Увеличение контрастности изображений, генерируемых на мониторах, в условиях сильного внешнего освещения
Г.И. Рожкова, Д.С. Лебедев, С.-Д. Ли, Ч.-Е. Ким, А.Е. Токарев, В.С. Токарева, В.А. Бастаков

Главной целью проекта была разработка нового алгоритма для повышения качества изображений на дисплее в условиях интенсивного внешнего освещения. При решении этой задачи мы использовали имеющиеся данные о физиологических механизмах обработки изображений на первых ступенях зрительной системы человека. На этих этапах наиболее важные функциональные операции базируются на манипуляциях с локальным контрастом. Поэтому в основу нашего алгоритма для повышения качества изображений на дисплее было положено вычисление значений локального контраста до и после сильного внешнего засвета. Основным требованием к алгоритму было наилучшее приближение значений локального контраста в обработанном изображении при сильном засвете к значениям локального контраста в исходном изображении в отсутствии засвета. В результате теоретического анализа был предложен итерационный алгоритм, позволяющий достичь значительного улучшения качества изображений уже в результате нескольких шагов и даже на первом шаге. Конкретные показатели работы зависят от вида тональных характеристик и яркости дисплея.

Кроме основного алгоритма, в ходе выполнения проекта было разработано несколько интерактивных тестовых программ для оценки снижения качества воспринимаемых изображений в результате внешнего засвета и восстановления качества благодаря использованию разработанного алгоритма. Тестовые программы разрабатывались с учетом разнообразия генерируемых изображений. Испытания алгоритма проводились на изображениях разного типа.

Эксперименты по оценке работы алгоритма с использованием тестовых программ позволили количественно оценить степень повышения качества изображений в результате применения алгоритма и показали его высокую эффективность в случае типичных изображений сложных зрительных сцен. Визуальное сравнение изображений, полученных в результате применения нашего алгоритма, с изображениями, полученными в результате применения разных способов повышения качества, предлагаемых программой PhotoShop, показало превосходство нашего алгоритма в случаях снижения качества изображений из-за сильного внешнего освещения.

Комментарии