コンピューター画像解析で古墳の被葬者が判明？

質問

http://www11.ocn.ne.jp/~jin/GAZO2.html
上記に、コンピューター画像解析で高松塚古墳の被葬者は忍壁親王、キトラ古墳の被葬者は但馬内親王だと解明したということが記されています。

あれれ、キトラ古墳の被葬者って骨を鑑定した結果、５０歳以上の男性、ということだったんじゃないでしょうか？
まあ、骨の鑑定が間違っていたのかもしれません。

それにどの墓も筆跡が同じな上に、ヘタクソな字。

友人に聞いてみたところ、
http://www11.ocn.ne.jp/~jin/KITRA.html
の画像は、玄武がぼけて、文字がくっきりしていておかしい、と言います。

そもそもコンピューター画像解析とはなんぞや？

http://www11.ocn.ne.jp/~jin/HISEKIG.html
上記の５、「コンピューター画像解析」には次のような内容が記されています。
以下の文章におかしい点などはありますでしょうか？

１．撮影した碑石写真などの画像デ－タ－をスキャナ－でパソコンに取込む。
２．過度の露出不足や露出オ－バ－、日向と日陰の混在、ピンボケ、正面からのフラッシュライトの使用などは望ましくない。
３．写真の大きさはＬ判又は2Ｅ判が適当。小さな写真は解像度が落ち、大き過ぎるとデ－タ－量が膨大となって処理に時間がかかり過ぎる。
４．取り込んだ画像は、モニタ－テレビ上で各種の処理を行う。
５． 処理の方法は、拡大、明度・コントラストの変更、彩度の変更、暗色化・明色化などを組み合わせる。
６．モニタ－テレビ画面上での映像の拡大は4倍（面積では16倍）くらいが適当。
過度の拡大はビットマップ（点状）映像となって文字の解析には使用できまない。
拡大は写真の引伸しと全く同じなので、撮影条件が良ければ拡大のみで判読が可能となる。
７． 映像の明度やコントラストが適当でない場合は、適当なレベルになるように両者を同時に変更することができる。
８． 派手な色が存在したり、碑石が苔などに覆われている場合は、明度やコントラストの変更では対応できないので彩度を変更する。
９．彩度の変更は、通常グレ－に近づくように彩度を減少させる。
10.派手な色彩の強い刺激を抑えると、碑石の表面の微妙な凹凸を読み取ることができるようになる。
11. 明度・コントラストの変更や彩度の変更などにより文字の痕跡を発見し、文字の大きさや配置が分かった場合は、暗色化や明色化によって文字の凹凸に陰影を付与して、文字の形をはっきりさせる。
12.暗色化は、黒色成分のある箇所（凹凸の影の部分など）をより黒っぽくする。
13.明色化は白色成分のある箇所（凹凸の明るい部分など）をより白っぽくする。
14.暗色化や明色化は、映像の所定の範囲をブラシで柔らかく掃くようにして少しずつ行う。
15. 暗色化は、文字の痕跡の発見にも利用できる。
16.碑石などの表面の凹凸の陰影がはっきりしない場合でも、墨や朱が凹部に塗り込まれていたり、墨や朱で文字が書かれていた場合などには、暗色化によって文字の痕跡が明瞭に浮かび上がってくることがある。
17.墨の微細な炭素粒子が石や金属の表面に付着していたり、朱に含まれた水銀が銅や錫と結合して黒色の水銀アマルガムとなって残存していて、肉眼では見え難い黒色成分が、暗色化に敏感に反応するのだろう。
18.このようにして文字の痕跡から例え1文字でも読み取れれば、その文字の大きさや形から他の文字の位置、大きさ、形などが推測でき、残りの文字を全て読み取ることができるようになる。
（つまりほとんどの文字は推測なのでは？）
19.モニタ－テレビ上で、明度やコントラストなどを変更した映像は、逆処理をすれば大半は元の状態に戻る。
20.特定の部分をペイント機能で加筆や色づけしたものは元に戻れず、本質的に処理前と同じものではなくなるので、一切行わない。
21.解析の終了したモニタ－テレビ上の映像は、プリンタ－で専用紙やＯＨＰ用紙にフルカラ－画像として印刷出力する。
22.ＴＶ変換装置を使用すれば、大型テレビやＴＶプロジェクタ－に直接映像を出力できるので、展示用にも活用できる。

