كاهش مات‌شدگي تصاوير ديجيتال با استفاده از نسخه بهبوديافته فيلتر هدايت‌شده مبتني بر تغييرات كلي

Digital Image Blurring Reduction using Modified Total Variation-based Guided Filter

امروزه حجم زيادي از تصاوير، توسط دوربين‌هاي ديجيتال توليد ميشوند. ليكن عواملي همچون ضعف در طراحي لنز دوربين‌ها، منجر به ايجاد نويز در تصاوير مي شود. روش هاي بهبود تصوير، ويژگي هايي از تصوير مانند لبه ها و مرزها را تيز مي نمايند. ليكن تيزسازي لبه ها، خود منجر به افزايش نويز و ايجاد آثار تصنعي در تصاوير مي شود. لذا استفاده از تكنيك هاي تيزسازي بايد به صورت كنترل شده بوده و تا حدي انجام گيرد كه جزئيات تصوير حفظ و نويز موجود در تصوير زياد تقويت نشود. در اين مقاله، روشي جديد جهت كاهش ماتي تصاوير ديجيتال ارائه شده است. روش پيشنهادي تركيبي از فيلتر تغييرات كلي نسبي و فيلتر هدايت نورد در فضاي رنگي HSV است. در روش پيشنهادي، نخست توسط فيلتر تغييرات كلي نسبي، ساختار تصوير استخراج و سپس توسط فيلتر هدايت نورد، بازيابي لبه ها انجام مي شود. سپس با تفريق تصوير كانال روشنايي از تصوير حاصل از اعمال فيلتر هدايت نورد، جزئيات و لبه هاي اصلي تصوير استخراج مي شوند. در يك روند تكرارپذير و براساس ميزان وضوح تصوير، جزئيات استخراج شده به كانال روشنايي افزوده مي شود. در اين روش، شدت روشنايي پيكسل‌هاي تصوير به يك نسبت تغيير نمي كنند كه اين امر از ايجاد تحريف‌هاي رنگي و افزايش نويز جلوگيري مي كند.روش پيشنهادي بر روي تصاوير حاوي تحريف‌هاي رنگي و تاري آزمايش شده است. نتايج آزمايش ها نشان مي دهند كه اين روش جهت كاهش تاري 47%، جهت كنترل نويز 85% و جهت حفظ طبيعي بودن تصاوير 83% موثرتر از ديگر روشهاي مورد مقايسه عمل كرده است. كليدواژه‌ها

Nowadays, a huge amount of images are produced by digital cameras. However, various reasons such as weakness in the design of the camera lens, lead to the creation of noisy images.The image enhancement methods sharp some componentsof images such as the edges in order to increase the resolution of the input images.But, sharpening of the images' edges results in increasing the noise. Hence, in order to reduce the blurriness of images, employing of sharpening techniques should be applied under controlled conditions in order to prevent loosing images details. In this paper, a new method is proposed to reduce the blurriness of digital images. The proposed method is combination of Relative Total Variation filter (RTVf) and Rolling Guidance filter (RGf) in HSV color space. In the proposed method, the image structure is extracted by using RTVfand then the images' edges are retrieved by using RGf. Then, the image details are extracted by subtracting the V channel of input image from the result image of RGf. During a repetition process, image's details are added to image V channel. In this method, the intensity of the image pixels does not change to a similar ratio, which results in better display of the image details and prevents increasing noises.The proposed method has been tested on benchmark images.The achieved results show that the proposed method achieved to 47% of reducing blurriness, 85% of noise controlling, and 83% of saving naturalness of input images in compared to rival methods.