人間の視覚システムの輝度とコントラストのマスキング特性に基づく非線形直接マルチスケール画像強化

画像の強化は、さまざまな画像処理アプリケーションとビジョンシステムの重要な前処理ステップです。さまざまな基準セットに基づいて、多くの拡張アルゴリズムが提案されています。ただし、適切なコントラストの強化、音色の演出、ダイナミックレンジ圧縮、および制御された方法での正確なエッジ保存を独立しておよび/または同時に提供できる直接的なマルチスケール画像強化アルゴリズムは、まだ生成されていません。このホワイトペーパーでは、新しいパラメトリックコントラスト測定に基づいたマルチスケール画像強化アルゴリズムを示します。パラメトリックコントラスト測定には、輝度マスキングの特性だけでなく、人間の視覚システムの特徴的なコントラストマスキングも組み込まれています。コントラスト測定の定式化は、新しい人間の視覚システムにインスパイアされたマルチスケール変換を生成するために、マルチ解像度分解スキームに適合させることができます。この記事では、ラプラシアンピラミッド、個別のウェーブレット変換、静止ウェーブレット変換、およびデュアルツリー複合体のウェーブレット変換を使用して例示されています。その結果、提案された拡張手順が開発されました。提案された方法の利点は次のとおりです。1）輝度とコントラストのマスキング現象の両方の統合。2）非線形マッピングスキームのヒト視覚システムへの拡張は、マルチスケールコントラスト係数に影響を与えました。3）人間の視覚システムベースの画像強化アプローチの拡張は、固定および二重ツリーの複雑なウェーブレット変換、および直接的な手段へ。4）全体的な明るさの調整。5）直接的なマルチスケールエンハンスメントフレームワーク内で画像強化のためのダイナミックレンジ圧縮を達成する。実験結果は、提案されたアルゴリズムが同時ローカルおよびグローバルな強化を実現する能力を示しています。

Image enhancement is a crucial pre-processing step for various image processing applications and vision systems. Many enhancement algorithms have been proposed based on different sets of criteria. However, a direct multi-scale image enhancement algorithm capable of independently and/or simultaneously providing adequate contrast enhancement, tonal rendition, dynamic range compression, and accurate edge preservation in a controlled manner has yet to be produced. In this paper, a multi-scale image enhancement algorithm based on a new parametric contrast measure is presented. The parametric contrast measure incorporates not only the luminance masking characteristic, but also the contrast masking characteristic of the human visual system. The formulation of the contrast measure can be adapted for any multi-resolution decomposition scheme in order to yield new human visual system-inspired multi-scale transforms. In this article, it is exemplified using the Laplacian pyramid, discrete wavelet transform, stationary wavelet transform, and dual-tree complex wavelet transform. Consequently, the proposed enhancement procedure is developed. The advantages of the proposed method include: 1) the integration of both the luminance and contrast masking phenomena; 2) the extension of non-linear mapping schemes to human visual system inspired multi-scale contrast coefficients; 3) the extension of human visual system-based image enhancement approaches to the stationary and dual-tree complex wavelet transforms, and a direct means of; 4) adjusting overall brightness; and 5) achieving dynamic range compression for image enhancement within a direct multi-scale enhancement framework. Experimental results demonstrate the ability of the proposed algorithm to achieve simultaneous local and global enhancements.