headerzoomenhance
headerzoomenhance

Zoom & Enhance

| 2 Comments

Zoom en Enhance, hoe veel makkelijker kan het zijn:

Als we maar voldoende inzoomen op het reflecterende horloge, raampje of goed opgepoetste schoenen, vinden we altijd net die ene aanwijzing die nodig is om de dader te identificeren. Dat wil zeggen, zo gaat het in films, maar wij weten wel beter: in het echte leven is dit onmogelijk. Of toch niet? …

Dat ligt er maar net aan hoeveel informatie we tot onze beschikking hebben. Uit een foto van 4 pixels zullen we nooit meer een gezicht kunnen reconstrueren, maar stel nou dat dat de foto is gemaakt met een voldoende goede camera, alleen deze was niet scherp gesteld? In dat geval is er wel voldoende informatie aanwezig, maar is deze over de foto heen verdeeld.

Stel, we weten precies hoe de informatie verdeeld is (dus hoever de camera uit focus was), dan kunnen we de informatie weer terug rekenen. Dit is te zien in het onderliggende plaatje, waar gebruik gemaakt in van een (blind) maximum likelyhood filter.
Ziedaar, een leesbaar nummerbord! De reden dat het plaatje er toch tamelijk slecht uitziet komt door ruis. Het filter ziet het verschil tussen ruis en data niet optimaal, en probeert ook de ruis scherp te stellen.

Bewegings onscherp nummerbord1 Zoom &  Enhance image

Bewogen nummerbord voor en na beeldbewerking

Een ander geval is het volgende: de camera heeft maar weinig pixels, maar er is een filmpje mee gemaakt. In dat geval is er ook extra informatie aanwezig, maar nu in verschillende afbeeldingen op verschillende momenten. Het is nu de truuk om deze informatie op een zinvolle manier te combineren.

Het leek me aardig om dit zelf eens te proberen. De wiskunde om dit soort bewerkingen te doen, is vrij toegankelijk, maar om daar een makkelijk te gebruiken programma van te maken is een heleboel werk. Daarom heb ik de stoute schoenen aangetrokken en contact op genomen met een AMPED, de maker van Forensische Video Enhancement software, en heb ik zowaar een test versie van de software gekregen. Tijd voor CSI Nijmegen!

Verhogen resolutie nummberbord met AMPED five

In dit filmpje ben ik verwikkeld in een hoge snelheids-achtervolging waar ik probeer een nummerbord te filmen. Wat scheelt is dat de andere partij niet bewust is van onze achtervolging en zich braaf aan de maximum snelheid houdt.

In het filmpje spiegel ik eerst het beeld, en verhoog ik het contrast. Daarna stabiliseer ik het beeld zodanig dat het nummerbord op de zelfde plaats blijft staan, en schaal ik het beeld op. Uiteindelijk tel ik steeds 5 afbeeldingen bij elkaar op.Het idee is dat doordat de bij elkaar opgetelde afbeeldingen meer detail opleveren dan een enkel beeld.

before and after processing 1 1024x4331 Zoom &  Enhance image

Nummer bord voor en na beeldbewerking

Maar zoals de bovenstaande afbeeldingen tonen, is het beeld wel ruisvrijer geworden maar niet scherper. Waarschijnlijk heeft dat er mee te maken dat de beelden toch niet perfect over elkaar liggen (door vervorming?) of doordat de individuele afbeeldingen iets uit focus zijn. Voor de geïnteresseerde, dit artikel vertelt meer over de fundamentele beperkingen van deze techniek.

Maar zoals in elke goede aflevering geeft deze forensische detective het nog niet op. Dan maar de beelden van een andere vlucht-auto, die iets dichterbij rijdt. Verder ga ik nu voor de laatste stap een gespecialiseerd superresolutie programma gebruiken, QE SuperResolution. Dit programma gaat nog een stapje verder. Het probeert de afbeeldingen zodanig te vervormen dat ze perfect op elkaar passen.

before and after processing 21 Zoom &  Enhance image

Nummerbord voor en na beeldverwerking

En inderdaad, het beeld is scherper geworden! Helaas blijft het lastig om het nummerbord te lezen. Met veel ogen knijpen en flink wat proberen is het me gelukt het kenteken van de auto te achterhalen op de RDW site. Oh, en de eerste die me het type van de auto kan vertellen trakteer ik op een fles wijn (of drank naar keuze).

Hmmm, misschien gaat CSI Nijmegen toch niet zo’n TV hit worden. Nee, dan nog maar een filmpje kijken van de onbetwiste helden van de Zoom & Enhance:

2 Comments

Leave a Reply

Required fields are marked *.