Evaluation of tone-mapping algorithms for focal-plane implementation

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nunes, Gustavo Martins da Silva
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/11642
Resumo: Cenas no mundo real podem conter uma ampla faixa de valores de diferentes intensidades luminosas. Mostrar a cena original em um aparelho de exibição convencional, tal como um monitor de computador, leva a uma (possivelmente grande) perda de detalhes na cena exibida, uma vez que esses aparelhos são capazes de representar somente uma quantidade limitada de diferentes intensidades luminosas, as quais ocupam uma faixa de valores menor. Para diminuir a perda de detalhes, antes de ser exibida em tais aparelhos, a cena deve ser processada por um algoritmo de tone mapping, o qual mapeia os valores originais de intensidade luminosa em valores que são representáveis pelo aparelho de exibição, acomodando, com isso, a alta faixa dinâmica dos valores de entrada em uma faixa de valores menor. Neste trabalho, uma comparação entre diferentes algoritmos de tone-mapping é apresentada. Mais especificamente, são comparados entre si os desempenhos (referentes a tempos de execução e qualidade geral da imagem processada) da versão digital do operador de tone mapping originalmente proposto por Fernández-Berni et al. [11] que ´e implementado no plano focal da câmera e de diferentes operadores de tone mapping que são originalmente implementados em software. Além disso, uma segunda versão digital do operador no plano focal, a qual simula uma versão modificada da implementação original em hardware, é considerada e seu desempenho é analisado. Essa versão modificada requer um hardware que é menos complexo e ocupa menos espaço que o hardware da implementação original, além de, subjetivamente, manter a qualidade geral da imagem próxima daquela alcançada por operadores digitais. Questões referentes às cores das imagens processadas também são tratadas, especialmente os processamentos que são requeridos pelo operador do plano focal após o tone mapping, de modo a gerar imagens sem distorções de cor.
id UFRJ_85eee11d64fe26a21cef71cb0727f5b4
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/11642
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Nunes, Gustavo Martins da Silvahttp://lattes.cnpq.br/2140603659004613Petraglia, AntonioFarias, Mylène Christine Queiroz deGomes, José Gabriel Rodríguez Carneiro2020-03-29T02:06:35Z2023-11-30T03:03:52Z2018-02http://hdl.handle.net/11422/11642Cenas no mundo real podem conter uma ampla faixa de valores de diferentes intensidades luminosas. Mostrar a cena original em um aparelho de exibição convencional, tal como um monitor de computador, leva a uma (possivelmente grande) perda de detalhes na cena exibida, uma vez que esses aparelhos são capazes de representar somente uma quantidade limitada de diferentes intensidades luminosas, as quais ocupam uma faixa de valores menor. Para diminuir a perda de detalhes, antes de ser exibida em tais aparelhos, a cena deve ser processada por um algoritmo de tone mapping, o qual mapeia os valores originais de intensidade luminosa em valores que são representáveis pelo aparelho de exibição, acomodando, com isso, a alta faixa dinâmica dos valores de entrada em uma faixa de valores menor. Neste trabalho, uma comparação entre diferentes algoritmos de tone-mapping é apresentada. Mais especificamente, são comparados entre si os desempenhos (referentes a tempos de execução e qualidade geral da imagem processada) da versão digital do operador de tone mapping originalmente proposto por Fernández-Berni et al. [11] que ´e implementado no plano focal da câmera e de diferentes operadores de tone mapping que são originalmente implementados em software. Além disso, uma segunda versão digital do operador no plano focal, a qual simula uma versão modificada da implementação original em hardware, é considerada e seu desempenho é analisado. Essa versão modificada requer um hardware que é menos complexo e ocupa menos espaço que o hardware da implementação original, além de, subjetivamente, manter a qualidade geral da imagem próxima daquela alcançada por operadores digitais. Questões referentes às cores das imagens processadas também são tratadas, especialmente os processamentos que são requeridos pelo operador do plano focal após o tone mapping, de modo a gerar imagens sem distorções de cor.Scenes in the real world may simultaneously contain very bright and very dark regions, caused by different illumination conditions. These scenes contain a wide range of different light intensity values. Attempting to exhibit a picture of such scene on a conventional display device, such as a computer monitor, leads to (a possibly large) loss of details in the displayed scene, since conventional display devices can only represent a limited amount of different light intensity values, which span a smaller range. To mitigate the loss of details, before it is shown on the display device, the picture of the scene must be processed by a tone-mapping algorithm, which maps the original light intensities into the light intensities representable by the display, thereby accommodating the input high dynamic range of values into a smaller range. In this work, a comparison between different tone-mapping algorithms is presented. More specifically, the performances (regarding processing time and overall quality of the processed image) from a digital version of the tone-mapping operator originally proposed by Fern´andez-Berni et al. [11] that is implemented in the focal plane of the camera and from different tone-mapping operators that are originally implemented in software are compared. Furthermore, a second digital version of the focal-plane operator, which simulates a modified version