サブピクセル解像度

デジタル画像処理では、画像の公称ピクセル解像度を超える情報を持つソースから構築された画像でサブピクセル解像度を得ることができます。

例

例えば、全長50メートル（160フィート）の船舶を横から撮影した画像が500ピクセルの場合、カメラに面した船舶側面の公称解像度（ピクセルサイズ）は0.1メートル（3.9インチ）です。このように、解像度の高い特徴をサブピクセル解像度で捉えることで、1桁（10倍）小さい船舶の動きを測定できます。ここで「動き」について特に言及するのは、絶対位置の測定には、サブピクセル単位の位置精度を実現するために、正確なレンズモデルと画像内の既知の参照点が必要となるためです。しかし、小さな動き（1cmまで）は、簡単なキャリブレーション手順で測定可能です。特定のフィッティング関数は、画像ピクセル境界に対して特定のバイアスを受けることがよくあります。そのため、ユーザーはこうした「ピクセルロック」（または「ピークロック」）効果を避けるように注意する必要があります。^{[ 1 ]}

実現可能性の判断

デジタル画像の特徴がサブピクセル解像度を達成できるほど鮮明であるかどうかは、画像内の孤立点の点像分布関数（PSF）を測定することで定量化できます。画像に孤立点が含まれていない場合は、同様の手法を画像のエッジに適用できます。サブピクセル解像度を達成しようとする際には、画像ノイズを最小限に抑えることも重要です。静止したシーンの場合、これは時系列画像から測定できます。サブピクセル解像度測定用の画像の準備として、時間（静止画像の場合）と空間（画像内の均一な領域の場合）の両方における適切なピクセル平均化がよく用いられます。

参照

参考文献

^「画像からの正確な粒子位置測定」。Y. Feng、J. Goree、Bin Liu、「Review of Scientific Instruments」、Vol. 78、053704（2007年）。また、「Virtual Journal of Biological Physics Research」、Vol. 13（2007年）にも掲載。

出典

清水正之; 奥富正之 (2003). 「面積ベースマッチングにおけるサブピクセル推定の意義と特性」.システムとコンピュータ. 34 (12): 1– 111. doi : 10.1002/scj.10506 . ISSN 1520-684X . S2CID 41202105 .
Nehab, D.; Rusinkiewiez, S.; Davis, J. (2005). 「対称性改良によるサブピクセルステレオ対応の改善」第10回IEEE国際コンピュータビジョン会議 (ICCV'05) 第1巻. pp. 557– 563. doi : 10.1109/ICCV.2005.119 . ISBN 0-7695-2334-X. ISSN 1550-5499 . S2CID 14172959 .
Psarakis, EZ; Evangelidis, GD (2005). 「サブピクセル精度のステレオ対応付けのための強化された相関ベース手法」第10回IEEE国際コンピュータビジョン会議 (ICCV'05) 第1巻(PDF) . pp. 907– 912. doi : 10.1109/ICCV.2005.33 . ISBN 0-7695-2334-X. ISSN 1550-5499 . S2CID 2723727 .

[1] 「画像からの正確な粒子位置測定」。Y. Feng、J. Goree、Bin Liu、「Review of Scientific Instruments」、Vol. 78、053704（2007年）。また、「Virtual Journal of Biological Physics Research」、Vol. 13（2007年）にも掲載。

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