画像の画質を上げる

こういった画像を解析する(画質を上げて文字の判別を可能にする)アルゴリズムは存在しないのでしょうか？
NASAの軍事偵察衛星がナンバープレートが読めるアルゴリズムを有していると
聞いたので今後の画質向上が凄く気になるのです。
それともそれは特殊なレンズで捕らえているからこそ出来る技なのでしょうか？
存在しないデータを補って真実を作り出す事が可能なのでしょうか？
私にはデータが存在しない＝再現不可能だと思ってならないのですが。
詳しい方いらっしゃいましたらご回答御願い致します。

No.1 ベストアンサー 回答者： E-Dec 回答日時： 2011/05/21 06:47

軍事衛星が車のナンバープレートを直接読むのは困難だと考えられています。

確かに昔このような噂がありましたが、現実的な大きさのレンズから得られる
理論上の解像力限界(レーリー限界)を持ってしても、数百kmの距離から数cm角
の数字を読むことは出来ません。

例えば80cmもの巨大な口径を持つ望遠鏡を有していても、理論上の分解能は
0.1秒(秒は角度の単位で1/3600度)となります。

これは衛星としては低い高度である300kmの上空を飛んでいた場合、計算上は
地上で14cmの分解能となります。分解能というのは２点を分解できる能力を
有するという意味で、14cm角のものを読めるという意味ではありません。

しかも、これは理論上の数値であり、大気の影響やレンズの物理的精度など
からみて、現実的にこれほどの分解能を有することはないでしょう。

一方で興味深い研究もあります。
画像のパターン認識あるいはパターン認証と呼ばれる技術の応用で、監視カメラ
などのある程度ボケた画像から、車のナンバーを推定することが可能となって
きています。

具体的には、ナンバーフォントをぼかし、そのボケ映像からの一致率を元に
ナンバーを推定していくんです。画質を向上させて認識するわけではありません。

もしかすると14cm角付近まで分解能を持って行けるのであれば、このパターン
認識技術である程度推定できるのかもしれません。

基本的には「データが存在しない＝再現不可能」だと考えて差し支えないで
しょう。一方で数字であることやそのフォント、色、形などが予め分かって
おり、照合によって複数の中から選択していくようなものであれば可能かも
しれません。

No.3 回答者： Takuya0615 回答日時： 2011/05/21 09:49

光はどんな小さな物でも情報を持っているので、衛星がナンバープレートの数字を読み取ることは理論的に可能です。

しかし、解像度が低いラスター画像で内容を読み取るのは難しいと思います。
お絵かきロジックのマス目が少ない物を想像してください。

No.2 回答者： Sasakik 回答日時： 2011/05/21 09:23

質問者サマの読み間違えかと思うけど

＞NASAの軍事偵察衛星
「NSA（アメリカ国家安全保障局：国防総省の諜報機関）」なら兎も角、本当に「NASA（アメリカ航空宇宙局：軍事衛星を運用することはない）」と書いたあったのなら、そもそものソースの信憑性が怪しいな　と。

現実の偵察衛星の解像角は１０cm程度で留まっていますが、カメラ・レンズなどの機器では解決できない「分厚い空気（大気層）」によって生じる「揺らぎ（シンチレーション）」による限界で、シンチレーションは自然現象により発生するため、これ以上の解像の追求を半ば諦めているようです（やたらとデカイ光学望遠鏡を作っても衛星に搭載できないという物理的問題もある）。

そのため、＃１さんの回答にもある「パターン認識」で判別したり、シギント（SIGINT）やヒューミント（HUMINT）で得られた情報と照合して、総合的に解析しているようです。

新型戦車の配備状況なども、偵察衛星の映像だけで判断できることはなく、映像から車体や搭載砲の大きさを推測して既知の情報などと照らし合わせて、該当する車両などを特定しているようです。

「ようです」ばかりになりましたが、なんと言っても軍事機密に関する話し、専門誌の記事などもライターさんが周辺情報を積み上げた結果であり、”真相は藪の中”なのでご勘弁を。