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Technical Sweet

 定点観測画像記録発信システム
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Copyright Muse Ishikawa. 1998
キャプチャ画像の多重合成演算によるノイズ除去
■ キャプチャ画像の多重合成演算によるノイズ除去

PLAY社のSNAPPYなどでも同じ考え方で使われている画質向上機能です。ほぼ同時期にキャプチャした 複数の画像を平均値演算して、１フレームもしくは１フィールドだけに存在するノイズ成分を、 全てに存在する画像成分に埋没させてしまう機能です。 ３ＤＮＲ（３次元ノイズリダクション）とも言われ、周辺画素による２次元的平均化ではなく、時間軸での平均化により 雑音成分を押え込む手法です。 アルゴリズムは複数存在しますが、今回ListCamv18b5fに実装したのは、 １回のショットで４フレームをキャプチャし、それぞれ順に加算して毎回平均してゆく方法です。 この方法は完璧ではありませんが、ルーチンが単純なので、とりあえず採用してみました。多重合成による ノイズ除去の効果を確認するのが目的でしたが、十分満足できる結果です。CCDカメラの温度ノイズやラインノイズ などが除去され、画質が大幅に改善されています。静物であればピントの芯は失われません。動く物体ですと、 約１秒の間に４回キャプチャしますので、その分だけ画像にゴーストが発生します。

１回だけのキャプチャ画像
多重合成キャプチャ画像

１回だけのキャプチャ画像
多重合成キャプチャ画像
複数回のキャプチャを行う為に、左の写真のように動いている画像は４フレーム分が重なり、ゴーストとなって薄くなります。 これはノイズが減少するのと同じ原理です。 遅いメディアやCPUパワーの強くないＰＣで動作させた場合は、１ターンのキャプチャ時間が長くなってしまうので、 静物の高画質観察などに使うのが最適です。 この原理を応用して、高感度積層処理も可能ですが、CCDの段階で階調が失われている暗部をどの程度補完し、再現出来るかは 今後の実験により試してみます。
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