Uma abordagem automática para restauração de imagens de cenas subaquáticas

• Autor(a) principal: Wagner Ferreira de Barros
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SLSS-85YFWZ
• topic: visão computacional; visão sub aquática; Restauração de imagens; Visão por computador; Computação; Processamento de imagem Técnicas digitais Conservação e restauração

Este trabalho aborda o problema da restauração automática de imagens adquiridas de cenas imersas em meios participativos, em particular a água, com o objetivo de tornar tais imagens apropriadas para utilização em algoritmos da área de Visão Computacional e Processamento Digital de Imagens.O processo de restauração desenvolvido requer uma única imagem como entrada e apresenta como resultado uma imagem onde os efeitos provenientes do meio participativo são fortemente corrigidos.A metodologia proposta, procura unir as vantagens provenientes de metodologias de restauração que atuam no domínio da cena e no domínio da imagem, porém sem fazer a utilização de equipamentos adicionais no processo de aquisição de imagens, senão o uso de uma única câmera adquirindo uma única imagem da cena. Para o modelo de formação de imagens é utilizada uma simplificação do modelo proposto por Jaffe-McGlamery de forma a incluir os principais efeitos de degradação da imagem devido à atenuação e à dispersão da luz ao se propagar no meio.No processo de restauração é utilizada uma função de otimização não-linear multi-objetivo, que ajusta os parâmetros do modelo com a finalidade de maximizar um conjunto de funções que descrevem fatores de qualidade da imagem de entrada. Foram selecionados quatro fatores de qualidade: o contraste global, o nível de integridade das bordas, o alcance de borramento das bordas e uma estimativa do ruído. Para tornar o processo de restauração mais fiel ao modelo físico usado no modelo de formação de imagens, foi elaborada uma etapa de pré-processamento onde são estimados um conjunto de parâmetros para compensação cromática e uma aproximação para um mapa de distâncias da cena, na forma de um mapa de saturação, que é obtido observando-se os valores de saturação e luminância da imagem em conjunto com uma simples manipulação algébrica de um modelo mais simples de formação de imagens.A metodologia proposta é comparada à dois algoritmos de restauração ou melhoria de imagens que, como na metodologia proposta, também requerem uma única imagem como entrada. Os resultados obtidos comprovam que a metodologia proposta retorna imagens com melhor qualidade visual e melhor descrição das características extraídas, considerando-se um grande conjunto de experimentos realizados com dados de simulação, laboratório e ambientes externos.