CC BY
209АЛГОРИТМЫ КОРРЕКЦИИ ОСВЕЩЕННОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЙ SINGLE-SCALE RETINEX
И MULTI-SCALE RETINEX 1 2 Воейкова А.В. , Сахарова М.А.
1Воейкова Анастасия Владимировна - магистрант;
2Сахарова Мария Александровна - магистрант, кафедра информатики и вычислительной техники, Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М. Ф. Решетнева,
г. Красноярск
Аннотация: теория ретинекса направлена на то, чтобы объяснить восприятие цвета человеческим зрением. Благодаря данной теории появились эффективные алгоритмы, которые предназначены для усиления локального контраста изображения. Среди этих производных алгоритмов Multi-Scale Retinex является наиболее эффективным. В статье рассматриваются алгоритмы Single-Scale Retinex (SSR) и Multi-Scale Retinex (MSR), а также восстановление цвета изображения после использования MSR.
Ключевые слова: алгоритм коррекции освещенности, Retinex, Single-Scale Retinex. Multi-Scale Retinex, SSR, MSR, восстановление цвета после MSR.
Цветопостоянство является особенностью человеческого зрения воспринимать цвета объектов при разном освещении одинаково. Теория ретинкса была разработана Ландом и Макканом для моделирования того, как зрительная система человека воспринимает сцену. Однако способность к оценке и моделированию необходима для компьютерного зрения. Это привело к развитию эффективных алгоритмов, основанных на теории ретинекса, которые усиливали локальный контраст изображений с недостаточной освещенностью [2].
Single-Scale Retinex (SSR) является алгоритмом, который производит выравнивание освещенности изображения и при этом сохраняет контраст в ярко и плохо освещенных областях. Формула данного алгоритма отображена ниже.
R(x, y, sigma) = log[I(x, y)] - log[ I(x, y) ® G(x, y, sigma)], (1)
где G - Гауссиан;
sigma - коэффициента размытия;
" ® " - оператор свертки.
После применения данной формулы, большая часть значений полученных пикселей лежит в диапазоне от -1 до 1, поэтому для визуализации изображения, значения необходимо скорректировать по формуле:
I = 255 • I + 127,5. (2)
Алгоритм SSR не всегда дает качественный результат, в свою очередь алгоритм MSR (Multi-Scale Retinex) способен обеспечить приемлемый результат между корректировкой освещенности и полученной цветопередачей. Результат работы алгоритма определяется, как взвешенная сумма SSR с разными коэффициентами, которые в сумме всегда должны давать единицу [1].
MSR = w • SSR + w2 • SSR +... + wn • SSR, (3)
причем Wi + W2 + ... + Wn = 1. Чаще всего n=3.
В качестве предположения для изменения цветового баланса в методе «Серый мир» выдвигается то, что сумма всех цветов на изображении дает серый цвет. В изображениях, которые нарушают данное положение, т.е. изображения в которых доминирует определенный цвет, описанный выше алгоритм может приводит к
серости изображения, уменьшая насыщенность цвета. Чтобы избежать данной проблемы был предложен этап, который восстанавливает цвета, путем умножения выхода MSR на функцию восстановления цветности [1]. Первый шаг - вычислить координаты по формуле:
X, у) = 1 ( X у) , (4)
'( 'у) ES=o h (X, у)
где S - количество цветовых каналов. Восстановленный цвет алгоритма MSR задается формулой:
RMSRCRi (X у) = Ci (X у)RMSRi (X у) , (5) где Ci(X у) = f (ï'(X у)).
Наилучшее восстановление цвета получается при использовании формулы:
Ci( X у) = ß logta ■ Ii( ^ у)], (6)
где а - коэффициент, контролирующий силу нелинейности; ß - коэффициент усиления.
Таким образом, применяя алгоритмы SSR и MSR можно произвести выравнивание освещенности на изображении, причем благодаря введению шага восстановления цвета в алгоритм, MSR показывает хороший результат обработки изображений с неправильным освещением.
Список литературы
1. Petro Ana Belen, Sbert Catalina, Morel Jean-Michel, Multiscale Retinex // Image Processing On Line. 4, 2014. P. 71-88.
2. Цветопостоянство. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://wiki-org.ru/wiki/Цветопостоянство/ (дата обращения: 03.11.2017).
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА
ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА МАЛЫХ АМПЛИТУД
1 2 Голкова Р.Д. , Выдрин Д.Ф.
1Голкова Регина Динаровна - магистрант; 2Выдрин Дмитрий Федорович - магистрант, кафедра информационно-измерительной техники, Уфимский государственный авиационный технический университет,
г. Уфа
Аннотация: статья посвящена исследованию в области применения ультразвуковых колебаний в измерительной технике. Целью статьи является анализ существующих методов измерения скорости и коэффициента поглощения ультразвука малых амплитуд.
Ключевые слова: ультразвуковые колебания, методы измерения, скорость, коэффициент поглощения.
Ультразвук в современных условиях развития находит самое широкое применение во всех сферах деятельности человека, будь то оборонная отрасль, медицина или экология. Сегодня наука активно развивается в области измерения свойств и состава биологических тканей и жидкостей.
