2022/08/12
製作物保管場所のページを追加しました
今まで製作物はGoogle Driveにて公開していましたが、2021年9月13日以降はリソースキーがついていない古い共有リンクURLが無効化されてしまいました。
当Blog内の全ての共有リンクを修正することができないため、各製作物を格納したGoogle Driveディレクトリへの新共有リンクをまとめたページを追加しました。
2015/09/23
MSE・PSNRによる画像拡大アルゴリズム10種・ソフト8種、計14パターンの画質評価結果
3年前の記事の続編です。NeuronDoublerをv5.00へバージョンアップしたので、新規ソフト・アルゴリズムを加え、全14種での画質評価を行いました。
各種画像拡大アルゴリズムとソフトウェアの紹介
評価に使用した超解像・画像拡大アルゴリズムの紹介です。PhotoshopとCLIP STUDIO PAINT以外は無料で入手して使用できる物です。
「人工知能超解像プログラム NeuronDoubler」
当方の開発した超解像を行うフリーソフトウェアです。ニューラルネットワークを応用した独自アルゴリズム（連想記憶型人工知能による一種のデータベース型超解像）で動作します。
使用ソフト/設定：NeuronDoubler v5.00 / デフォルト設定
「waifu2x-caffe」
最近出てきた超解像ソフトのWindows版です。NeuronDoublerと同じくニューラルネットワークを利用した超解像を行います。イラスト向けと写真用のモードが切り替えられるので、両方試してみます。
使用ソフト/設定：waifu2x-caffe 1.0.6.1 / モード：拡大、拡大率：2.00、png出力、モデル：写真
使用ソフト/設定：waifu2x-caffe 1.0.6.1 / モード：拡大、拡大率：2.00、png出力、モデル：RGB
「100ｘ100倍 超解像ソフト」
神戸大学の研究室？が公開している超解像ソフト。データベース型超解像と思われます。
使用ソフト/設定：100ｘ100倍 超解像ソフト Windows用 Version 2012.06.04 / デフォルト設定
「Lanczos-3（ランチョス3）」
高品質で有名な画像の拡大/縮小アルゴリズムです。実装しているソフトウェアは少なめです。
使用ソフト/設定：藤 -Resizer- v2.63.0 / Lanczos-3
「Bicubic（バイキュービック）」
下記のバイリニアと合わせ、一般的に普及している拡大アルゴリズム。Photoshopではオプションが選択できるため、どのオプションを選ぶのが一番画質が良いのか検証してみます。
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / バイキュービック法 - 拡大に最適
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / バイキュービック法 - 縮小に最適
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / バイキュービック法 - 滑らかなグラデーションに最適
「Bilinear（バイリニア）」
単純な線形補間による拡大アルゴリズム。
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / バイリニア
「Nearest neighbor（ニアレストネイバー）」
最も単純な拡大アルゴリズム。整数倍の拡大では元画像がそのままタイル状に引き延ばされます。ドット絵をそのまま拡大したい場合などに適しています。
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / ニアレストネイバー
「SmillaEnlarger」
有名なオープンソースの画像拡大ソフト。アルゴリズムは独自のようです。
使用ソフト/設定：SmillaEnlarger version 0.9.0 / デフォルト設定
「CLIP STUDIO PAINT」
お絵かきソフトの新定番。通称クリペ/クリスタ。オプションが選べるので効果を検証します。
使用ソフト/設定：CLIP STUDIO PAINT EX Version 1.4.2 / 画像解像度を変更：滑らか
使用ソフト/設定：CLIP STUDIO PAINT EX Version 1.4.2 / 画像解像度を変更：ハードな輪郭
「MSペイント」
みんな一度は使ったことのあるWindows標準の画像編集ソフト。バカにされることも多いですが、管理者権限無い人には頼れる味方です…。
使用ソフト/設定：mspaint.exe (Windows 7付属版) / デフォルト設定
各種画像拡大アルゴリズムとソフトウェアの紹介
評価に使用した超解像・画像拡大アルゴリズムの紹介です。PhotoshopとCLIP STUDIO PAINT以外は無料で入手して使用できる物です。
「人工知能超解像プログラム NeuronDoubler」
当方の開発した超解像を行うフリーソフトウェアです。ニューラルネットワークを応用した独自アルゴリズム（連想記憶型人工知能による一種のデータベース型超解像）で動作します。
使用ソフト/設定：NeuronDoubler v5.00 / デフォルト設定
「waifu2x-caffe」
最近出てきた超解像ソフトのWindows版です。NeuronDoublerと同じくニューラルネットワークを利用した超解像を行います。イラスト向けと写真用のモードが切り替えられるので、両方試してみます。
使用ソフト/設定：waifu2x-caffe 1.0.6.1 / モード：拡大、拡大率：2.00、png出力、モデル：写真
使用ソフト/設定：waifu2x-caffe 1.0.6.1 / モード：拡大、拡大率：2.00、png出力、モデル：RGB
「100ｘ100倍 超解像ソフト」
神戸大学の研究室？が公開している超解像ソフト。データベース型超解像と思われます。
使用ソフト/設定：100ｘ100倍 超解像ソフト Windows用 Version 2012.06.04 / デフォルト設定
「Lanczos-3（ランチョス3）」
高品質で有名な画像の拡大/縮小アルゴリズムです。実装しているソフトウェアは少なめです。
使用ソフト/設定：藤 -Resizer- v2.63.0 / Lanczos-3
「Bicubic（バイキュービック）」