写真の加工についての質問なので、このカテゴリーにしました。

回答No.5

HAL2（@HALTWO） · ベストアンサー

A No.4 HALTWO 度々失礼します(笑)

＞当方、釣るつもりなどこれっぽっちもありませんのでよろしくお願いします。

いえいえ、お気を悪くされないように(汗)・・・釣られたと言うか、魅せられたと言うか、嬉しい質問でしたので(笑)・・・。

＞暗色化・明色化というのが、どうもよくわかりません。
＞黒色成分とありますが、黒っぽく見えるところを故意に黒く色づけする、ということなんじゃないかと思ったりもします。

いえ、画像解析では「本来の色」や「色ではない成分のもの」を任意の色で色付けすることなども含みます。
黒色成分の暗色化 (or 明色化) は何も黒い色のままどうこうするというわけではなく、解析のためならば赤や青にしても良いのです。

黒色成分は目的のものと他の黒色成分とが混ざり合って肉眼では判別できないものという意味だろうと思いますが、極めて狭い任意の波長と輝度に限定した成分のみを抽出して明度を上げたり下げたり、或いは他の色に変換してみるというのであれば Photoshop でも簡単にできます。

もっと高度な例を挙げれば・・・例えば・・・

http://www.nasa.gov/images/content/498886main_DF4_bubbles_graphs.jpg

上図は 2008年6月NASAによって打ち上げられ、8月から運用開始されているフェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡のデータから解析されたものですが、オリジナルのガンマ線イメージ撮影画像があるというわけではなく、ガンマ線測定値をコンピュータで画像化、目に見えないガンマ線を色付けしたものです。

X 線や超音波測定器も直ちに画像 (映像) 化されてモニタに映しだされるものは測定値の極一部、或いは定型的な演算を通して得られた一部の画像でしかありませんので、演算手法を変えたり、データの一部を強調或いは減じたりして目的の物が見えてくるまで後処理を行うわけですね。

上図でも図の上半分はニュースなどで報じられた一次画像ですが、下半分には手法を変えて目的の物を理解し易い画像が表示されています。

＞写真の加工についての質問なので、このカテゴリーにしました。

ということですので、古墳遺物解析の真贋はさておき、解析法や写真加工法について回答しているのですが、ここのようにカメラの質問サイトには天文関係に詳しい方もいらっしゃると思いますので、他にも「写真データから肉眼では気付かない像を浮き上がらせる手法」とかで興味深い例を示していただけるかも知れませんね(^_^)/。

お礼

なんども回答ありがとうございます。
釣りとおっしゃった意味、わかりました。
私が深読みしすぎていたようです。すいませんでした。

＞黒色成分の暗色化 (or 明色化) は何も黒い色のままどうこうするというわけではなく、解析のためならば赤や青にしても良いのです。

なるほど～

＞黒色成分は目的のものと他の黒色成分とが混ざり合って肉眼では判別できないものという意味だろうと思いますが、極めて狭い任意の波長と輝度に限定した成分のみを抽出して明度を上げたり下げたり、或いは他の色に変換してみるというのであれば Photoshop でも簡単にできます。

そうなんですか。
Photoshopは高いんでもってないんですが、一度自分自身でやってみるといいかもしれないですね。

＞上図は 2008年6月NASAによって打ち上げられ、8月から運用開始されているフェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡のデータから解析されたものですが、オリジナルのガンマ線イメージ撮影画像があるというわけではなく、ガンマ線測定値をコンピュータで画像化、目に見えないガンマ線を色付けしたものです。

＞X 線や超音波測定器も直ちに画像 (映像) 化されてモニタに映しだされるものは測定値の極一部、或いは定型的な演算を通して得られた一部の画像でしかありませんので、演算手法を変えたり、データの一部を強調或いは減じたりして目的の物が見えてくるまで後処理を行うわけですね。

なるほど勉強になりました。

高松塚古墳のカビは発見された当時はそうひどくはなかったのではないかと思います。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E6%9D%BE%E5%A1%9A%E5%8F%A4%E5%A2%B3#.E5.A3.81.E7.94.BB.E3.81.AE.E5.8A.A3.E5.8C.96.E3.80.81.E4.BB.8A.E5.BE.8C.E3.81.AE.E8.AA.B2.E9.A1.8C

