ChMd119 ゴブリンクォーク4からゴブリンクォーク9へ
From GOBLINE QUARK 4 To GOBLINE QUARK 9

黒月樹人(KULOTSUKI Kinohito)

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 はじめに

 UFO画像を調べようと決めた2014年の11月末の時点ではゴブリンクォーク4しかなかったわけですが、このとき、「周波数解析」という言葉だけをたよりに、かつて地震波にかかわる地中地探査の仕事をしていたころに学び始めたウェーブレット解析を2次元配列の画像の画素に対して適用するということに取り組むことにしました。そして生まれたのが「周波数」と名づけた、新しい解析ページでした。このような、まったく新しい解析ページをつけたのですから、これまでのゴブリンクォーク4と区別するため、これをゴブリンクォーク5と名づけることにしました。
 その後、さまざまなUFO画像を調べてゆく過程で必要となってきた、新しい機能を開発して、このゴブリンクォーク5に加えていったのですが、あるとき、これらの新しい機能はそれぞれゴブリンクォークのバージョンアップに相当するものだと気がつき、順に数えていったところ、ゴブリンクォーク4から、おおよそ5つの重要な機能アップを行ったということになり、かくして、ゴブリンクォークはバージョン9ということになったわけです。このときの5つの重要な機能アップとは、次のようなものです。

 (A) 周波数解析(2Dウェーブレット解析としてのレリーフ解析とテキスタイル解析)
 (B) 光核フリーキャンバス解析(キャンバス領域が自由に選択できる)
 (C) 新しい体系のフルーツ解析(いくつかの機能が自由に選択できる)
 (D) 色核解析(色紋解析と光核解析を組み合わせたもの)
 (E) フルーツ核解析(光核解析とフルーツ解析の機能を拡張して組み合わせたもの)

 この他に「合成」の内容もかなり拡張しましたが、これは(かなり自由度が増えて役にたつものですが)比較的シンプルなものなので、重要な機能アップとして数えるほどのものではありません。また「画紋」解析の内容も少し改良しましたが、これも、ささやかな工夫といったレベルで、バージョンアップの対象となるほどのものではありません。
 おそらく、ゴブリンクォーク4の中心的な解析機能の「ゴブリンアイ」と、上記の5つの新機能は、他に類のないものと考えられます。ときどき目にする他の画像解析ソフトは、画像を詳しく調べることにではなく、画像をめちゃくちゃに加工することに向かっていて、本格的な科学における解析のためには、何の役にもたたないものです。ただの「おもちゃ」にすぎません。
 このページでは、「チリ銅山上空のUFO」画像をサンプルとして、新しい解析機能が、どのような成果を生み出してきたのかということを、かんたんにまとめることにします。

 解析サンプル画像


図1 チリ銅山上空のUFO code = [3]