下記のバイリニアと合わせ、一般的に普及している拡大アルゴリズム。Photoshopではオプションが選択できるため、どのオプションを選ぶのが一番画質が良いのか検証してみます。
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / バイキュービック法 - 拡大に最適
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / バイキュービック法 - 縮小に最適
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / バイキュービック法 - 滑らかなグラデーションに最適
「Bilinear（バイリニア）」
単純な線形補間による拡大アルゴリズム。
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / バイリニア
「Nearest neighbor（ニアレストネイバー）」
最も単純な拡大アルゴリズム。整数倍の拡大では元画像がそのままタイル状に引き延ばされます。ドット絵をそのまま拡大したい場合などに適しています。
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / ニアレストネイバー
「SmillaEnlarger」
有名なオープンソースの画像拡大ソフト。アルゴリズムは独自のようです。
使用ソフト/設定：SmillaEnlarger version 0.9.0 / デフォルト設定
「CLIP STUDIO PAINT」
お絵かきソフトの新定番。通称クリペ/クリスタ。オプションが選べるので効果を検証します。
使用ソフト/設定：CLIP STUDIO PAINT EX Version 1.4.2 / 画像解像度を変更：滑らか
使用ソフト/設定：CLIP STUDIO PAINT EX Version 1.4.2 / 画像解像度を変更：ハードな輪郭
「MSペイント」
みんな一度は使ったことのあるWindows標準の画像編集ソフト。バカにされることも多いですが、管理者権限無い人には頼れる味方です…。
使用ソフト/設定：mspaint.exe (Windows 7付属版) / デフォルト設定
人工知能超解像プログラム NeuronDoubler v5.00公開
ここのところイカ研究員と化してウデマエS＋とSを往復してました、Wirewriggleです。
少しずつ研究開発してた人工知能超解像プログラム NeuronDoublerですが、
とりあえず動作するレベルに到達できたのでメジャーアップデートとして
バージョン5を公開します。
画質のほうですが、v3.20からPSNRで1.1dB程度高画質化しました。
変更内容の割には余りデバッグ出来ていないので、色々試してみて下さい。（演算量が増えているので重いです）
主な変更点（v3.21->5.00）
・学習エンジン/ネットワーク/アルゴリズムの改良等により超解像処理の画質向上
・ニューラルネットワークのデータサイズを削減
・透過画像は強制的にpng形式で出力されるようにした（bmp選択でエラーとなる対策）
・コマンドライン引数による制御に対応した
・gif/jpg形式での出力に対応（コマンドラインのみ）
・GUIの設定内容を設定ファイルに保持するようにした
・プレビューウィンドウをメインウィンドウと同じ位置に表示するようにした
・プレビューウィンドウのサイズを800x800に変更
・x4以上のプレビュー時にも原寸解像度相当の表示を行うようにした
・プレビューウィンドウのサイズを変更出来るようにした（設定ファイル書換が必要)
・マルチスレッド対応強化
・1x1pixel等の非常に小さなサイズの画像が処理できないバグの修正
・その他、大幅な内部的修正、リファクタリングなど
・同梱のBATの32bit版を廃止
入手先＆ダウンロード
Googleドライブ（旧Googleドキュメント）に置いておきます。
リンク先の上の方に出ているダウンロードボタン（アイコン）を選択してください。
NeuronDoubler_v500_release.zip (23.3MB)
少しずつ研究開発してた人工知能超解像プログラム NeuronDoublerですが、
とりあえず動作するレベルに到達できたのでメジャーアップデートとして
バージョン5を公開します。
画質のほうですが、v3.20からPSNRで1.1dB程度高画質化しました。
変更内容の割には余りデバッグ出来ていないので、色々試してみて下さい。（演算量が増えているので重いです）
主な変更点（v3.21->5.00）
・学習エンジン/ネットワーク/アルゴリズムの改良等により超解像処理の画質向上
・ニューラルネットワークのデータサイズを削減
・透過画像は強制的にpng形式で出力されるようにした（bmp選択でエラーとなる対策）
・コマンドライン引数による制御に対応した
・gif/jpg形式での出力に対応（コマンドラインのみ）
・GUIの設定内容を設定ファイルに保持するようにした
・プレビューウィンドウをメインウィンドウと同じ位置に表示するようにした
・プレビューウィンドウのサイズを800x800に変更
・x4以上のプレビュー時にも原寸解像度相当の表示を行うようにした
・プレビューウィンドウのサイズを変更出来るようにした（設定ファイル書換が必要)
・マルチスレッド対応強化
・1x1pixel等の非常に小さなサイズの画像が処理できないバグの修正
・その他、大幅な内部的修正、リファクタリングなど
・同梱のBATの32bit版を廃止
入手先＆ダウンロード
Googleドライブ（旧Googleドキュメント）に置いておきます。
リンク先の上の方に出ているダウンロードボタン（アイコン）を選択してください。
NeuronDoubler_v500_release.zip (23.3MB)
2021/09/22 セキュリティポリシーが変更されたためリンクを再設定しました
2014/11/15
JRE/JDK 1.6/1.7/1.8で発生するWin32ShellFolder2.javaの不具合について
一部の環境で発生する、JavaVM(ランタイム)自体の未解決のバグがあり、JFileChooser初期化時にJVM内部で例外が発生する場合があります。
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerではバッチモードでのファイルダイアログとしてJFileChooserを使用している為、不具合が発生する可能性があります。
情報提供して下さった方、ありがとう御座います。