1972年の壁画発見当時、石室内には南壁の盗掘孔から流れ込んだ土砂が堆積しており、東壁の男子群像の右半分など、土砂や地下水の影響で画面が汚染されている部分もあったが、壁画の大部分には鮮明な色彩が残されていた。これらの壁画は切石に直接描いたものではなく、切石の上に数ミリの厚さに塗られた漆喰層の上に描かれているが、漆喰自体が脆弱化しており、剥落の危険性が懸念されていた。また、1,300年近く土中にあり、閉鎖された環境で保存されてきた石室が開口され、人が入り込むことによって温湿度などの環境変化、カビ、虫などの生物による壁画の劣化が懸念された。
（上記より引用）

いろいろ教えてくださったことを参考に、じっくり考えてみます。
感謝します。

回答No.4

HAL2（@HALTWO）

A No.3 HALTWO です。

＞見るだけでる気もうせるような質問でどうもすいません。

いえいえ、実は私は考古が好きなのですよ(^_^)/。
・・・なので「コンピューター画像解析で古墳の被葬者が判明？」というタイトルに見事に釣られてしまいました(笑)。

＞地中レーダーは地中にあるものを感知するものですよね。・・・ないものは感知できないですよね。

うーん、発想の転換と言うか、月の舟探しでは「ないもの」を感知することから始めました・・・地面の中に大きな「ないもの」はないだろうか？・・・つまり「空洞」探しですね(^_^;)。

地面の中を感知する一般的な手法は振動波、つまり超音波や爆発物による地震波などを用いるのですが、こうしたものを使って感知した信号を解析すると水脈とか断層なども判りますので、それらの画像 (立体地図と言えば良いかな) を重ねあわせて空間から差し引いてやると、差し引けなかった異質な空間が「何もない部分」がとして浮き上がってきます。

考古学が好きとは言え、様々な事象を即答できるほどのマニアではないので記憶が曖昧なのですが、関東地方で出土した錆び付いた銅剣を X 線画像解析したら「ナントカ皇子の何年に某がこさえた剣だぞ」みたいな銘が浮かび上がってきたという写真を新聞で見た記憶があるのですが、あれなども「錆をこそぎ落とすわけにもいかないし、X 線撮影だけでは文字を読み取れませんので、画像消去法による「ないもの」部分が銘として浮かび上がってきた例ではないかと思います。

高松塚古墳かキトラ古墳は「放ったらかしていたら黴が生えちゃった」って古墳じゃなかったでしたっけ(笑)？
・・・「とっととプレハブの屋根と壁で囲って除湿エアコンを取り付けろよ！」と思ったものですが(笑)・・・

削ってこそぎ落としてしまっては後の祭りですが、黴が生えたり錆び付いたり酸化して色褪せてしまったといったような風化であれば元の成分は落ちることなく付着したままになっているのですから解析が可能です。

ただし可視光線域での写真画像では目に見えるものと同じですので赤外線や X 線といった可視光線域外の画像や超音波深層解析機 (健康診断でお腹に当てたり、子宮内の赤ちゃんを見たりするアレです) などの画像を解析することになると思いますが・・・。

遺物の解析は遺物を傷つけてはならないので薬品による化学解析は御法度でしょうが、遺物を傷つけない電磁波や超音波による解析でも黴や錆の下に埋もれた文字を読み取ることが可能ですので、そうした手法を採ったか否かですね(^_^)/。

お礼

何度も回答をありがとうございます。

＞・・・なので「コンピューター画像解析で古墳の被葬者が判明？」というタイトルに見事に釣られてしまいました(笑)。

当方、釣るつもりなどこれっぽっちもありませんので
よろしくお願いします。

どういうお気持ちでこの一文を書かれたのか判断しかねていますが
もし釣りだとお思いになるんでしたらどうぞスルーなさってください。

地中レーダーは空洞などないものも感知できるんですね～。

仮に古墳をレーダーで見たとしても（そんな必要はなく、肉眼で見ればいいんですが）
風化する以前の岩が見えるはずもないですよね。

もともとの岩はこういう形をしていたという推測ができれば、刻まれた文字が浮かびあがってくるかも。
でも、そういう方法ではなく、写真の画像解析によって文字が浮かび上がってきたとしていますね。

