Image declipping: Saturation correction in ımages

Abstract

Yüksek dinamik aralığa (YDA) sahip görüntüler bir sahnedeki ince detayları sunabilir ve düşük dinamik aralıktaki (DDA) resimlerden görsel olarak daha çekicidirler, çünkü renklerin dinamik aralığı YDA'da daha fazladır. Günümüzde YDA ile uyumlu cihazlar pahalı olduğundan ton haritalama algoritmaları düşük maliyetle yüksek kaliteye sahip görüntüler elde etmek için sıklıkla kullanılmaktadır. Ancak ton haritalanmış görüntüler yanmış piksel bölgeleri barındırabilir; bilgi kaybının önüne geçmek ve görsel olarak hoş görüntüler elde etmek için bu piksellerdeki kırpma düzeltilmelidir. Ton haritalanmış tek bir resimde, kırpılmış alanlardaki renk ve doku bilgisinin düzeltilmesi görüntü işleme alanında zorlu fakat çekici bir çalışma dalıdır. Literatürde birçok algoritma bulunmasına rağmen, farklı türdeki görüntüleri düzeltebilen genel bir sistem yaratmayı başarmak zordur. Bu tezde doğrusal gömme, piksel değerlerinin farkı ve blok aramaya dayanan bir tek resim kırpma düzeltme yolu önerilmiştir. Ton haritalanmış bir YDA veri seti ve ham DDA görüntüler ile yapılan deneyler, önerilen algoritmanın farklı tür resimlerdeki kırpılmış pikselleri başarılı bir şekilde düzelttiğini göstermiştir. Yapılan detaylı görsel ve istatistiksel incelemeler, önerilen yöntemin ortalamada hem ton haritalanmış hem de (ham) DDA görüntülerde var olan tekniklerden daha iyi sonuçlar verdiğini göstermiştir.

High dynamic range (HDR) images present fine details in a scene and are visually more appealing than low dynamic range (LDR) images, since they contain a greater dynamic range of colors. HDR compatible displays are currently unaffordable, therefore tone-mapping algorithms have widely been used to obtain high quality images for LDR screens with a lower cost. However, tone-mapped images may contain clipped pixel regions, which should be corrected to retrieve the lost information, to acquire visually pleasing LDR images. In a single image, the recovery of color and texture information in clipped regions is challenging, yet attractive research field in image processing. Although there are several algorithms present in literature, developing a general framework for different types of image content is hard to achieve. This study proposes a single image declipping method based on linear embeddings (LE), difference of pixels and block-search. Experiments carried out on a tone-mapped HDR image dataset and raw LDR images demonstrate that the proposed algorithm is able to successfully recover saturated pixels in various types of images. Detailed statistical and visual comparisons show that this approach produces superior results on average for both tone-mapped and (raw) LDR images when compared to existing techniques.