of the original hardware implementation, is considered and its performance is analyzed. The modified hardware implementation is less complex and requires less space than the original implementation and, subjectively, keeps the overall image quality approximately equal to that achieved by digital operators. Issues regarding colors of the tone-mapped images are also addressed, especially the required processing that must be performed by the focal-plane operator after the tone mapping, in order to yield images without color distortions.Submitted by Aglair Aguiar (aglair@ct.ufrj.br) on 2020-03-29T02:06:35Z No. of bitstreams: 1 888347.pdf: 5297308 bytes, checksum: 9c5af2419d22568b24b15b4c2c054a45 (MD5)Made available in DSpace on 2020-03-29T02:06:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 888347.pdf: 5297308 bytes, checksum: 9c5af2419d22568b24b15b4c2c054a45 (MD5) Previous issue date: 2018-02engUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEngenharia elétricaImagens de alta faixa dinâmicaPlano focalEvaluation of tone-mapping algorithms for focal-plane implementationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJORIGINAL888347.pdf888347.pdfapplication/pdf5297308http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/11642/1/888347.pdf9c5af2419d22568b24b15b4c2c054a45MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/11642/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD5211422/116422023-11-30 00:03:52.996oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:03:52Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Evaluation of tone-mapping algorithms for focal-plane implementation
title Evaluation of tone-mapping algorithms for focal-plane implementation
spellingShingle Evaluation of tone-mapping algorithms for focal-plane implementation
Nunes, Gustavo Martins da Silva
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Engenharia elétrica
Imagens de alta faixa dinâmica
Plano focal
title_short Evaluation of tone-mapping algorithms for focal-plane implementation
title_full Evaluation of tone-mapping algorithms for focal-plane implementation
title_fullStr Evaluation of tone-mapping algorithms for focal-plane implementation
title_full_unstemmed Evaluation of tone-mapping algorithms for focal-plane implementation
title_sort Evaluation of tone-mapping algorithms for focal-plane implementation
author Nunes, Gustavo Martins da Silva
author_facet Nunes, Gustavo Martins da Silva
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2140603659004613
dc.contributor.author.fl_str_mv Nunes, Gustavo Martins da Silva
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Petraglia, Antonio
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Farias, Mylène Christine Queiroz de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Gomes, José Gabriel Rodríguez Carneiro
contributor_str_mv Petraglia, Antonio
Farias, Mylène Christine Queiroz de
Gomes, José Gabriel Rodríguez Carneiro
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Engenharia elétrica
Imagens de alta faixa dinâmica
Plano focal
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia elétrica
Imagens de alta faixa dinâmica
Plano focal
description Cenas no mundo real podem conter uma ampla faixa de valores de diferentes intensidades luminosas. Mostrar a cena original em um aparelho de exibição convencional, tal como um monitor de computador, leva a uma (possivelmente grande) perda de detalhes na cena exibida, uma vez que esses aparelhos são capazes de representar somente uma quantidade limitada de diferentes intensidades luminosas, as quais ocupam uma faixa de valores menor. Para diminuir a perda de detalhes, antes de ser exibida em tais aparelhos, a cena deve ser processada por um algoritmo de tone mapping, o qual mapeia os valores originais de intensidade luminosa em valores que são representáveis pelo aparelho de exibição, acomodando, com isso, a alta faixa dinâmica dos valores de entrada em uma faixa de valores menor. Neste trabalho, uma comparação entre diferentes algoritmos de tone-mapping é apresentada. Mais especificamente, são comparados entre si os desempenhos (referentes a tempos de execução e qualidade geral da imagem processada) da versão digital do operador de tone mapping originalmente proposto por Fernández-Berni et al. [11] que ´e implementado no plano focal da câmera e de diferentes operadores de tone mapping que são originalmente implementados em software. Além disso, uma segunda versão digital do operador no plano focal, a qual simula uma versão modificada da implementação original em hardware, é considerada e seu desempenho é analisado. Essa versão modificada requer um hardware que é menos complexo e ocupa menos espaço que o hardware da implementação original, além de, subjetivamente, manter a qualidade geral da imagem próxima daquela alcançada por operadores digitais. Questões referentes às cores das imagens processadas também são tratadas, especialmente os processamentos que são requeridos pelo operador do plano focal após o tone mapping, de modo a gerar imagens sem distorções de cor.
publishDate 2018
dc.date.issued.fl_str_mv 2018-02
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-03-29T02:06:35Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-11-30T03:03:52Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/11642
url http://hdl.handle.net/11422/11642
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRJ
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
bitstream.url.fl_str_mv http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/11642/1/888347.pdf
http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/11642/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 9c5af2419d22568b24b15b4c2c054a45
dd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1784097178641235968