錆び付いた銅剣を X 線画像解析したら文字が浮かびあがってきたというのは私も聞いたことがあります。
錆をこそぎ落とすわけにもいかないので、エックス線撮影したわけですね。
それだけでは読み取れないんですか。
画像消去法とはどういうものなんでしょうか。

＞黴が生えたり錆び付いたり酸化して色褪せてしまったといったような風化であれば元の成分は落ちることなく付着したままになっているのですから解析が可能です。
＞ただし可視光線域での写真画像では目に見えるものと同じですので赤外線や X 線といった可視光線域外の画像や超音波深層解析機 (健康診断でお腹に当てたり、子宮内の赤ちゃんを見たりするアレです) などの画像を解析することになると思いますが・・・。

コンピューター画像解析は普通に撮った写真から解析するそうなんで、やっぱり肉眼でみてないものは、解析してもないような気がします。

明度や彩度・コントラストをいじる、というのは分ります。
私もシルキーピックスでそういうことをします。
ただ、そういう加工でそれまで見えていなかったものが見えてきたという経験はないです。
もっと精度のいいソフトなんでしょうかね。

暗色化・明色化というのが、どうもよくわかりません。
黒色成分とありますが、黒っぽく見えるところを故意に黒く色づけする、ということなんじゃないかと思ったりもします。

いろいろとありがとうございました。

回答No.3

HAL2（@HALTWO）

＞そもそもコンピューター画像解析とはなんぞや？
＞以下の文章におかしい点などはありますでしょうか？
＞写真の加工についての質問なので、このカテゴリーにしました。

ということなので、真偽判定ではなく、画像解析の話を少し・・・
ちなみに真偽判定はチラリと一瞥しただけで詳しく見る気が起きず(笑) A No.2 photoplan さんの「う～～～ん　釣りだね」の一言に納得してしまったので判定はしません(笑)。

10 年ぐらい前は HD (High Definition) 化された TV 放送現場のためにデジタル映像編集システムを作っていて、その技術で映像セキュリティ・システム (片側 2 車線の幹線道路向こうに立つ数十人の人々を録画するシステムやその画像から事件の犯人といった特定の人物をコンピュータに自動判別させたりするシステム) も作っていました。

・・・でコンピュータによる画像解析ですが、一例を上げると人工衛星からの写真画像から道に落ちている雑誌の表紙を読むというのがあります・・・まあ、半分以上は誇張ですが(笑)。

Google Earth などの航空写真をみれば車の車種ぐらいまではなんとか識別できることが判ると思いますが、人工衛星からの写真は解像度が 1m とか 60cm とかいったものですので、16×16 個の白黒タイルで描かれたモザイクで人の顔を判断できる人間の脳をもってしても 1m 四方以下の物体を識別することができません。

ところが案外身近な技術・・・例えば 1200 万画素のデジカメで 4 千 × 3 千ピクセル (＝1200 万画素) のデータを出力する際の技術もコンピュータ画像解析技術が用いられることで、理論解像度限界以上の解像度を実現しているのです。

デジカメのイメージ・センサは RGBG (Red、Green、Blue、Green) の 4 色に分かれたセンサが 2×2 の格子上に配列されており、RGBG センサの出力を合成しなければ元の色を表現できませんので、1200 万画素センサと言っても実は 4 素子 1 組のセンサが 300 万個ならんでいるわけで、RAW データというオリジナル・データは 300 万画素分しかないのです。

ここから 1200 万画素のデータを作り出すには内蔵されているコンピューター (画像エンジン) が補間演算を行なっているのですが、水平解像度というテスト項目を見ればお判りの通り、2 千 × 1 千 5 百ピクセル＝300 万画素のオリジナル・データでは 2 千÷2＝ 1 千本の白黒線しか並べられないはずであるにもかかわらず、どのカメラも水平解像度 2000 本などという理論上はあり得ない性能値が表記されている筈です。

これは水平 2 千ピクセルを 4 千ピクセルに補間演算を行いながら拡大する際、2×2 ピクセルの RGBG に色分解して 1 ピクセルずらしたものを再合成する画素ずらしによって上下左右のピクセル色から中間色を作り出すのみならず、もっと離れた位置の画像パターンからも相似形を作り出すような色を混入させるといった技法で人間の眼にはオリジナル・データの解像度限界以上の解像度を感じさせるようにしているわけです。