図2 UFO部分の拡大なめらか補間(画像A) code = [3]x128

 ゴブリンクォーク4の機能

 ゴブリンクォーク4の機能についてかんたんにまとめておきます。
 次に、ゴブリンクォーク4のページを順に並べます。

 (1) トップ さいしょはここにも色々な機能があったのですが、現在は、表記を「日本語」と「英語」で選択するスイッチがあるだけです。
 (2) 光核 この機能はさいしょ白く輝く星の姿を調べるため、濃淡値の255に近いところの画素だけを取り出して、0-255のキャンバスに広げるということから始まりました。これが「光核解析」の「光核」という用語の由来です。このあと、0に近いところについても同じようにできることに気づき、こちらを「暗核」と呼んだこともありましたが、このようなプロセスは、0-255の何処に対しても可能だと気づき、自由に「核」となる範囲を設定できるようにしたわけです。
 (3) 色構成(フルーツ) 色構成ともフルーツ解析とも呼びます。これの起源は土星の衛星タイタンに着陸して撮影された画像の3色の分布を画紋解析で調べたところ、意図的に位置がおかしく設定されていることに気づき、これを地球では自然なものとなる状態へと再構成したところ、自然な太陽光のもとでの画像が得られたというところに始まります。地球でとった写真についても、より鮮やかなものへとかんたんに変えることができ、これは「おいしい」と感じて、フルーツの名前を色々とつけることにしたものです。学問的な用語としては、「色の再構成」となるかもしれませんが、親しみやすさを考慮して「フルーツ解析」と呼んでいます。
 (4) マップ 画像に小さな領域を指定して「拡大なめらか補間」したものを、次の「現像」で表示します。このときの拡大率は2の倍数でのみ大きくなるようにしています。このことが、のちに役だつこととなったようです。ここで自由な倍率でかくだいしてしまうと、のちの解析でいろいろなノイズがはいりこむことになるはずです。
 (5) 現像 「拡大なめらか補間」の結果を表示するだけでなく、かんたんな色の変換が行えるようにしています。
 (6) G.アイ(ゴブリンアイ) 一般に「拡大なめらか補間」すると、このときのアルゴリズムのため、幾分かぼんやりした画像となります。ビデオ機器やカメラでの「デジタルズーム」は、このピンポケ化のため、2倍くらいにとどめられています。このゴブリンアイは、このようなピンポケのもととなる「色のかすみ」を取り除く機能です。アルゴリズムは秘密です。ただし、処理に時間がかかりますが、これで幾分かきれいになった画像をウェブで使ってきました。
 (7) コンター コンター解析のアルゴリズムはかんたんなものです。濃淡値での値を決めて、その画素の色を置き変えてやればよいだけです。しかし、この効果はなかなか優れていて、肉眼では分からないさまざまな違いを浮き上がらせてくれます。
 (8) 色加味 色加味解析はコンター解析のアルゴリズムを拡張したものです。これもなかなか強力な機能をもったものです。
 (9) 染色 画像に微妙な色の変化を加えるためのものです。
 (10) 明暗 光核ほどの強いコントラストの変化ではなく、わずかな変化を、さまざまな設定で行うためのものです。
 (11) 強弱 これは正式には「色の強弱」と名づけられます。日本の探査機「かぐや」が撮影した月面の画像が、どういうことか、自然な状態ではなく、色が弱いものだったので、これを自然な状態に戻したところ、ほんとうの月面の色はカラフルであり、地球の草やコケと同じ色が広がっているところが多くあるということが分かりました。
 (12) 平均 これの正式名は「平均合成」です。P画像とQ画像を呼び出して、半分ずつの強さで合成する「平均合成」のほか、いろいろなパターンを設定してあります。
 (13) 画紋 画像の色情報を、赤と緑と青の成分で分けて調べるものです。この解析ページがなければ、「色の強弱」や「フルーツ解析」は生まれませんでした。

 次の図3は「画像Aをゴブリンアイで暗解析したものです。これを画像Bとします。ゴブリンアイをうまくつかえば、フルーツ解析と同じようなものが得られます。げんみつに言うと、画素のデータをひとつも削っていないので、ゴブリンアイのほうが情報量の観点からは優れています。
 その次の図4は「画像Bを色加味解析」したものです。このUFOが何層化の色変化によって表現されています。設定を色々と工夫すれば、さらに詳しく解析することができます。


図3 画像Aをゴブリンアイで暗解析(画像B) code = [3]x128GE(zyxw)


図4 画像Bの色加味解析ページ code = [3]x128GE(zyxw)Add(A)

 (B) 光核フリーキャンバス解析(キャンバス領域が自由に選択できる)

 ここからはゴブリンクォーク9の機能について説明します。時系列的には「(A) 周波数解析(2Dウェーブレット解析としてのレリーフ解析とテキスタイル解析)」のほうが先に生まれましたが、処理の流れとして、こちらの「(B) 光核フリーキャンバス解析」のほうから説明します。


図5 画像Aの光核フリーキャンバス解析ページ(codeは省略)

 ゴブリンクォーク4の光核解析には無かった機能が2つあります。  その一つ目は、画像を、Gry(3Cの全体)、Blu(青版)、Grn(緑版)、Red(赤版)の4種類で取り扱えるようにしたことです。これまでのものはGry(3Cの全体)だけでした。3色のそれぞれで解析したものを、「平均(合成)」に新たに加えた「10対10」のモードで再合成して、あらたな色バランスのもとでのカラー光核画像を得ることができます。  その二つ目はキャンバス(Canvas)の範囲を自由に設定するようにしたことです。これにより、白く輝き過ぎて(濃淡値が255を越えてしまった)ホワイトアウトを防ぐことができます。

 (C) 新しい体系のフルーツ解析(いくつかの機能が自由に選択できる)

 ゴブリンクォーク9のフルーツ解析では、幾つもの新機能を加えましたので、中心となる呼び名を決めることができず、「新しい体系の」と表現することになりました。


図6 画像Aの新しい体系のフルーツ解析ページ(codeは省略)

