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156 4.6. AUFLÖSUNGSSTEIGERUNG DURCH SUPERPOSITION
Weiterer Vorteil bei dem vorgestellten Ansatz zur Farbinterpolation ist u.a. der im-
plizite Weiß- und Schattenabgleich, d.h. eine manuelle Parametrisierung und weitere
Vorverarbeitungsschritte entfallen und die Ergebnisse bleiben reproduzierbar. Statt ei-
ner Tiefpassfilterung zur Mittelung der Farbbeiträge, was zu dem beobachteten Farb-
moiré führt, nutzt der Ansatz die Kenntnis über die Position und Verteilung der Fasern
und der Farbfilter, um subpixelgenau die Intensität und Farbzusammensetzung des Ori-
ginalbilds zu restaurieren.
4.6 Auflösungssteigerung durch Superposition
Das in Abschnitt 3.5 ausgeführte Verfahren zur Steigerung der Auflösung von Bildse-
quenzen wird in erster Linie durch zwei Einflussgrößen gesteuert. Das ist zum einen die
Anzahl NI von benachbarten Bildern, die für die Erweiterung mit registrierten Merk-
malen herangezogen werden und zum anderen die maximale Anzahl NM an Merkma-
len, die jeweils aus den NI benachbarten Bildern in das Basisbild integriert werden. Ein
Super Resolution Bild HR I erhält zur Kennzeichnung dieser Einflussgrößen das Super-
skript (NI, NM), also HR I (NI,NM) . Abschnitt 4.6.2 untersucht die Superposition visuell,
d.h. subjektiv durch einen Betrachter. Dies kann einerseits durch einen Vergleich der
Ergebnisbilder mit dem herkömmlich aufgelösten Basisbild LR Έn erfolgen (ˆn indiziert
das Basisbild), oder im Verhältnis zu anderen hoch aufgelösten Ergebnissen HR I (N′ I ,N′ M )
mit N ′ I = NI oder N ′ M = NM ausgewertet werden. Abschnitt 4.6.3 diskutiert die Ergeb-
nisse aus quantitativen Vergleichen auf der Basis von Differenz- und Ähnlichkeitsma-
ßen. Soweit nicht anders angegeben, erfolgt in allen Analysen die Registrierung von
Bildmerkmalen zur Verbesserung des Basisbilds datengetrieben, d.h. ohne Einbringen
von Zusatzwissen über die Richtung und Schrittweite der Bewegung. Abschnitt 4.6.4
vergleicht abschließend das Ergebnis der Superposition mit dem von Interpolation und
Filterung. Hier werden an einem ausgewählten Beispiel die Herausforderungen und
Grenzen der Superposition anschaulich verdeutlicht.
4.6.1 Bildmaterial
Die unterschiedlichen Bildinhalte und deren Strukturen im Bild spielen eine wichti-
ge Rolle sowohl bei der Berechnung von Bewegungsvektorfeldern und damit die al-
gorithmische Stabilität der Superposition, als auch für das subjektive Empfinden der
resultierenden Bilder. Für den Vergleich werden deshalb vier Konstellationen mit un-
terschiedlichen Oberflächen und Reflexionseigenschaften gewählt (vgl. Tab. 4.13). Die