そこで先の人工衛星画像なのですが、数値上は解像度 60cm であって 60cm 四方以下の物体はただの点になるはずだから識別できる筈がなくとも、コンピュータ画像解析を行えば 60cm 以下の物体が見えてきてしまうのです(笑)・・・不思議ですね。

デジタル映像機器開発時代当時の私はまだ日本では知られていなかった Wavelet (ウェーブレット) という画像圧縮方式がコンピュータ解析に良さそうだと採用して (現在は医療用画像/映像機器に使われている圧縮方式です) あれこれと実験したもので、現在も長期保存用バックアップ HDD に画像が残っているのですが、JPEG 1/6 圧縮 (DVcam) では判別できない縦横 10×30 ピクセル以下に記録された AUX (外部入力) という文字を Wavelet 1/20 圧縮映像から切り出してフラクタル拡大補間を行ったらきちんと AUX の文字が浮かび上がってきたのがあります。

考古学でのコンピュータ画像解析ではむか～し私の恩師が海底探査レーダー (地中レーダー) なんてものを開発してエジプトに連れ去られ(笑)、月の舟発見のためにこき使われている姿が市販ビデオの端っこに映されていましたね。

その進化型はヘリコプターから吊り下げられて徳川埋蔵金発掘なんていうバラエティ番組に使われていましたが(笑)、これらの機器もオリジナル・データは数十cm ぐらいの解像度しか持たないものをコンピュータ画像解析によって数cm の物まで識別するようになっています。

その他にも解析する画像データは赤外線や X 線画像から起こす場合があり、天文分野ではもっと高度な解析技術を駆使していますよ(^_^)/。

・・・というわけで、御質問者さんが紹介されているページや文は殆ど読まなかったのですが m(_ _)m、画像解析手法はまあ、数えきれないほどあります(笑)・・・ちなみにフラクタル拡大補間ぐらいならば Photoshop 用にフリーかシェアウェアのプラグインがあると思いますので遊んでみてください・・・結構凄いですよ(笑)。

お礼

回答をありがとうございました。
見るだけでる気もうせるような質問でどうもすいません。
でも、一応はきちんと検証してみるというのが私のスタイルなんです。。
ばかばかしい、というのは簡単ですけど、具体的に批判するべきだと思うんですね。

＞数値上は解像度 60cm であって 60cm 四方以下の物体はただの点になるはずだから識別できる筈がなくとも、コンピュータ画像解析を行えば 60cm 以下の物体が見えてきてしまうのです(笑)・・・不思議ですね。

そうなんですか。たいへん勉強になりました。

それは離れたものを遠くから見る場合ですよね。

高松塚古墳やキトラ古墳は遠くから眺めなくとも、近くから現物を眺めようと思えば眺められます。
また、描いたとされる文字は大きく、米粒に書いたような小さな字を読み取るのでもありません。

風化して肉眼で文字の判別ができないのであれば、どんなに写真の加工をしてももともとの文字が浮かび上がってこないのではないかと思ったりするんですが。
風化している、ということは、削れてなくなってしまった、ということですから。

地中レーダーは地中にあるものを感知するものですよね。
地中レーダーもまた、ないものは感知できないですよね。

赤外線やエックス線画像もないものは起こせないのでは？

なんぞと考えていますが、理数系には弱いのでどうでしょう？
まちがってますでしょうか？

回答No.2

noname#142909

そんな稚拙な画像解析今時やりませんよ
撮影済みの写真を加工して解析するなんてナンセンス

う～～～ん
釣りだね

お礼

早速の回答をありがとうございます。
確かに、写真をスキャナーで取り込んで、ということからして古そうです。
デジカメではなくフィルムのカメラで撮影したものでしょう。

加工の方法はデジカメの加工に似ています。
私も明度やコントラストや彩度をよくいじります。

現在行われている画像解析とはどんなものでしょうか？

回答No.1

TooManyBugs

文章も写真も妄想の世界の物です。

それもかなり低級な出来ですね、小学生レベルといったら小学生が怒るかも。

お礼

さっそく回答くださり有難うございます。
もう少し具体的におかしい点、低級な点を指摘いただきますとありがたいです。