以下、Javaランタイムの不具合と回避策を記載します。
環境：
・Windows版 JRE/JDK、1.6/1.7/1.8、32bit/64bit
・以下のレジストリキーを変更し、エクスプローラにネットワークを表示させないようにしている環境。
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\Desktop\NameSpace
{F02C1A0D-BE21-4350-88B0-7367FC96EF3C}
（参考リンク）ナビゲーションウィンドウやデスクトップ上の「ネットワーク」や「ライブラリ」を非表示にする方法は無いでしょうか？
原因：
JFileChooserのコンストラクタを呼び出すと、カレントディレクトリがネットワーク上のフォルダかどうか判別する為、
ネットワークフォルダのパスをネイティブライブラリから取得しようとするが、上記環境では見つからない為、Nullとなる。
その際、sun.awt.shell.Win32ShellFolder2.getFileSystemPath()内部のNullトラップ漏れにより、例外（java.lang.NullPointerException）が発生する。
解決策：
・以下のレジストリキーを元に戻し、エクスプローラにネットワークを表示させるようにする。
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\Desktop\NameSpace
{F02C1A0D-BE21-4350-88B0-7367FC96EF3C}
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerではバッチモードでのファイルダイアログとしてJFileChooserを使用している為、不具合が発生する可能性があります。
情報提供して下さった方、ありがとう御座います。
以下、Javaランタイムの不具合と回避策を記載します。
環境：
・Windows版 JRE/JDK、1.6/1.7/1.8、32bit/64bit
・以下のレジストリキーを変更し、エクスプローラにネットワークを表示させないようにしている環境。
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\Desktop\NameSpace
{F02C1A0D-BE21-4350-88B0-7367FC96EF3C}
（参考リンク）ナビゲーションウィンドウやデスクトップ上の「ネットワーク」や「ライブラリ」を非表示にする方法は無いでしょうか？
原因：
JFileChooserのコンストラクタを呼び出すと、カレントディレクトリがネットワーク上のフォルダかどうか判別する為、
ネットワークフォルダのパスをネイティブライブラリから取得しようとするが、上記環境では見つからない為、Nullとなる。
その際、sun.awt.shell.Win32ShellFolder2.getFileSystemPath()内部のNullトラップ漏れにより、例外（java.lang.NullPointerException）が発生する。
解決策：
・以下のレジストリキーを元に戻し、エクスプローラにネットワークを表示させるようにする。
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\Desktop\NameSpace
{F02C1A0D-BE21-4350-88B0-7367FC96EF3C}
2014/03/01
人工知能超解像プログラム NeuronDoubler v3.21公開
ｖ5.00を公開したのでそちらをご利用下さい。
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.21を公開しました。
透過PNG/透過GIFへの対応と処理の高速化がメインです。
透過画像を読み込んだ場合はPNG形式でのみ出力できます。
主な変更点（v3.20->3.21）
・最大50％の高速化（コード最適化、マルチスレッド強化等々）
・アルファ値を持つ画像の処理に対応（透過GIF、インデックスカラー透過PNG、半透明を含むフルカラー透過PNGをサポート）
・出力解像度が入力解像度と同じ場合に無駄な処理が入るのを修正
・出力解像度が入力解像度の1/2以下の場合に無駄な処理が入るのを修正
・解像度を指定した際の所要Phase数を正確に表示するようにした
・その他細かい修正と最適化
入手先＆ダウンロード
Googleドライブ（旧Googleドキュメント）に置いておきます。
リンク先の[ダウンロード]ボタン又は左上のボタンのFile->Downloadを選択してください。
ファイルサイズが大きいのでウイルススキャンの上限サイズ関係の下記メッセージが出ますが、
>Sorry, we are unable to scan this file for viruses.
>The file exceeds the maximum size that we scan.
"Download anyway"をクリックしてダウンロードして下さい。
NeuronDoubler_v321_release2.zip (63MB)
＊極僅かですがv3.20のほうが画質は良いです。
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.21を公開しました。
透過PNG/透過GIFへの対応と処理の高速化がメインです。
透過画像を読み込んだ場合はPNG形式でのみ出力できます。
主な変更点（v3.20->3.21）
・最大50％の高速化（コード最適化、マルチスレッド強化等々）
・アルファ値を持つ画像の処理に対応（透過GIF、インデックスカラー透過PNG、半透明を含むフルカラー透過PNGをサポート）
・出力解像度が入力解像度と同じ場合に無駄な処理が入るのを修正
・出力解像度が入力解像度の1/2以下の場合に無駄な処理が入るのを修正
・解像度を指定した際の所要Phase数を正確に表示するようにした
・その他細かい修正と最適化
入手先＆ダウンロード
Googleドライブ（旧Googleドキュメント）に置いておきます。
リンク先の[ダウンロード]ボタン又は左上のボタンのFile->Downloadを選択してください。
ファイルサイズが大きいのでウイルススキャンの上限サイズ関係の下記メッセージが出ますが、
>Sorry, we are unable to scan this file for viruses.
