Фотосъемка: создан алгоритм от дрожащих рук

      Комментарии к записи Фотосъемка: создан алгоритм от дрожащих рук отключены

Фотосъемка: создан алгоритм от дрожащих рук

В базе нового способа обработки изображений лежит метод, определяющий путь перемещения камеры при съемке, а после этого на базе данной информации в значительной мере ликвидирует вызванную этим перемещением размытость. Этот способ не есть панацеей, но ученые в Массачусетском технологическом университете и в Университете Торонто с его помощью смогли улучшить уровень качества самых разнообразных пробных фотографий.

На одной пробной фотографии снята птица с тёмными, коричневатыми перьями и белыми. Благодаря размытости кадра лапы птицы практически не различимы. По окончании обработки стали различимы не только лапы, вместе с тем чёрные пятна около глаз, белый узор на тёмных перьях и другие небольшие подробности.

«В первый раз при устранении размытости изображений удачно употребляются естественные статистику изображения», ? сообщил ведущий исследователь Массачусетского технологического университета Роб Фергюс (Rob Fergus) в собственном интервью по окончании демонстрации способа на конвенции по вопросам компьютерной графики Siggraph, прошедшей несколько дней назад. Авторы способа уже подали патентную заявку на него.

На отработку нового способа уходит 10?15 мин. для простых фотографий. При обработке употребляются статистические особенности, обрисовывающие переход между яркими и чёрными участками кадра, говорит господин Фергюс. Эти свойства однообразны во всех изображениях настоящего мира, исходя из этого анализ их отклонений в конкретной фотографии разрешает выяснить путь перемещения камеры.

Обработка изображений ? это большой бизнес, и фотокамеры ошибок и компенсирование человека образовывает его большую часть. Сейчас простой функцией для программных продуктов по обработке изображений, и для многих фотоаппаратов есть удаление «красных глаз» на фотографиях, сделанных со вспышкой. Новейшие фотоаппараты завлекают клиента функциями, разрешающими устранить эффект дрожания рук фотографа.

Помимо этого, существует множество плагинов для Adobe Photoshop, разрешающих удалять зернистость изображений и наводить резкость.

На сегодня в самой последней версии Photoshop CS2 в фильтре «умная резкость» реализована разработка устранения размытости. Она разрешает ограниченно исправлять размытости изображения и проблемы фокусировки, в случае если камера перемещалась по прямой. Новый подход, наоборот, способен совладать с более сложными перемещениями тряски. «Настоящие траектории бывают весьма необычными», ? говорит господин Фергюс.

Дэйв Стори (Dave Story), вице-президент по разработке продуктов обработки цифровых изображений в Adobe, считает, что группа исследователей движется в верном направлении. «Результаты получаются несколько лучше, чем мы видели до сих пор, ? говорит он. ? Сейчас возможно более совершенно верно и машинально определять, на каком направлении появилась размытость, и новый способ способен обрабатывать нелинейные дороги перемещения камеры».

Но по окончании обработки по новому процессу на изображении все еще остаются артефакты, что свидетельствует, что предстоит еще большое количество работы. «В данной области мы исследуем уже 3?4 года, и в ней так же, как и прежде остается последовательность неприятностей, не разрешающих сделать целый процесс достаточно предсказуемым, дабы люди начали его применять, и в следствии этого не появлялось никаких неестественных артефактов», ? говорит господин Стори.

В способе, созданном г-ном Фергюсом, употребляется статистическое свойство фотоснимков, которое неизменно кроме того у самых разнообразных фотографий. Это свойство ? совокупное измерение отличий по яркости между соседними точками изображения. «Оказалось, что в реальности изображения имеют четкое распределение (светотеневых градиентов), ? говорит господин Фергюс. ? Кроме того у множества различных фотографий распределение (градиентов) весьма похоже».

Но изображения, случайным образом организованные компьютером, имеют второе распределение. «Настоящие изображения не похожи на случайным образом выстроенные точки в пространстве пикселей. Они имеют определенную структуру», ? говорит господин Фергюс.

В частности, снимки настоящих сцен, с одной стороны, характеризуются схожим числом высококонтрастных переходов между броскими и чёрными пикселями, а с другой ? числом мягких переходов между похожими соседними пикселями, говорит господин Фергюс. У размытых изображений совокупность этих градиентов контраста отличается. «Все эти четкие переходы размазываются», ? говорит господин Фергюс.

База процесса ? оценка пути перемещения камеры на базе отсутствующих градиентов контраста. Сперва при помощи версии уникального изображения с низким разрешением определяется траектория перемещения камеры.

После этого данный процесс повторяется для предположений изображения с более высоким разрешением. «На базе распределения резких градиентов мы находим подлинное резкое изображение, ? говорит господин Фергюс. ? Разбивая целый процесс на более небольшие шаги, мы можем удачно распутывать кроме того сверхсложные траектории, характерные для настоящего дрожания камеры». То, что получается в следствии, ученые назвали ядром размытия.

После этого на базе ядра размытия выполняется вторая стадия способа ? процесс называющиеся «обратная свертка», созданный в начале 1970-х гг. Данный процесс употребляется для удаления результата размытия.

В целом целый процесс обработки простых изображений, сделанных цифровым фотоаппаратом, занимает около 10?15 мин.. Но господин Фергюс не тратил время на доведение процесса до большой эффективности, другими словами в будущем его возможно существенно усовершенствовать. «В Photoshop приемлемым для пользователя временем исполнения плагина есть максимум 1 60 секунд, ? говорит господин Фергюс. ? Уверен, мы сможем сделать его значительно более стремительным ? быть может, кроме того достаточно стремительным для встраивания в фотоаппарат».

Помимо этого, способ требует определенных действий пользователя: нужно выбрать прямоугольную область уникального изображения, где имеется контуры. В случае если выбран через чур мелкий участок, способ дает нехорошие результаты, а вдруг через чур большой ? требует большое количество времени, говорит господин Фергюс.

Кроме этого способ не хорошо трудится с изображениями, где имеется очень броские либо чёрные участки ? так называемый эффект «отсечения». По данной причине способ лучше трудится на «сырых» изображениях хороших цифровых фотоаппаратов, на которых передается большее разнообразие освещенности.

Еще одна трудность ? зашумленные снимки, приобретаемые на недорогих фотоаппаратах с мелкими формирователями изображения, в особенности в условиях низкой освещенности. Зерна помех для метода устранения размытости похожи на контуры, говорит господин Фергюс.

Клиентам не нужно ждать скорого появления данной технологии в программном обеспечении. Господин Фергюс говорит: «Это только первая попытка. Предстоит еще большое количество работы, перед тем как разработка попадет в настоящее приложение».

Интересные записи:

тремор — дрожание рук


Еще немного статей: