イリノイ大学の研究者グループが真っ暗な写真を鮮明な写真に修正する技術を開発

Gigazine で、イリノイ大学が発表した、機械学習ベースの画像処理で、真っ暗な写真を鮮明な画像に変換する技術が紹介されています。

暗い場所で撮影された真っ暗な写真を超鮮明に修正可能な技術が開発される

  • イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の研究者グループは、機械学習ベースでの強力な画像処理技術を発表した。この技術では通常のカメラで低照度撮影された画像を、ノイズが少ない鮮明な画像に変換することが可能となっている。
  • 撮影した真っ暗な写真を画像処理ソフトで修正することはできるが、大量のノイズが画像にのってしまい、使いものにならない写真になってしまうことがほとんど。研究チームは、今までの画像処理技術では低照度で撮影した写真を鮮明な画像にすることは難しいと考え、機械学習ベースによる新しい画像処理技術を開発した。(※下の画像は、1枚の画像を左右に2分割し、右側だけを画像処理して見せているようです)

seeinthedark_001.jpg

  • 上の画像は低照度で撮影された公園遊具の写真で、同じ写真を、研究チームが開発した新しい画像処理技術で修正したものが下の画像。ノイズがなくなり、色もくっきりと鮮やかに表示されている。

seeinthedark_002.jpg

seeinthedark_003.jpg

学習させたAIを使った画像処理ということですが、作例では見事にノイズが消えていますね。通常の画像処理と違って、ディテールが甘くならない(むしろ、見た目は大幅に改善されている)のも興味深いところです。将来は、このタイプの画像処理がデジカメやスマホに採用されるかもしれませんね。

2018年5月12日 | コメント(33)

コメント(33)

スパイ映画のなかの画像解析のシーンが現実に!
すごいですねえ。

すごい・・・w
ありえないぐらいキレイにできてるなw
元の情報からではなく予測で画像をここまで作れるのか
まだまだ進化するんだなぁ

リアルタイムで処理できるようになったら監視カメラ、自動車の自動運転等写真撮影以外での利用価値が大きいですね、写真もJIS感度の概念が変わってしまう。

この技術が一般的に浸透したら、iPhone X等の背景をぼかす加工技術と合わせて、
カメラが要らない(スマホでいい)時代に拍車がかかるでしょうねえ

スチルよりも監視カメラ向けっぽい技術ですね。
データベースを用いた色情報やディテールの復元、ノイズ処理というのはテレビなんかでは盛んに行われていますがその類の発展形でしょうか。
基本的にデータが残っててなんぼの技術ってのもあってか高感度耐性の高さが処理後の画質に直結しているようにも見えますね。
この技術がリアルタイムで可能になればEVFの表示品質の向上に寄与してくれそうな感じがするので応援したいですね。

凄いですね、これがスマホに実用化されたら益々カメラは厳しい状況になりますね。
センサーサイズによる高感度性能、というのがカメラに残されたアドバンテージの1つですが
時代の進化でそれも無くなってしまうのでしょうか

親切なことにデータが公開されているので、
興味がある人は自分で試すことができますね。

連投失礼します。
この技術は(たぶん)AIみたいなのを使って被写体を推測して補完して解像させているみたいなものなんでしょうかね?
もしかしたら『荒れた画像を鮮明にする』に使うのはもちろん、写真をベイヤー形式みたいなもので保存できるのかもしれないのでは? とか思っちゃいましたが無理かなあ?!
でもそんな夢みたいな応用ができたら、例えば600万画素で撮影しても、一億万画素と同じ解像データが手に入るみたいな?
レンズも安くすみそう?w

>m2cさん
すごいっすねええ

センサーの大きいカメラの利点であるダイナミックレンジの広さを置き去りにする技術ですね。
これが一般に降りてくるまでに何年を要するのかわかりませんがここまで暗部をきれいに持ち上げられてしまったらお手上げでしょう。

防犯用途で小さめに写った犯人の顔を
AI「こんな顔やと思う。」
とかで別人に作ってしまったりしないのかな?

人物の画像で試してみたい!
顔が別人みたいにになってしまう気がする!!

これはどこまで「本当の」画像なのかちょっと
疑ってしまいそう。デジタルだから処理されて
本当といっても……なのはもとからありますが、
白黒写真からカラー化する技術がある昨今、
過去のパターンと推測による写真は大抵の場合は
真実でも、そうじゃないものがあるのに注意と
いう風にならないでしょうか。

いや、1枚目の画像、位置がずれてるだけかもですが、ぜんぜん違うような・・

でも2枚目の画像は、ノイズによる色カブりが取れてすっきりしてます。
ただ、夜空の部分を見るとノイズリダクションが強いので、違和感はありますが、木々のディテールは豊富ですし、単純なノイズリダクションではないことが判ります。
こういった点がAIの威力なのでしょう。
AIの機会学習にフィルムの粒状性も学習させれば、こういった違和感も完全に補正できる筈です。

推測してそれらしく絵を描いているだけなので細部は怪しいんでしょうが、精度が求められる撮影なんてほとんどないので一般的な用途ではこれで十分でしょうね。
ポートレートとかもこっち方面で進歩していくと、面白そうなような、怖いような。みんな「理想的な顔」で写ります…みたいな。

1枚目は恐らく、1枚の画像を中央を境に左右で適用前・適用後とした物のように思います。
しかし、すごいですね。

顔が別人のようになるのでは?という疑問ですが、予測適用ピクセルを32*32など、十分に小さくすれば問題は減る物と思われます。(既存の動画圧縮技術と同じ要領ですね)