 「(色の)強弱」と「明暗」をフリー化し、クィックスイッチも残しました。
 重要な改良点は「Effect」という機能を盛り込んだことです。ゴブリンクォーク4のフルーツ解析では、フルーツ名によって、内部の解析アルゴリズムが異なっていたのですが、これを統一的なものへと変えました。解析名としてのフルーツ名は同じでも、まったく異なる解析結果となります。ただし、その名がもっていた傾向は保存し、「種類」のリストの下にあるグラフで表現しています。左が濃淡値の0で右が同255です。オニオン onion は明るい255のほうの効果を弱めて解析するものです。

 (E) フルーツ核解析(光核解析とフルーツ解析の機能を拡張して組み合わせたもの)

 次の図7は「光核フリーキャンバス解析の3色分解解析からの再合成のレリーフ7N解析」というものです。3色に分解して調整してから再合成するようになり、それ以前のものから、かなり問題が現れにくくなったのですが、まだ解決していません。
 その問題というのは、赤版と緑版と青版がとらえているUFOの領域が一致していないということです。青版の像は小さくなって隠れていますが、緑版の解析像が左に、赤版の解析像が右に、それぞれ広がっています。
 この問題を解決するために生み出したのが「(E) フルーツ核解析」です。これは光核解析とフルーツ解析の機能を拡張して組み合わせたものとなります。


図7 光核フリーキャンバス解析の3色分解解析からの再合成のレリーフ7N解析
code = [3]x128LC(223-255)[BGR]_onAGI(7N)32(64)

 (E) フルーツ核解析は複雑な処理を行ってゆきますので1ページではおさまらず、「解析1」、「解析2」、「解析3」、「結果」の4ページによって構成されています。


図8 フルーツ核解析の解析1のページ

 図8は「フルーツ核解析の解析1のページ」です。ここで新たな機能として組み込まれているのが「果物核」というものです。ほんとうは「フルーツ核」と表現したかったのですが、スペースの関係で「フルーツ」を「果物」と表記することとなりました。
 「果物核」の後ろにある「40」〜「80」の数字は、3色の分布ヒストグラムにおける、0から255の数を0の方から数えて255で100となるように定めたものです。これがフルーツ解析の処理方法で、このようなとらえかたをしたうえで、光核解析のように、核となる範囲を決めます。下のヒストグラムがキャンバス上に広げ直したものです。
 上にある1/2画像の、向かって左が解析対象の原画像で、右が3色に分解してキャンバスに広げた3色の版を再合成した「(解析)結果(像)」です。
 これはまだ、フルーツ核解析の第一段階です。次の解析2のページでさらなる調整をほどこします。このときの基礎(色)を設定するスペースが解析2では生み出せなかったので、この解析1に組み込んであります。


図9 フルーツ核解析の解析2のページ

 図9は「フルーツ核解析の解析2のページ」です。ここでは、青版、緑版、赤版の像を下のベルトスイッチなどで調整して、1/2画像の右上にある合成結果画像の状態を決めます。


図10 フルーツ核解析の解析3のページ

 図10は「フルーツ核解析の解析3のページ」です。ここは確認のために使います。1/2画像の左上がイエロー(緑版と赤版の合成)で、その下がマゼンタ(青版と赤版の合成)、右左がシアン(青版と緑版の合成)です。それぞれ2色ずつの合成ですので、調整がうまくいっているかを確認することができます。そして、右上が解析結果の3色合成像です。


図11 フルーツ核解析の結果のページ(画像の拡大表示と保存)
(こうして保存したものを画像Cとします)

 「結果」のページでは、org(原画像), blue(青版), green(緑版), red(赤版), yellow(緑版と赤版), magenta(青版と赤版), cyan(青版と緑版), syn(青版と緑版と赤版の3C合成結果像)からひとつを選んで拡大表示し、それについて保存します。

 (A) 周波数解析(2Dウェーブレット解析としてのレリーフ解析とテキスタイル解析)

 上記の「フルーツ核解析」はかなり複雑なことになっていますが、これにより、3つの色版におけるUFO像を微調整することができ、その結果、3色の情報がうまく選択され、UFOが周囲にまとっている雲の影響を取り除いた状態での、クリアーな解析像を求めることができます。
 図11のところで保存した結果像がどれだけクリアーなのかということは、この周波数解析で調べることができます。


