低解像度写真を拡大しても綺麗な画像にしたい-劣化したJPE Gから元画像を復元

waifu2x-caffe (for Windows)

人工知能に、与えられた画像を圧縮画像と解釈させ「この圧縮画像の圧縮前の画像を求めよ」という問いの答えが出力される拡大ソフト

フリーソフトです。無料で利用可能で驚くような性能を持っています。
ものは試しで1回やってみてください。

低解像度のJPG画像にみられるノイズがことごとく取り除かれる
劣化したJPG画像を人工知能プログラムによって高解像度に変貌させる

Deep Convolutional Neural Networksによって処理を行うプログラム

作者のブログ
http://ultraist.hatenablog.com/entry/2015/05/17/183436

細かい原理は書いてないし、私では理解不能なのかも。
waifu2xはSRCNN [1]に触発されています

その触発されたというのはこれ
https://arxiv.org/abs/1501.00092
Image Super-Resolution Using Deep Convolutional Networks
私たちの深層CNNは、軽量な構造を持っていますが、最先端の修復品質を実証し、実用的なオンライン使用のための速いスピードを実現します。