>The file exceeds the maximum size that we scan.
"Download anyway"をクリックしてダウンロードして下さい。
NeuronDoubler_v321_release2.zip (63MB)
＊極僅かですがv3.20のほうが画質は良いです。
2014/02/23
人工知能超解像プログラム NeuronDoubler v3.20公開
ｖ3.21を公開したのでそちらをご利用下さい。
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.20を公開しました。
主な変更点（v3.11->3.20）
・複数ファイルの選択やフォルダを指定しての一括バッチ処理に対応（Batch modeで有効化）
・ファイル名先頭に"zmd_"を付加して出力する機能追加（連番ファイル処理用）
・拡大処理中のプレビューをOFFにできるようにした
入手先＆ダウンロード
Googleドライブ（旧Googleドキュメント）に置いておきます。
リンク先の[ダウンロード]ボタン又は左上のボタンのFile->Downloadを選択してください。
ファイルサイズが大きいのでウイルススキャンの上限サイズ関係の下記メッセージが出ますが、
>Sorry, we are unable to scan this file for viruses.
>The file exceeds the maximum size that we scan.
"Download anyway"をクリックしてダウンロードして下さい。
NeuronDoubler_v320_release.zip (62.9MB)
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.20を公開しました。
主な変更点（v3.11->3.20）
・複数ファイルの選択やフォルダを指定しての一括バッチ処理に対応（Batch modeで有効化）
・ファイル名先頭に"zmd_"を付加して出力する機能追加（連番ファイル処理用）
・拡大処理中のプレビューをOFFにできるようにした
入手先＆ダウンロード
Googleドライブ（旧Googleドキュメント）に置いておきます。
リンク先の[ダウンロード]ボタン又は左上のボタンのFile->Downloadを選択してください。
ファイルサイズが大きいのでウイルススキャンの上限サイズ関係の下記メッセージが出ますが、
>Sorry, we are unable to scan this file for viruses.
>The file exceeds the maximum size that we scan.
"Download anyway"をクリックしてダウンロードして下さい。
NeuronDoubler_v320_release.zip (62.9MB)
2013/10/20
NeuronDoublerでBATコマンドからのJVM起動が上手くいかない場合の対処法について
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerでBATコマンドからJVMを起動できないとの問い合わせを頂きましたのでJavaのランタイム(JVM,JRE)のエラーメッセージと対処法を記載しておきます。
＞Error: Unable to access jarfile NeuronDoubler_v*.jar
jarファイル名のワイルドカード指定が動作しない環境で出ます。バージョン指定部分を明示的に指定して回避可能です。
例： NeuronDoubler_v*.jar → NeuronDoubler_v311.jar
＞Error: missing `server' JVM at `C:\Program Files\Java\jre7\bin\server\jvm.dll'.
＞Please install or use the JRE or JDK that contains these missing components.
NeuronDoublerはJavaの実行速度を少しでも高速化する為、-serverオプションを指定しています。
上記エラーは使用しているJVMが-serverオプション非対応の場合に発生するので-serverオプションを削って下さい。
＞Error: This Java instance does not support a 64-bit JVM.
＞Please install the desired version.
32bit用のJVM環境なのに-d64オプションを付けると出ます。64bit版のJREをインストールするか-d64オプションを削って下さい。
＞Error occurred during initialization of VM
＞Could not reserve enough space for object heap
＞Error: Could not create the Java Virtual Machine.
＞Error: A fatal exception has occurred. Program will exit.
指定したヒープメモリが確保できなかった場合に出ます。（特に32bit環境は出やすいです）
最小メモリオプション： -Xms512m
最大メモリオプション： -Xmx1500m
を環境に合わせて少ないサイズに指定し直して下さい。（単位はMB)
＞Error: Unable to access jarfile NeuronDoubler_v*.jar
jarファイル名のワイルドカード指定が動作しない環境で出ます。バージョン指定部分を明示的に指定して回避可能です。
例： NeuronDoubler_v*.jar → NeuronDoubler_v311.jar
＞Error: missing `server' JVM at `C:\Program Files\Java\jre7\bin\server\jvm.dll'.
＞Please install or use the JRE or JDK that contains these missing components.
NeuronDoublerはJavaの実行速度を少しでも高速化する為、-serverオプションを指定しています。
上記エラーは使用しているJVMが-serverオプション非対応の場合に発生するので-serverオプションを削って下さい。
＞Error: This Java instance does not support a 64-bit JVM.
＞Please install the desired version.
32bit用のJVM環境なのに-d64オプションを付けると出ます。64bit版のJREをインストールするか-d64オプションを削って下さい。
＞Error occurred during initialization of VM
＞Could not reserve enough space for object heap
＞Error: Could not create the Java Virtual Machine.
＞Error: A fatal exception has occurred. Program will exit.
