ارائه یک روش نوین متعادل سازی هیستوگرام برای بهبود کیفیت تصاویر هواشناسی سیاه و سفید با حفظ روشنایی

Abstract

افزایش کنتراست یکی از مسائل حیاتی در پردازش تصاویر هواشناسی است که به منظور بهبود کیفیت تصاویر و تشخیص وضعیت آب و هوا بسیار حائز اهمیت است. یکی از روش‌های پرکاربرد برای بهبود کنتراست در تصاویر دیجیتال، متعادل سازی هیستوگرام می‌باشد. این روش ساده و مؤثر است، اما معمولاً منجر به افزایش غیرمنطقی کنتراست و نمایش تصاویر به شکل غیرطبیعی و ضعیف می‌شود. همچنین، متوسط روشنایی تصاویر نیز به درستی حفظ نمی‌شود. در این مقاله، یک روش جدید برای متعادل سازی تصاویر با حفظ روشنایی معرفی شده است. این روش با استفاده از منطق فازی، هیستوگرام تصویر اصلی را تغییر می‌دهد و با اعمال یک فرآیند قطع، نرخ متعادل سازی را کنترل می‌کند. در ابتدا، میانگین شدت سطوح خاکستری را پیدا کرده و هیستوگرام را به دو بخش تقسیم می‌کنیم. سپس با پیدا کردن میانگین دو زیرهیستوگرام، هیستوگرام را به چهار بخش تقسیم می‌کنیم. برای متعادل سازی پویا، یک محدوده جدید تعریف و هر کدام از زیرهیستوگرام‌ها به تنهایی متعادل می‌شوند. در پایان، با هدف حفظ میانگین روشنایی، یک فرآیند نرمال‌سازی روی تصویر خروجی اعمال می‌شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که عملکرد این روش جدید بهبود چشمگیری در کیفیت تصاویر سیاه و سفید هواشناسی با حفظ روشنایی داشته است.