複素正弦波変調撮像による運動検出·運動ぼけ除去·連続時間再現の統合原理とシステム

摘要

オプティカルフロー荷重積分方程式は，明度の時間変化のフーリエ係数が満たす速度を係数，積分境界値（フレームの前端と後端での明度の差）を駆動項とする偏微分方程式であり，これを用いると，時間相関イメージセンサ（Correlation Image Sensor，CIS）の単一フレームからオプティカルフローを厳密に定めることができる（CVIM 論文誌2008他）。本報告では，この新たな展開として動画像の復元と高解像度化に関する統合的原理について報告する。すなわち，速度と積分境界値の分布を推定した後では，荷重積分方程式は2次以上のフーリエ係数分布を未知関数とする偏微分方程式を与える。これを数値的に解き，高次のフーリエ係数を得ると，各画素の明度の時間変化のフーリエ級数展開が可能になる。これは，運動する撮像対象が連続した画像として再生されることを意味する。同時に，これは明暗の空間周波数の帯域拡大を意味し，運動対象の画像の運動ぼけの低減と解像度の向上に直結する。発表では，上記の基礎理論を述べるとともに，数値シミュレーションによるアルゴリズムの検証，および実際の時間相関イメージセンサによって得られた動的情景に対する結果を報告する。