指定したヒープメモリが確保できなかった場合に出ます。（特に32bit環境は出やすいです）
最小メモリオプション： -Xms512m
最大メモリオプション： -Xmx1500m
を環境に合わせて少ないサイズに指定し直して下さい。（単位はMB)
2013/05/05
人工知能超解像プログラム NeuronDoubler v3.11公開
ｖ3.20を公開したのでそちらをご利用下さい。
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.11を公開しました。
内容はバグFIXです。バグ報告して下さった方ありがとう御座います。
主な変更点（v3.10->3.11）
・縦解像度を指定して拡大しても横解像度として扱われてしまうバグを修正
・同梱のBATをバージョン依存しないように少し変更
入手先＆ダウンロード
Google ドキュメントに置いておきます。
リンク先の[ダウンロード]ボタン又は左上のボタンのFile->Downloadを選択してください。
ファイルサイズが大きいのでウイルススキャンの上限サイズ関係の下記メッセージが出ますが、
>Sorry, we are unable to scan this file for viruses.
>The file exceeds the maximum size that we scan.
"Download anyway"をクリックしてダウンロードして下さい。
NeuronDoubler_v311_full.zip (62.9MB)
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.11を公開しました。
内容はバグFIXです。バグ報告して下さった方ありがとう御座います。
 |
| NeuronDoubler v3.11 |
主な変更点（v3.10->3.11）
・縦解像度を指定して拡大しても横解像度として扱われてしまうバグを修正
・同梱のBATをバージョン依存しないように少し変更
入手先＆ダウンロード
Google ドキュメントに置いておきます。
リンク先の[ダウンロード]ボタン又は左上のボタンのFile->Downloadを選択してください。
ファイルサイズが大きいのでウイルススキャンの上限サイズ関係の下記メッセージが出ますが、
>Sorry, we are unable to scan this file for viruses.
>The file exceeds the maximum size that we scan.
"Download anyway"をクリックしてダウンロードして下さい。
NeuronDoubler_v311_full.zip (62.9MB)
2012/12/31
NeuronDoubler紹介映像を作成
動画制作の練習がてらNeuronDoublerの紹介動画を作成してみました。
内容はこれまでの開発結果のまとめとニューラルネットワークの学習過程での出力変化の映像等。
3分程度の尺に綺麗に押し込むのは難しいです。
動画はニコニコ動画にアップロード。いつの間にか一般会員でも1280x720まで投稿できるようになっています。
投稿動画は解像度が必要かつほぼスライドショー形式なので720pで作成しビットレート削減の為10fpsにしてみました。
余談ですが、現行仕様でのDbD表示に拘るよりも今後のプレイヤーのサイズ仕様変更を考えてビットレートと容量の許す範囲で大きめの解像度で作成しておくのが良さそうです。
しかしビットレート制限が厳しいので普通の動画だと960x540や640x360あたりが限界かと思います。
内容はこれまでの開発結果のまとめとニューラルネットワークの学習過程での出力変化の映像等。
3分程度の尺に綺麗に押し込むのは難しいです。
動画はニコニコ動画にアップロード。いつの間にか一般会員でも1280x720まで投稿できるようになっています。
投稿動画は解像度が必要かつほぼスライドショー形式なので720pで作成しビットレート削減の為10fpsにしてみました。
余談ですが、現行仕様でのDbD表示に拘るよりも今後のプレイヤーのサイズ仕様変更を考えてビットレートと容量の許す範囲で大きめの解像度で作成しておくのが良さそうです。
しかしビットレート制限が厳しいので普通の動画だと960x540や640x360あたりが限界かと思います。
2012/12/26
NeuronDoubler v3.10の超解像サンプル画像とLanczos-3、Bicubic、100ｘ100倍 超解像ソフトとの画質評価
この記事は古いので、
MSE・PSNRによる画像拡大アルゴリズム10種・ソフト8種、計14パターンの画質評価結果
も合わせて見て下さい。
NeuronDoublerがv3.10になって画質が向上したので前回のPSNRによる画質テストに続き、拡大結果の比較用に計4種類のソフトウェア及びアルゴリズムでの超解像サンプル（縦横4倍の画素数16倍拡大）を作成しました。
本記事のテスト画像は、引用元（http://loggialogic.blogspot.com/）の記載があれば転載可能です。画像は全て私(Wirewriggle)が作成又は撮影した物を使用しています。
テスト結果
まずはNeuronDoublerとLanczos-3の比較用に抜粋した結果です。ロスレスのPNG-24形式です。
＊画像をクリックすると大きく表示されます。
全ての結果を纏めた画像を掲載します。品質80のJPEG形式で不可逆圧縮されています。
MSE・PSNRによる画像拡大アルゴリズム10種・ソフト8種、計14パターンの画質評価結果
も合わせて見て下さい。
NeuronDoublerがv3.10になって画質が向上したので前回のPSNRによる画質テストに続き、拡大結果の比較用に計4種類のソフトウェア及びアルゴリズムでの超解像サンプル（縦横4倍の画素数16倍拡大）を作成しました。
本記事のテスト画像は、引用元（http://loggialogic.blogspot.com/）の記載があれば転載可能です。画像は全て私(Wirewriggle)が作成又は撮影した物を使用しています。
