Autoritatea contractantă: Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării (UEFISCDI)
Codul proiectului: PN-III-P2-2.1-PED-2021-1572
Tip proiect: Proiect experimental demonstrativ (PED)
Titlul proiectului: Restaurarea vizibilității în imagini afectate de ceață neomogenă
Acronimul proiectului: NHID
Data începerii proiectului: 30.06.2022
Data încheierii proiectului: 29.06.2024
Valoarea totală a contractului: 598 795 RON
Durata: 24 luni
Director proiect:
Conf. Dr. habil. Ing. Codruța Ancuți
Universitatea Politehnica Timișoara,
Facultatea de Electronică și Telecomunicatii, B312
Blvd. Vasile Parvan 2, 300223, Timișoara, România
Tel: (+40)-0256-403363
Fax: (+40)-0256-403295
Instituția coordonatoare:
Universitatea Politehnica Timisoara, Facultatea de Electronică, Telecomunicații și Tehnologii Informaționale, Departamentul de Măsurări și Electronică Optica (MEO)
Rezumat proiect (română):
“Image dehazing” este o tehnică care își propune să restabilească vizibilitatea imaginilor afectate de ceață. Complexitatea problemei este dată de faptul că există doi parametri adiționali necunoscuți (“airlight”și “transmission”) care trebuie estimati. Prin urmare, această problema este o ecuație matematică nedeterminată și reprezintă în prezent o problemă provocatoare. Pentru a estima cei doi parametri necunoscuți pe baza modelului optic, majoritatea tehnicilor de “image dehazing” asumă o distribuție omogenă a luminii și a ceței, ceea ce este destul de rar întâlnit în practică.
Aplicarea unor tehnici recente de “image dehazing” pe scene caracterizate de ceața neomogenă duce la rezultate caracterizate prin artefacte importante (de exemplu, schimbarea culorii și distorsiuni neplăcute ale tranzițiilor). În evaluarea noastră recentă, utilizând baza de imagini NH-HAZE, introdusa recent, am demonstrat că tehnicile existente de “image dehazing” duc la rezultate modeste în urmă evaluării acestora cantitativ pe baza măsurilor tradiționale de PSNR și SSIM. Prin urmare, “image dehazing” rămâne o problemă în mare parte nerezolvată în cazul scenelor caracterizate de ceața neomogenă.
În acest proiect, scopul principal este de a dezvolta o tehnică generală de “image dehazing”, care să restaureze vizibilitatea în mod eficient atât în scenele cu ceață omogene, dar și în cele neomogene. Mai întâi vom extinde baza noastră de imagini NH-HAZE și apoi vom înregistra, de asemenea, o bază de imagini nouă cu imagini ale unor scene reale afectate de ceață neomogenă și imagini referință. Acest lucru va contribui la o estimare mai bună a parametrilor necunoscuți din modelul optic. Adițional, pornind de la rezultatele recente ale directorului de proiect, vom cerceta arhitecturi și soluții recente de CNN pentru a dezvoltă o tehnică eficientă și generală de “image dehazing”.
Implementarea proiectului cuprinde 3 etape, prezentate pe scurt în secțiunea următoare.
Etapa I: Realizare baza de date cu imagini cu ceata neomogena
Rezumat Etapa I si rezultate obtinute
Etapa II: Investigarea si dezvoltarea unui "prior" general pentru imagini afectate de ceata
Rezumat Etapa II si rezultate obtinute
Etapa III: Dezvoltarea unei metode eficiente de imbunatatire a vizibilitatii in imagini afectate de ceata (image dehazing) bazate pe o arhitectura de învatare profunda (deep learning).
Rezumat Etapa III si rezultate obtinute
Prezentare succintă a rezultatelor
Scopul acestui proiect a fost de a introduce baze de imagini și metode pentru problema de image dehazing (îmbunătățirea vizibilității în imagini cu ceață, vezi Figura de mai jos). În acest proiect au fost introduse două baze de imagini care conțin imagini cu ceață și imagini corespondente fără ceață. De asemenea, au fost dezvoltate două metode originale de image dehazing.
Figura 1. Exemple de imagini din baza de imagini utilizată în competiția de image dehazing organizată la NTIRE CVPR 2024
Figura 2: Rezultate comparative folosind imagini cu ceață reală. Ne-am comparat cu metodele lui He et al., Fattal, Berman et al, Dehaze-Net, PPDN.