Improvement of Underwater Image Contrast Enhancement Technique Based on Histogram Modification - Abdul Ghani, Ahmad Shahrizan (2015)
Degradasi kontras adalah salah satu masalah imej bawah air yang mengakibatkan pengurangan keamatan cahaya. Kontras yang rendah menyumbang kepada masalah imej yang mempunyai kurang maklumat. Objek dalam imej dilihat tidak jelas. Tambahan juga, penyerapan cahaya menyebabkan imej yang diambil kelihatan berwarna biru-kehijauan seterusnya warna objek akan disalah tafsir. Selain itu, kewujudan kawasan yang gelap dan terlalu cerah menyebabkan pengurangan keperincian imej. Oleh itu, untuk mengurangkan masalah yang dinyatakan di atas, tiga teknik untuk meningkatkan kontras imej di bawah air telah dicadangkan dalam kajian ini, iaitu model warna bersepadu dengan pengagihan Rayleigh (ICM-RD), Rayleigh-regangan dan purata paksi imej (RSAIP), dan regangan- Rayleigh dua imej spesifikasi histogram penyesuaian terhad (DIRS-CLAHS). ICM-RD meningkatkan kontras imej di bawah air dengan mengintegrasikan pengagihan Rayleigh dalam proses regangan yang terhad. Seterusnya, pembetulan warna imej melalui model warna Hue-Ketepuan-Nilai (HSV) memperbaiki keseluruhan warna imej. Di samping itu, kaedah RSAIP dicadangkan bagi menyelesaikan masalah had regangan bagi proses regangan yang dihadapi oleh kaedah ICM-RD. Kaedah RSAIP menyediakan satu alternatif baharu bagi proses regangan, yang mana imej histogram akan dibahagi kepada dua bahagian dan diregangkan secara berasingan bagi memenuhi ruang dinamik imej yang ditetapkan. Proses pembahagian dan regangan ini menghasilkan dua imej yang berbeza keamatan. Kedua-dua imej yang dihasilkan akan digabungkan berdasarkan nilai purata dan diaplikasikan dengan kaedah pembetulan warna bagi menghasilkan imej akhir. Kaedah yang ketiga, DIRSCLAHS, dicadangkan bagi meningkatkan keupayaan kaedah RSAIP dalam mempertingkatkan kontras imej dengan mengintegrasikan pembetulan kontras global dan tempatan. Proses DIRS-CLAHS bermula dengan pembetulan kontras global yang diperkenalkan dalam kaedah RSAIP. Pembetulan kontras tempatan dilaksanakan dengan membahagikan imej kepada bahagian yang lebih kecil. Akhirnya, proses ini diaplikasikan dengan proses pembetulan warna yang merupakan modifikasi daripada proses pembetulan warna yang diperkenalkan dalam kaedah RSAIP dan ICM-RD. Secara prinsipnya, semua teknik yang dicadangkan mengatasi kualiti teknik terbaharu yang diperkenalkan secara kualiti dan kuantiti. Daripada tiga teknik yang dicadangkan, kaedah DIRS-CLAHS menunjukkan satu peningkatan yang baik dalam meningkatkan kontras imej bawah air dan warnanya. Secara kuantiti, perbandingan dengan enam teknik terbaharu yang diperkenalkan bagi 300 sampel imej, kaedah DIRS-CLAHS menghasilkan nilai purata entropi yang tertinggi iaitu 7.624 dan nilai purata MSE yang terendah iaitu 646.32. Malah, dari segi pengukuran peningkatan (EME) dan pengukuran peningkatan berdasarkan entropi (EMEE), DIRSCLAHS menghasilkan nilai purata tertinggi iaitu masing-masing 27.096 dan 9.670.