テスト結果
まずはNeuronDoublerとLanczos-3の比較用に抜粋した結果です。ロスレスのPNG-24形式です。
＊画像をクリックすると大きく表示されます。
 |
| 超解像処理テスト抜粋結果1 |
 |
| 超解像処理テスト抜粋結果2 |
 |
| 超解像処理テスト抜粋結果3 |
全ての結果を纏めた画像を掲載します。品質80のJPEG形式で不可逆圧縮されています。
2012/12/20
PSNRによる画像拡大アルゴリズム7種の画質評価結果
この記事は古いので、
MSE・PSNRによる画像拡大アルゴリズム10種・ソフト8種、計14パターンの画質評価結果
を見て下さい。
各種画像拡大アルゴリズムとソフトウェアの紹介
評価に使用した超解像・画像拡大アルゴリズムの紹介です。Photoshop以外は無料で入手して使用できる物です。
「人工知能超解像プログラム NeuronDoubler」
当方の開発した超解像を行うフリーソフトウェアです。ニューラルネットワークを応用した独自アルゴリズム（連想記憶型人工知能による一種のデータベース型超解像）で動作します。
使用ソフト/設定：NeuronDoubler v3.10 / デフォルト設定
「100ｘ100倍 超解像ソフト」
神戸大学の研究室が公開している超解像ソフト。データベース型超解像と思われます。
使用ソフト/設定：100ｘ100倍 超解像ソフト Windows用 Version 2012.06.04 / デフォルト設定
「Lanczos-3（ランチョス3）」
高品質で有名な画像の拡大/縮小アルゴリズムです。実装しているソフトウェアは少なめです。
使用ソフト/設定：藤 -Resizer- v2.63.0 / Lanczos-3
「Bicubic（バイキュービック）」
下記のバイリニアと合わせ、一般的に普及している拡大アルゴリズム。
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / バイキュービック法 - 滑らか（拡大に最適）
「Bilinear（バイリニア）」
単純な線形補間による拡大アルゴリズム。
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / バイリニア
「Nearest neighbor（ニアレストネイバー）」
最も単純な拡大アルゴリズム。整数倍の拡大では元画像がそのまま引き延ばされます。
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / ニアレストネイバー
「SmillaEnlarger」
有名なオープンソースの画像拡大ソフト。アルゴリズムは独自のようです。
使用ソフト/設定：SmillaEnlarger version 0.9.0 / デフォルト設定
MSE・PSNRによる画像拡大アルゴリズム10種・ソフト8種、計14パターンの画質評価結果
を見て下さい。
各種画像拡大アルゴリズムとソフトウェアの紹介
評価に使用した超解像・画像拡大アルゴリズムの紹介です。Photoshop以外は無料で入手して使用できる物です。
「人工知能超解像プログラム NeuronDoubler」
当方の開発した超解像を行うフリーソフトウェアです。ニューラルネットワークを応用した独自アルゴリズム（連想記憶型人工知能による一種のデータベース型超解像）で動作します。
使用ソフト/設定：NeuronDoubler v3.10 / デフォルト設定
「100ｘ100倍 超解像ソフト」
神戸大学の研究室が公開している超解像ソフト。データベース型超解像と思われます。
使用ソフト/設定：100ｘ100倍 超解像ソフト Windows用 Version 2012.06.04 / デフォルト設定
「Lanczos-3（ランチョス3）」
高品質で有名な画像の拡大/縮小アルゴリズムです。実装しているソフトウェアは少なめです。
使用ソフト/設定：藤 -Resizer- v2.63.0 / Lanczos-3
「Bicubic（バイキュービック）」
下記のバイリニアと合わせ、一般的に普及している拡大アルゴリズム。
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / バイキュービック法 - 滑らか（拡大に最適）
「Bilinear（バイリニア）」
単純な線形補間による拡大アルゴリズム。
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / バイリニア
「Nearest neighbor（ニアレストネイバー）」
最も単純な拡大アルゴリズム。整数倍の拡大では元画像がそのまま引き延ばされます。
使用ソフト/設定：Photoshop CS5 / ニアレストネイバー
「SmillaEnlarger」
有名なオープンソースの画像拡大ソフト。アルゴリズムは独自のようです。
使用ソフト/設定：SmillaEnlarger version 0.9.0 / デフォルト設定
人工知能超解像プログラム NeuronDoubler v3.10公開
ｖ3.11を公開したのでそちらをご利用下さい。
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.10を公開しました。
画質の向上がメインです。
主な変更点（v3.05->3.10）
・超解像処理の画質を向上
・若干の処理速度向上
・ニューラルネットワークのデータサイズを数十MB削減
・使用メモリ量を数十MB削減
・PSNRだけ稼ぐ機能を廃止
・その他内部的な細かい最適化と改良
画質の向上について
学習エンジンの改良によるニューラルネットワークモデルの性能向上と固定ロジックの調整により画質が改善しました。
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.10を公開しました。
画質の向上がメインです。
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| NeuronDoubler v3.10 |
