Ученые нашли способ улучшить качество подводной фотосъемки

  04 ДЕКАБРЯ 2018    Прочитано: 2235
Ученые нашли способ улучшить качество подводной фотосъемки

Специалисты Донского государственного технического университета (ДГТУ), совместно с коллегами из Московского государственного университета технологий "СТАНКИН" и Колледжа Стейтен-Айленд (Нью-Йорк, США) разработали новый метод повышения качества подводных изображений. По словам авторов разработки, новый алгоритм демонстрирует более высокую эффективность по сравнению с классическими методами, и позволяет получить более контрастное и детализированное изображение, передает Vzglyad.az со ссылкой на РИА Новости.

Обработка изображений подводных объектов является сложной областью исследования компьютерного зрения. Широкое внедрение цифровых систем связи делает всё более актуальными задачи восстановления, ослабления аддитивных шумов и реконструкции многомерных сигналов, полученных с помощью фото- и видеокамер и передаваемых по каналам связи.

У подводной съемки есть много сложностей, вызванных физическими свойствами воды. Например, возникает смазывающий эффект, и снижается контрастность.

При передаче и преобразовании в радиотехнических системах двумерные сигналы, описывающие изображения, подвергаются воздействию различных помех, что приводит к потере участков изображений и ухудшению визуального качества.

Кроме электронного шума, на подводных изображениях появляются артефакты в виде небольших элементов из-за взвесей в воде. Дополнительную сложность придает неравномерность искусственного освещения применяемого для подводной съёмки.

Как сообщил РИА Новости один из авторов разработки, заведующий НИЛ "Математические методы обработки изображений и интеллектуальные системы компьютерного зрения" ДГТУ Вячеслав Воронин, к основным проблемам подводных изображений относится ослабление света, рассеяние, неоднородность освещения, искажения оттенков цвета, большое количество взвешенных частиц.

По словам ученого, подходы к улучшению изображений можно разделить на две группы: пространственные и частотные.
Первая группа использует обработку изображений в пространственной области. Эти методы основаны на анализе и модификации гистограммы либо на локальном контрастном преобразовании. Они расширяют динамический диапазон изображения в локальных областях.

Вторая группа использует преобразование в частотной области с помощью изменения частотного содержимого изображения. Логарифмическое преобразование позволяет улучшить различие между уровнями изображений. Адаптивное выравнивание гистограммы (AHE) используется для улучшения контраста в изображениях.

Авторы разработки создали новый алгоритм улучшения качества подводных изображений, основанный на комбинированной локальной и глобальной обработке изображений в частотной области.

"Основная идея заключается в применении сопоставления гистограммы логарифмического преобразования с использованием метода пространственного выравнивания на разных блоках изображения. Полученное изображение представляет собой взвешенное среднее всех обработанных блоков, посредством оптимизации критерия улучшения изображения (EME)" — прокомментировал Вячеслав Воронин.

По словам ученых, представленные экспериментальные результаты иллюстрируют работу предложенного алгоритма на реальных подводных изображениях по сравнению с классическими методами контрастного повышения и адаптивными методами выравнивания гистограмм.

Vzglyad.az


Тэги: Ученые