【TouchDesigner】かすみ除去フィルター

なんぞや

かすみ除去フィルターについて

Lightroomやスマホの画像編集にある処理で、英語だとDehaze Filterというらしいです。

「コントラストをあげたいけど白と黒が潰れないようにしたい」という話の流れで実装することになりました。

鮮鋭化フィルターともいうのも候補に上がりましたが、かすみ除去の処理について書きます。

実装

とりあえず時間がなかったので、OpenCVを使ったかすみ除去の処理を見つけてそれをScript TOPに移植しました。

import cv2
import math
import numpy as np

# Dehaze Filter
# https://github.com/He-Zhang/image_dehaze/blob/master/dehaze.py
def DarkChannel(im,sz):
	b,g,r = cv2.split(im)
	dc = cv2.min(cv2.min(r,g),b)
	kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(sz,sz))
	dark = cv2.erode(dc,kernel)
	return dark

def AtmLight(im,dark):
	[h,w] = im.shape[:2]
	imsz = h*w
	numpx = int(max(math.floor(imsz/1000),1))
	darkvec = dark.reshape(imsz)
	imvec = im.reshape(imsz,3)

	indices = darkvec.argsort()
	indices = indices[imsz-numpx::]

	atmsum = np.zeros([1,3])
	for ind in range(1,numpx):
	   atmsum = atmsum + imvec[indices[ind]]

	A = atmsum / numpx
	return A

def TransmissionEstimate(im,A,sz):
	omega = 0.95
	im3 = np.empty(im.shape,im.dtype)

	for ind in range(0,3):
		im3[:,:,ind] = im[:,:,ind]/A[0,ind]

	transmission = 1 - omega*DarkChannel(im3,sz)
	return transmission

def Guidedfilter(im,p,r,eps):
	mean_I = cv2.boxFilter(im,cv2.CV_64F,(r,r))
	mean_p = cv2.boxFilter(p, cv2.CV_64F,(r,r))
	mean_Ip = cv2.boxFilter(im*p,cv2.CV_64F,(r,r))
	cov_Ip = mean_Ip - mean_I*mean_p

	mean_II = cv2.boxFilter(im*im,cv2.CV_64F,(r,r))
	var_I   = mean_II - mean_I*mean_I

	a = cov_Ip/(var_I + eps)
	b = mean_p - a*mean_I

	mean_a = cv2.boxFilter(a,cv2.CV_64F,(r,r))
	mean_b = cv2.boxFilter(b,cv2.CV_64F,(r,r))

	q = mean_a*im + mean_b
	return q

def TransmissionRefine(im,et):
	gray = cv2.cvtColor(im,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
	gray = np.float64(gray)/255
	r = 60
	eps = 0.0001
	t = Guidedfilter(gray,et,r,eps)

	return t

def Recover(im,t,A,tx = 0.1):
	res = np.empty(im.shape,im.dtype)
	t = cv2.max(t,tx)

	for ind in range(0,3):
		res[:,:,ind] = (im[:,:,ind]-A[0,ind])/t + A[0,ind]

	return res


# press 'Setup Parameters' in the OP to call this function to re-create the parameters.
def onSetupParameters(scriptOp):
	return

# called whenever custom pulse parameter is pushed
def onPulse(par):
	return


def onCook(scriptOp):
	src = scriptOp.inputs[0].numpyArray(delayed=True)

	I = src.astype('float32')
	I = cv2.cvtColor(I, cv2.COLOR_RGBA2BGR)

	dark = DarkChannel(I,15)
	A = AtmLight(I,dark)
	te = TransmissionEstimate(I,A,15)
	t = TransmissionRefine(src,te)
	J = Recover(I,t,A,0.1)
	J = cv2.cvtColor(J, cv2.COLOR_BGR2RGBA)

	scriptOp.copyNumpyArray(J)
	return

結果

OpenCVを使ってるので30fpsくらいしか出ず却下となり、最終的に目合わせで作ったLUT（Davinciでトーンカーブと彩度の調整したもの）をあてました。
チーン。