主な変更点（v3.05->3.10）
・超解像処理の画質を向上
・若干の処理速度向上
・ニューラルネットワークのデータサイズを数十MB削減
・使用メモリ量を数十MB削減
・PSNRだけ稼ぐ機能を廃止
・その他内部的な細かい最適化と改良
画質の向上について
学習エンジンの改良によるニューラルネットワークモデルの性能向上と固定ロジックの調整により画質が改善しました。
2012/09/11
人工知能超解像プログラム NeuronDoubler v3.05公開
ｖ3.10を公開したのでそちらをご利用下さい。
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.05を公開しました。
バージョンはマイナーチェンジですが、画質とパフォーマンスがかなり向上しました。
主な変更点（v3.03->3.05）
・学習エンジンの改良等により超解像処理の画質を向上
・各種最適化により最大で40％の処理速度向上
・メモリ管理を改善し使用メモリ量を最大数百MB削減
・ニューラルネットワークのデータサイズを若干削減
・32bit環境での動作性向上
・空きメモリの動作環境を1GB->512MBに変更
・平坦部の拡大アルゴリズムをバイキュービック法からLanczos3に変更
・縮小処理アルゴリズムを平均画素法からLanczos3に変更
・PSNRだけ稼ぐ機能を追加
・その他内部的な細かい最適化と改良
画質の向上について
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.05を公開しました。
バージョンはマイナーチェンジですが、画質とパフォーマンスがかなり向上しました。
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| NeuronDoubler v3.05 |
主な変更点（v3.03->3.05）
・学習エンジンの改良等により超解像処理の画質を向上
・各種最適化により最大で40％の処理速度向上
・メモリ管理を改善し使用メモリ量を最大数百MB削減
・ニューラルネットワークのデータサイズを若干削減
・32bit環境での動作性向上
・空きメモリの動作環境を1GB->512MBに変更
・平坦部の拡大アルゴリズムをバイキュービック法からLanczos3に変更
・縮小処理アルゴリズムを平均画素法からLanczos3に変更
・PSNRだけ稼ぐ機能を追加
・その他内部的な細かい最適化と改良
画質の向上について
2012/08/12
NeuronDoublerの超解像サンプル画像（x4倍）とSmillaEnlargerとの画質評価
NeuronDoublerの画像拡大処理の画質を検証する為に4倍拡大画像を作成しました。
また、比較用にSmillaEnlargerで同一倍率で拡大した画像と並べてあります。
v3.05で画質が更に向上しました。（2012/09/11）
v3.10で画質が更に向上しました。（2012/12/20）
v3.10でのサンプル画像の記事
サンプル画像
その他のトリミング前の画像等はGoogleドキュメントに置いておきます。
NeuronDoubler_v303_TestSample.zip (53.2MB)
また、比較用にSmillaEnlargerで同一倍率で拡大した画像と並べてあります。
v3.05で画質が更に向上しました。（2012/09/11）
v3.10で画質が更に向上しました。（2012/12/20）
v3.10でのサンプル画像の記事
サンプル画像
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| [テスト画像1] ＊ゆんフリー写真素材集の画像を使用 |
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| [テスト画像2] ＊ゆんフリー写真素材集の画像を使用 |
その他のトリミング前の画像等はGoogleドキュメントに置いておきます。
NeuronDoubler_v303_TestSample.zip (53.2MB)
人工知能超解像プログラム NeuronDoubler v3.03公開
v3.05を公開しましたのでこちらを使用してください。（2012/09/11）
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.03を公開しました。
主にメモリ管理の改善とマイナーバグの修正です。
Java仮想マシン（JVM）に1.5GBの最大ヒープメモリサイズを設定した状態で、
解像度648x906から2592x3624への拡大（縦横4倍の16倍ズーム、60万画素→940万画素相当）
を行った結果、JVM使用メモリ約1.2GB（うち690MBをNeuronDoubler使用）となりました。
これで32bit環境でも殆ど動作するようになったかと思います。
主な変更点（v3.02->3.03）
・ニューラルネットワークのデータサイズ削減(192MB -> 96MB)
・メモリ使用量を500MB程度削減した
・メモリ使用量減少に伴い処理速度が若干向上
・"Reducing memory use"オプション廃止
・空きメモリの推奨環境を2GB->1GBに変更
・32bit環境での動作性向上
・処理が進まない場合に警告を出すようにした
・サイズ指定拡大時に2^n倍のピクセル数を指定されると余計なリサンプル処理が入る問題を修正
・デフォルトの保存形式をBMPからPNGに変更
・起動用のBATの修正
・その他内部のコードの整理
入手先＆ダウンロード
Google ドキュメントに置いておきます。
リンク先の[ダウンロード]ボタン又は左上のボタンのFile->Downloadを選択してください。
ファイルサイズが大きいのでウイルススキャンの上限サイズ関係の下記メッセージが出ますが、
>Sorry, we are unable to scan this file for viruses.
>The file exceeds the maximum size that we scan.
