CIP法とオプティカルフローDBに基づいた1枚の画像からの滑らかなアニメーション生成方法

境野　英朋
柳沢　豊
佐藤　哲司

誌名
電子情報通信学会論文誌 A   Vol.J89-A    No.11    pp.889-901
発行日: 2006/11/01
Online ISSN: 1881-0195
DOI: 
Print ISSN: 0913-5707
論文種別: 特集論文 (イメージメディアクオリティ論文小特集)
専門分野: 画像生成・合成
キーワード: 
オプティカルフローDB,  CIP法,  1枚画像,  移流・拡散方程式,  アニメーション,  

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あらまし: 
きらめく水面や揺れる炎など複雑な動きをする自然現象などの1枚の静止画から，本来の滑らかな動きを表現する動画シーケンスの生成を必要とする応用範囲は極めて広い．本論文では，これまでのナビエ・ストークス方程式や調和振動方程式などの偏微分方程式を用いた動画生成法で課題となっていた，指定するパラメータと生成される動画との直感的な対応関係を改善するために，実映像からのオプティカルフロー（動きベクトル）についてDB化し，自動的に時系列の速度場を割り当てる機能を有するPhotoDynamic Tool（PDT）を提案している．動きベクトルのDBより，速度の時系列変化情報は，移流・拡散（AD）方程式に反映し，AD方程式により動画生成計算を行う．数値解法に，Cubic Interpolation Profile（CIP）法を適用することで，有限差分法よりも高速化と画質劣化について大幅に改善している．CIP法については，これまでのシミュレーション問題から二次元動画生成問題に展開している．また，別の速度パターンの設定や修正のために，渦，発散，収束，振動など基本速度ベクトル群をアイコン化し，マウス操作により設定・定義ができる機能も備えている．1枚の水面の動画化，画像圧縮された低品質画像や遠隔の小さい被写体へのディジタルズームインなどの動画生成実験の結果から，本手法の有効性が示されている．