図12 画像Cの緑版レリーフ5B解析

 図12は「画像Cの緑版レリーフ5B解析」です。実は、これまで、このようなレリーフ解析として示してきたものは、3色全体の版によるものでした。これは、青版と緑版と赤版の解析画像の情報をすべて使って混ぜ合わせてあるものです。本当の色を再現するには、このような全体の版を見るべきですが、レリーフ解析で、これらの3色についての、それぞれの版のものと見比べると、細かなパターンが異なるということが分かってきました。そのため、全体の版では、それらが混ぜ合わされることより、細かなパターンの情報がぼんやりするということが分かりました。この現象についてはあらためて解説したいと思います。ここでは、細かなパターンがよく現れている緑版を示します。


図13 画像Cのテキスタイル*oh(ast-oh)解析

 図13は「画像Cのテキスタイル*oh(ast-oh)解析」です。このast-oh解析の関数は最近見つけたもので、オードリー・ヘップバーンの画像をテスト画像として、監視カメラなどに写っているような、暗くてノイズの多い、小さな顔をどれだけうまく再現することができるかという問題に取り組む過程で、もっとも再現性がよいものとして生まれたものです。おそらく、表面に見えている様子が、こまかく忠実に表現されているのではないかと考えられます。


図14 画像CのテキスタイルΧ9(Kai9)解析
code = [3]x128FCcherry(ooloo)_FC(RESULT)_onAGI(Kai9)16(64)

 この図14は「画像CのテキスタイルΧ9(Kai9)解析」です。Χ(Kai)シリーズの関数は、ひょっとすると、高い周波数の振動により透明化がすすんでいるときのUFOの内部情報を引き出しているのではないかと想定されるものです。これまでになく精密な描写となっていますが、どこまで正しいのかは、まだよく分かっていません。

 (D) 色核解析(色紋解析と光核解析を組み合わせたもの)

 上記の解析の流れとは異なるものですが、ある種の問題に取り組むため、色核解析という新しい解析ページを生み出しました。
 これは、これまでゴブリンクォークには装備していなかった「色紋解析」をシンプルにして、光核解析のアルゴリズムと組み合わせたものです。そして、これまでの「色紋解析」では、全画素の色情報を独自の地図で表現していましたが、これでは情報が広がりすぎて、何を基準として評価すればよいのか分からなくなるので、各濃淡値の高さにおける、左右の色分布の平均値をとることにしました。そして、次の図は、このような平均値を、「核」のところの区分けごとに表わしたものです。
 このような処理により、「色紋」という情報が、人の手の「指紋」のように、ユニークな情報として利用する可能性が生まれてきました。


図15 色核解析のページ

 画紋解析

 画紋解析の表示スタイルを少し変えました。これまで「画紋グラフ」における完全な白黒画像がつくるラインは左下か右上に伸びる対角線でしたが、この線を立てるか真横に寝かせたほうが分かりやすいと気づいたわけです。ここでは立てるスタイルをとっています。
 図16のMIXページでは「画紋グラフ」のスタイルを変えただけですが、図17のPARTページでは、この「画紋グラフ」の内容を、色ごとに分けて表示しています。


図16 画紋解析のMIXページ


図17 画紋解析のPARTページ

 あとがき

 このページはかなり自己満足的なものです。どちらかというと、解析システムの進化の記録としてまとめました。
 このようなことは述べなくても、解析結果だけでじゅうぶん効果はあると思われますが、これはまあ、ゴブリンクォーク9による解析が、とても論理的なもので、これによって生み出される画像が、科学的な世界での評価を受けるに値するものだということを示すためのページです。
 まだそのような機会はありませんが、何らかの正式な学会のようなところで解析結果などを公表するとしたとき、それらの画像が確かなものであるということを証明しておく必要があります。
 まだまだこれだけでは不十分ですが、このように示している解析が、この星における一つの科学的な分野として成立してゆくことを願って、さらなる研究を続けてゆくつもりです。
 ゴブリンクォーク4は(安価で)市販していますが、ここまで進化したゴブリンクォーク9は容易に手渡すことができなくなってしまいました。経済的な価値も格段に違いますし、この世界に及ぼす影響力も無視できないものとなりました。おそらく、科学的な分野とか、犯罪捜査の分野で、強力なツールとして使うことができると考えられます。もし、そのような使い方のため必要だとされるときは、ある種の約束をしてもらったうえで、開発費などをきちんと評価した価格(かなり高額なものとなります)でおゆずりするかもしれません。ただし、マニュアルを作っている時間がないので、使い方は学びに来てもらうか、メールなどで問い合わせてもらうことになるかと思われます。
 (Written by KLOTSUKI Kinohito, Mar 14, 2015)

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