"Download anyway"をクリックしてダウンロードして下さい。
NeuronDoubler_v303_full.zip (93.6MB)
人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.03を公開しました。
主にメモリ管理の改善とマイナーバグの修正です。
Java仮想マシン（JVM）に1.5GBの最大ヒープメモリサイズを設定した状態で、
解像度648x906から2592x3624への拡大（縦横4倍の16倍ズーム、60万画素→940万画素相当）
を行った結果、JVM使用メモリ約1.2GB（うち690MBをNeuronDoubler使用）となりました。
これで32bit環境でも殆ど動作するようになったかと思います。
主な変更点（v3.02->3.03）
・ニューラルネットワークのデータサイズ削減(192MB -> 96MB)
・メモリ使用量を500MB程度削減した
・メモリ使用量減少に伴い処理速度が若干向上
・"Reducing memory use"オプション廃止
・空きメモリの推奨環境を2GB->1GBに変更
・32bit環境での動作性向上
・処理が進まない場合に警告を出すようにした
・サイズ指定拡大時に2^n倍のピクセル数を指定されると余計なリサンプル処理が入る問題を修正
・デフォルトの保存形式をBMPからPNGに変更
・起動用のBATの修正
・その他内部のコードの整理
入手先＆ダウンロード
2012/06/11
NeuronDoublerの超解像サンプル画像（x2倍）とSmillaEnlarger、Lanczos-3との画質評価
画像拡大結果を比較する為にNeuronDoublerの他、4種類のソフトウェア及びアルゴリズムでのサンプル画像を作成しました。
v3.05で画質が更に向上しました。（2012/09/11）
v3.10で画質が更に向上しました。（2012/12/20）
v3.10でのサンプル画像の記事
テスト用の画像は全て私(Wirewriggle)が作成又は撮影した物を使用しています。
原寸大のロスレス画像はGoogleドキュメントに置いてあります。
＊左上の[File->Download]を押してダウンロードして下さい。
NeuronDoubler_v302_Sample_Compare.png
ダウンロード後に適当なビューアで等倍表示し、御自身で比較検証して下さい。
v3.05で画質が更に向上しました。（2012/09/11）
v3.10で画質が更に向上しました。（2012/12/20）
v3.10でのサンプル画像の記事
テスト用の画像は全て私(Wirewriggle)が作成又は撮影した物を使用しています。
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| サムネイル |
＊左上の[File->Download]を押してダウンロードして下さい。
NeuronDoubler_v302_Sample_Compare.png
ダウンロード後に適当なビューアで等倍表示し、御自身で比較検証して下さい。
2012/06/08
NeuronDoubler 導入マニュアル
更新日：2014/02/23
NeuronDoublerの導入マニュアルです。(v3.20対応版)
0.想定環境
開発及び検証環境はWindowsですが、LinuxやMac OS X、Solarisでも動作すると思われます。（未検証）
1.ファイルを用意
以下の三点を用意して下さい。
・ NeuronDoubler
NeuronDoublerの本体です。
・ Java Runtime Environment (JRE)
NeuronDoublerの動作にはJREが必要です。 64bit OSを使用している方は64bit版を選択して下さい。 またセキュリティとパフォーマンスの為に、最新版のJREを推奨します。
NeuronDoublerの導入マニュアルです。(v3.20対応版)
0.想定環境
開発及び検証環境はWindowsですが、LinuxやMac OS X、Solarisでも動作すると思われます。（未検証）
1.ファイルを用意
以下の三点を用意して下さい。
・ NeuronDoubler
NeuronDoublerの本体です。
・ Java Runtime Environment (JRE)
NeuronDoublerの動作にはJREが必要です。 64bit OSを使用している方は64bit版を選択して下さい。 またセキュリティとパフォーマンスの為に、最新版のJREを推奨します。
2012/06/07
人工知能超解像プログラム NeuronDoubler のアルゴリズム（動作原理）
私(Wirewriggle)が独自に開発した人工知能超解像プログラム NeuronDoubler の拡大アルゴリズムを公開します。
基本的には2012/06/04に公開したv3.00の配布パッケージに同梱の解説と同じ物です。
基本的には2012/06/04に公開したv3.00の配布パッケージに同梱の解説と同じ物です。
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| NeuronDoubler Super-resolution algorithm |
人工知能超解像プログラム NeuronDoubler v3.02を公開
v3.03を公開しましたのでそちらをご利用ください。
初公開のv3.00をつい先日リリースしたばかりですが、人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.02を公開しました。
主な変更点
・バグ修正（主にプレビュー機能周り）
・プレビュー時に処理中の画像周辺のみ表示するようにした
・起動用のBATの修正
・その他コードの整理と修正
入手先
Google ドキュメントに置いておきます。
[ダウンロード]ボタン又は
リンク先の左上のボタンのFile->Downloadを選択してください。
NeuronDoubler_v302_noNN.zip
Ver:3.02
*nnsData非同梱
＊人工知能モデル(ニューラルネットワーク）は容量が大きいのでv3.02には同梱していません。
v3.00の配布パッケージのnnsDataフォルダ内のデータ（64個）を、v3.02の配布パッケージのnnsDataフォルダに入れて下さい。
＊32bit OS＋32bit JVMの環境では付属BATでは動作しない恐れがあります。以下の内容のBATファイルを作成してNeuronDoublerを起動して下さい。（
-Xmx
の値は環境に応じて要変更）
java -Xms512m -Xmx1500m -jar NeuronDoubler_v302.jar
初公開のv3.00をつい先日リリースしたばかりですが、人工知能超解像プログラム NeuronDoublerのv3.02を公開しました。
主な変更点
・バグ修正（主にプレビュー機能周り）
・プレビュー時に処理中の画像周辺のみ表示するようにした
・起動用のBATの修正
・その他コードの整理と修正
入手先
2012/06/04
人工知能超解像プログラム NeuronDoubler
人工知能超解像プログラム NeuronDoubler 更新：2015/09/23
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| Artificial intelligence super-resolution Program : NeuronDoubler |
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