SRI: Super Resolution Imaging

Le tecniche di fotografie a Super Risoluzione sono tecniche che aumentano la risoluzione di un sistema di imaging.

Esistono due approcci a queste tecniche: il superamento del limite di diffrazione ottica del sistema oppure il semplice aumento del rapporto segnale rumore del sensore digitale.

Un modo di ottenere fotografie a super-alta risoluzione è quello di fondere insieme più immagini catturate dalla stessa posizione in modo da diminuire visibilmente la quantità di rumore digitale introdotto dall’amplificazione.

Gli algoritmi utilizzati possono essere divisi in due campi: quelli operanti nel dominio della frequenza, grazie alla FT, e quelli operanti nel dominio spaziale, che sfruttano tecniche come la segmentazione o lo studio dello spazio delle features per eventuali allineamenti di immagini.

L’aumento della risoluzione è in genere effettuato creando una nuova immagine con un griglia più fine (lattice resolution) in cui andare a porre i pixel estratti dalle N immagini originali, mediati. I pixel dell’immagine HR mancanti vengono poi interpolati con le tecniche più svariate, dal semplice algoritmo di interpolazione lineare fino a tecniche facenti uso della retroproiezione filtrata.

Con le tecniche SRI si aumenta il potere risolvente del sistema e si diminuisce il fenomeno di aliasing delle immagini LR (Low Resolution).

Un’esempio spinto all’estremo di questa tecnica è il progetto Harlem 13 GigaPixels in cui sono state fuse insieme più di 2000 immagini scattate grazie ad un sistema controllato dal computer. Il processo di Stitching ossia di fusione delle fotografiein un unico panorama è stato effettuato con il potentissimo algortimo AutoStitch. Sono serviti diversi giorni di calcolo su una workstation moderna per elaborare l’immagine che pesava oltre 10 GB. E’ stata creata un’interfaccia apposita per la visualizzazione di tale immagine, sfruttando la tecnica del mappaggio satellitare.

 

E’ possibile introdursi nel mondo della fotografia ultrarisoluta con dei semplici programmi. Il primo (sviluppato al politecnico di Losanna), è n’implementazione in MatLab, relativamente complessa, in cui è possibile scegliere diverse formulazioni indicate dagli articoli di base.

Il secondo, certamente più semplice è PhotoAcute che permette la fusione di diverse immagini anche a piani focali diversi per ottenere il sorpasso del limite di diffrazione del sistema.

Alcuni esempi

 

 

Link all'articolo originale: http://carlonicolini.altervista.org/index.php/Fotografia/Tutorial-Fotografici/sri-super-resolution-imaging.html