるかも。
        論文にある数式についての意味が読解出来ないのではありますが、研究論文で謂わんとしていることはなんとなくわかる。と言うレベルの数学力なので、大外ししているかもしれませんが(^^;
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        • Re:「多値」？ (スコア:3, 参考になる)

          by zeroing (30451) on 2007年03月07日 2時08分 (#1121901) 日記
          「修復対象箇所の周りの（複数の）ピクセル分布から確率論的に本来あるべき画像を推測している」と言う意味で「Multi Value」と言う言葉が使われている感じがしますね。
          まだ始めの方しか論文を読んでいませんが、multi-valued imagesは濃淡画像（scalar images）に対比させてマルチチャンネル画像（RGBなど）という意味で使われているようです。
          論文の2章冒頭にmulti-valued image I : Ω → R n (n = 3 for color images)とあり、
          2.1節にはscalar images I : Ω → R、multi-valued images I : Ω → R n とあります。
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          • Re:「多値」？ (スコア:3, 興味深い)

            by zeroing (30451) on 2007年03月07日 6時56分 (#1121926) 日記

            × multi-valued image I : Ω → R n (n = 3 for color images)
            ○ multi-valued image I : Ω → R n (n = 3 for color images)
            です。

            ついでなので書きますと、親コメントで示されている田中氏・井上氏の論文が対象としているのは画像中の各画素に特定の確率でノイズが乗る場合のノイズ除去で、今回のような画像中のブロックノイズや特定部位を見かけ上取り除くという問題には適用できません。

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        • Re:「多値」？ (スコア:3, 参考になる)

          by zeroing (30451) on 2007年03月07日 2時40分 (#1121903) 日記
          親コメントをしっかり読んでいなかったので#1121901 [srad.jp]に補足します。
          一次配布のサイトで「アルゴリズムは秘密だ」と宣われていますし
          それは「Other comparable image denoising techniques」を指したものです。ストーリーでも触れられていますがアルゴリズムは論文として公開されています。PDEに基づいた正則化を行うものであり、「確率論的」というと語弊があります。
          The GREYCstoration algorithm is a free implementation of the regularization PDE method which was published in :
          [1] D. Tschumperlé. Fast Anisotropic Smoothing of Multi-Valued Images using Curvature-Preserving PDE's, International Journal of Computer Vision, IJCV(68), No 1, June 2006, pp.65-82.
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    • Re:「多値」？ (スコア:2, 参考になる)

      by Anonymous Coward on 2007年03月06日 22時45分 (#1121810)
      値がスカラーではなくベクトルとなる関数の偏微分方程式を扱っているということかと。

      独立変数が複数、または値が多値の関数の場合、1階の偏導関数はヤコビ行列（Jacobian）と
      呼ばれる行列になります。GREYCstoration の論文の中にも

      Jw = (∂u/∂x, ∂u/∂y; ∂v/∂x, ∂v/∂y)

      のような Jacobian が出てきますね。この場合、x と y が独立変数で、
      u = u(x, y) と v = v(x, y) から成る2次元ベクトルが多値関数の値です。
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  • JPEG画像の例 (スコア:1, おもしろおかしい)

    by Anonymous Coward on 2007年03月06日 21時27分 (#1121768)
    ストーリー文にあるJPEG画像の例のリンク先の画像が妙に卑猥かも知れない。

  • ノイズだけでなく (スコア:1)

    by Ooty (29466) on 2007年03月06日 22時04分 (#1121785) 日記
    ぜひ、何とかピントと手振れの修正が出来るようにお願いします。

    安くて小さくて軽いデジカメでイイカゲンに写真を撮るので、いつも後で困っています。
    本当はきちんと写っていないと困る写真なんて、私の場合はほとんど無いのですけど。

  • JPEGノイズは (スコア:1, 参考になる)

    by Anonymous Coward on 2007年03月06日 23時04分 (#1121819)
    編集ソフト上で同画像を別レイヤーにコピーして、
    コピーしたレイヤーに少しぼかしをかけて元レイヤーにオーバーレイで重ねてごまかしちゃう。
    Photoshopのダスト&スクラッチはあまり使えないしね。

    #オリジナルの画像があまりに低画質だったら不可能だけど。

    • Re:JPEGノイズは (スコア:0)

      by Anonymous Coward
      PhotoshopでJPEGノイズとるなら Smart blur（日本語版名：ぼかし(詳細)）の方が早くないかい？
      ダスト&スクラッチはスキャニングした図面の小さいゴミをとるときしか使ったことない。

  • 電線消しにも使えそう (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2007年03月06日 22時30分 (#1121796)
    ノイズ除去のほかにinpaintingにも使えます、とあって、デモのページのこれ [ensicaen.fr]なんか見ると、これは応用効くんじゃね？ と思いますがいかがでしょう。

  • 動画編集 (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2007年03月06日 22時34分 (#1121804)
    AviUtlやらVirtualDubやらAviSynthやら用のノイズ除去プラグインが、
    この技術を応用して作られると面白そう…

    #自分には作る技術がないのでAC

  • scale2xとかみたいに (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2007年03月06日 22時35分 (#1121805)
    使えないのかな。

    ファミコン時代のゲームがハイビジョンでもそれっぽくなったり...

  • 次は動画適用か (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2007年03月06日 22時38分 (#1121806)
    動画をバラバラの静止画とみなして処理をすることもできるので、それはそれですごいのだが、前後の画像と比較するとさらに精度が上がる予感。難しいかな?

    Gimpのプラグインもあるようなので、とりあえずGimp上で動画をばらして処理できそう。試していないけど。

    エロくないが違法な方向にも使える応用としては、CSで番組中に表示される放送局ロゴの消去だろうか。最近表示されるようになった津波警報のマークの消去もいいかもしれない。

    アニメな人だと湯気消去?

    妄想ふくらみますな。

    -- A.C., nothing more, nothing less.

  • 何だかな (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2007年03月07日 0時42分 (#1121870)
    昔はこんな感じのもの誰でも作ってたような気がしますが。

  • なんだっけ？ (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2007年03月07日 1時43分 (#1121894)
    Ａｄｏｂｅが開発した画像解析ソフト、、、人間の目でわからないくらい画像を加工しても
    偽造がわかるっていうソフト。

    あれつかわんでも加工品だとわかるなぁ
    なんつーかシローターが加工した画像にもみえる
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UNIXはただ死んだだけでなく、本当にひどい臭いを放ち始めている -- あるソフトウェアエンジニア