Разработка алгоритма улучшения качества изображений входного видеопотока для управления атомными транспортными средствами - Сагдатуллин, Артур Маратович; Шамсутдинов, Расим Адегамович (Интеллектуальные системы в производстве, 2021)
Основная цель исследовательской работы - разработать и проанализировать метод и алгоритм цифровой обработки изображений для улучшения качества получаемых выходных потоковых видеопоследовательностей на основе обработки гистограммы. Графическое представление количественной характеристики распределения вероятностей интенсивности пикселей в выбранной области изображения представляет собой гистограмму. Самый распространенный способ улучшить изображение - выровнять гистограмму. Цель этого метода заключается в выравнивании уровней яркости пикселей и нормализации частоты, а гистограмма должна соответствовать равномерному закону распределения. Для достижения поставленной цели разработан алгоритм равномерного совмещения гистограммы обработанного изображения. Представлен анализ направлений развития систем управления, который показал, что в настоящее время существует четыре уровня интеллектуальных автономных транспортных средств: управление тормозной системой и системой контроля скорости автомобиля, управление системой разгона (рулежки, автоматической парковки), система автопилота, продвинутая система автопилота. Представлено аналитическое описание метода улучшения качества изображения видеопотока на основе вычисления контрастности. Приведен алгоритм вычисления контрастности изображения на основе поиска светимости пикселей и алгоритм вычисления общего среднего цвета отдельных каналов. Реализовано моделирование функций рассматриваемых алгоритмов и процесса улучшения качества изображений в программе MATLAB с использованием Image Processing Toolbox. Полученные результаты представляют собой двоичное изображение с однородной гистограммой яркости пикселей. На основе проведенного эксперимента можно сделать вывод, что представленные алгоритмы позволяют повысить контрастность результирующих изображений, а также выровнять гистограмму яркостей пикселов.