証拠写真(映像)が証拠じゃなくなっちゃうかも

あ、なるほど・・tさん、ありがとうございます。

>左右で適用前・適用後とした物

勘違いされている方も多そうですが、これはノイズデータを学習させることで、ノイズを効果的に取り除く技術なので、書いているわけではありません。
もちろん、ノイズに埋もれてる部分は類推するわけですが、その証拠に2枚目のX-T2の画像では、夜空の星が全く増えておらず、ノイズだけをとっていることが判ります。
木々の枝も、一見、ディテールが増してる様に見えますが、基本的にはノイズを取ってるだけの様です(エッジに若干の強調処理くらいはしても良さそうなので、さらに改善する余地ありそうですが)

AIで補正って、ここまで行くと本当に写真といっていいのでしょうか。
まあ、綺麗な画像が得られるという意味では、凄いことなんですが。

こういう技術が発展すれば、夜景にしても人間の視覚に近い描写が出来るように
なりそうですね。

例えば、かなり明るい月明かりの夜景に於いて、どうしても月が白飛びや月とは思えない描写になってしまう。

あるいは、月を鮮明にしようとすると、他が真っ黒になってしまうけど、この技術を使えば見た目の感動を写し撮れそうだ。

それ以上に面白い写真が出来そう。合成なんて面倒な事しなくて済むね。

合成はどうしても嘘っぽくなるしね。(特に素人の私だとね。苦笑。)

なるほど、ハードの進化ではなくソフトでですか。考えてみれば、確かにそちらの進化の方が早いですね。画像処理の偽色と言ってしまえばそれまでですが、今の画像データはデジタルデータになった時点で実はもう偽色なのであまりハードでの進化にこだわらなくても良いのかもしれません。そう思う位綺麗に補正されていますね。

野生動物を専門に撮っている人にはたまらないでしょうね。
また、大学の研究者グループでここまで出来るとなると 軍事の世界ではもっと凄いことになっているのでしょうね。
早く一般まで降りてこないかなぁ~

バラ?の写真ですが、これは位置情報だけを読み込んで、データベースから引っ張ってくるタイプに見えます。背景もですが花がまるで違っています。

写真は真実を写すものでもないですから限りなく等しい画が再現されていたらそれが正しいか間違っているかは実際にその場にいたか複数台のカメラによる客観的な画が残されているかじゃないと突き詰めるのは困難に思います。
多くの人にとってはこの処理が施された画像を見て綺麗になった・鮮明になった・本来こう写したかったものが再現されたと感じるのではないでしょうか。
特にスマホユーザーにはこれくらいの画像処理は加工の内にも入らず寧ろ直ぐにでも搭載してほしいくらいに思います。
しかしこうなると写真専用機の需要はますます限定的になっていきそうですね。

これってベイヤーセンサーが故のモアレも除去出来るのでは?
となると、来たる高画素機の主流化+この技術で、益々ローパスフィルターは要らなくなりそうですね。

昔から、画素が低くてギザギザな写真や、今回例になっているようなノイズ乗りまくりな写真でも、それを下書きに、絵にすることはできると思ってました。けど、どんな画像処理ソフトを使っても細かなギザギザ線を滑らかには出来ませんし、いくらそこが赤一色と分かっていても、元画像のノイズを美しく消す事は出来ませんでした。
人工知能なら確かに、人が手でするようなレタッチも可能ですね!これは今まで何でこっちの方向の処理がなかったのかと、蓋を開けてしまえばなるほどという、素晴らしい発想です。こういう処理は、なかなか日本からは発想されづらい気もします。純粋技術だけでなく、こういう思考の変換みたいなのが今後(今までもですが)の技術開発のキモかもしれませんね。

究極の加工ですよね。
スマホが一眼カメラも食ってしまう未来を想像します。
十分な明るさの写真ならライティングも変更できてしまいそう。
ごついハードの優位性は何が残るか。超望遠位かな。

クロエさん、バラの写真は一枚の写真を左右で分割しているのでは?
一枚の写真の左半分が処理前で右半分が処理後になってるのかと

私達の目だと月夜でも物の形や色が判別出来るので、スマホにこのAI技術を使用した新しいHDRアプリが早く搭載されると良いと思います。但し、あくまでもHDR扱いなので私が取り組んでいるプリント主体のコンテストとは別の分野だろうなと思いました。

映画でよくある、荒い画像が「みーーーー」という効果音とともに鮮明になっていくアレが現実のものになったんですねぇ。
今までは「んなわけあるかい」と笑ってたんですが、この表現がリアルになってしまうとは。

この技術がカメラに載ってくると面白いですね。カメラのエンジンにディープラーニングをする機能が組み込まれているとカメラは一段と進化するでしょう。昨今の技術の進歩からするとディープラーニング用のエンジンが組み込まれる日もそう遠くない気がします。

あえて課題があるとすれば、ノイズまみれの細かい文字、要は規則のあるものなどがどこまで再現出来るか位でしょうか。でもAIなら人間同様、言語規則に則った予測変換を組み込むのも容易いだろうから大した問題にはなりませんがね。

これがMITライセンスなのが素晴らしいですね
自宅ですぐ動かしてテストできますし商業ソフトに組み込むのもありなのですぐ応用されそうです


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このページは、2018年5月12日 に公開されたブログ記事です。

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