リアロップ株式会社

リアロップ株式会社

実世界に学び、実世界を写す技術を創造する

技術情報

Optical Learning®

当社技術『Optical Learning®(オプティカルラーニング®)』は、レンズの設計データから光学シミュレーションを行い、その結果を学習させることによって、無収差に復元する技術です。(特許第6164564号)

Optical Learning®の原理

レンズの設計データから光学シミュレーションを行い、その結果を学習することにより、画像の位置に対応した辞書を生成。その辞書を使って無収差に復元します。

光学シミュレーション            <光学シミュレーション>

学習               < 学習 >

復元               < 復元 >

従来の収差補正技術

高画質を売りにしている収差補正技術としては、オフライン編集機などで機能として盛り込まれている。また、リアルタイムが実現できるものとして監視カメラ用などが発売されている。しかしながら、レンズの設計データから高精度に全ての収差まで補正する技術はありません。

従来の収差補正技術の問題点として、
・画素ずらしにフィルターを使っているため、解像度の高い中央部もぼけてしまう。
・近似式による方法が多く、補正しきれない。歪みが残る。線にギザギザが残る。などの問題がある。
・周辺の引き伸ばした部分がぼけてしまう。
・レンズの収差までは補正しきれない。
・リアルタイムで高画質に補正できるものがない。
などがあります。

Optical Learning®の効果

  • 無収差というリアリティーの実現・・・広角レンズや魚眼レンズ、内視鏡などのあらゆる収差、減光やMTFによる歪みやぼけを復元します。つまり、あらゆるカメラを無収差にすることが出来ます。
  • プロ用Codec(画像圧縮技術)並みの画質(SN基準)を実現。
  • 学習型処理のため人手を介しての試験や調整が不要、辞書生成の自動化が可能。
  • 復元処理には、メモリを多く使うが、三角関数や平方根などのコストの高い演算は予め記憶しているため不要。

before <before> GoPro Hero4

after <after> GoPro Hero4 + Optical Learning

before <before> GoPro Hero4

after <after> GoPro Hero4 + Optical Learning

before <before> GoPro Hero4

after <after> GoPro Hero4 + Optical Learning

before <before> GoPro Hero4

after <after> GoPro Hero4 + Optical Learning

before <before> GoPro Hero4

after <after> GoPro Hero4 + Optical Learning

before <before> GoPro Hero4

after <after> GoPro Hero4 + Optical Learning

※弊社Optical LearningのGoPro Hero4での実施例です。レンズは㈲フィット様に解析していただきました。

Optical Learning®の応用分野

  • 一眼カメラ、アクションカメラ、ドローン、監視カメラ、内視鏡、自動車、スマートフォンなどのあらゆるカメラ・撮影機器に応用できます。
  • 内視鏡などのレンズ設計の制約が多い光学系に有効です。
  • レンズ設計の負荷低減やコストダウン、コンパクト化にもつながります。
  • ステッチやCG、VR、画像認識、計測、ロボットなどの分野にも有効です。

内視鏡             < 内視鏡 >

監視カメラ             <監視カメラ>

ドローン              <ドローン>

アクションカメラ            <アクションカメラ>

自動車              <自動車>

スマートフォン             <スマートフォン>

一眼レフカメラ             <一眼レフカメラ>

実はほとんどのカメラは歪んでいるのです。
フラットブラウン管TVが発売された時に、普通のブラウン管TVが売れなくなったように、歪みの無いカメラしか売れない時代が来るかも知れません。

Phase Shift Development™

当社技術『Phase Shift Development™(フェーズシフトデヴェロップメント™)』は、学習型超解像の技術を使ったジッパーノイズなどのアーティファクトをまったく出さない独自のRAW現像技術です。

Phase Shift Development™の原理

ナイキスト周波数をあえて出ないようにして、ジッパーノイズを抑えています。(ナイキスト周波数ぎりぎりの帯域までは出ます。)

従来のデモザイク技術

ジッパーノイズなどのアーティファクトや偽色は必ずと言っていいほど存在している。

従来のデモザイク技術の問題点として、
・ジッパーノイズなどのアーティファクトが発生。
・偽色。
・解像度の低下。
・赤や青の画像の解像度劣化。
などがあります。

Phase Shift Development™の効果

  • ジッパーノイズなどのアーティファクトを完全に抑えます。
  • 偽色についても最高レベルを実現。
  • 解像度の低下に関しては、ナイキスト周波数ぎりぎりの帯域までは出ます。
  • 学習型超解像の効果で、赤や青の解像度劣化も抑えます。

Keep Resolution Mapping™

当社技術『Keep Resolution Mapping™(キープレゾリューションマッピング™)』は、学習型超解像の技術を使った解像度を落とすことなく幾何学変換を行う独自の技術です。

Super Resolution Stepless Zoom™

当社技術『Super Resolution Stepless Zoom™(スーパーレゾリューションステップレスズーム™)』は、学習型超解像の技術を使った無段階電子ズーム技術です。