画像修復

画像修復とは、写真についた傷や汚れ、または意図せずに写り込んでしまった物体などの画像内の不要部分を取り除き、取り除かれた領域(欠損領域)を自動的に違和感なく修復することで、画像の利用価値を高める技術である。

この技術により、写真をよりきれいな状態で保存することが可能となる。

また、画像の編集の際には物体の除去が手動で行うよりはるかに容易となり、あたかも物体がなかったような画像を作り出すことが出来る(例えば電線や電柱の除去など)。

画像修復(電線の除去)
画像修復は、欠損領域は画像内の欠損していない領域の情報(非欠損領域)を用いて修復が行われる。

そのアプローチとしてこれまでに様々な手法が提案されてきているが、画像の状態や欠損の状態によって修復精度が左右され、違和感のない修復というのは非常に困難である。

画像修復(ノイズ除去)
古川研究室では画像修復の精度を向上させるために、様々な観点からアプローチを行っており、以下がそのアプローチの例である。

ARモデルに基づく手法

画素値は周囲数ピクセルの画素を係数倍したものの和で表せる、というモデルを仮定し、そのモデルと非欠損領域の画素値の情報をもとに修復を行う。

Exemplar法

非欠損領域から欠損領域内に良く適合するテクスチャを探し出し、それを欠損領域に合成し修復を行う。

グラフ信号処理に基づく手法

画像を頂点(ノード)と枝(エッジ)の集合で構成される「グラフ」で表現し、頂点同士のつながり方の情報をもとに修復を行う。

行列のランク最小化に基づく手法

画像から、構造化行列と呼ばれる画像を良く表現した行列を生成し、そのランクを小さくするような画素を推定することで修復を行う。