65ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

Desenvolvimento de um Sistema de Realce de Imagens Subaquáticas Adquiridas em Rios da Amazônia

Gisele Cristine Pacheco Ferreira - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas José Pinheiro de Queiroz Neto - Prof. Dr./Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas

INTRODUÇÃO:

O estudo sobre processamento de imagens na área de visão computacional tem ajudado no progresso sobre transformações de imagens digitais obtidas de ambientes com alta turbidez e de difícil visualização, como no fundo dos rios amazônicos, onde existem baixa visualização e perda na intensidade de cores, devido a partículas em suspensão e também devido à interação da luz com o meio aquático. As riquezas naturais encontradas no fundo dos rios da Amazônia são de grande importância para ciência, pois existem uma fauna e flora inexploradas no fundo desses rios. A extração de vídeos e imagens facilita o estudo nesse ambiente subaquático, podendo obter assim novas descobertas sobre esse tipo de habitat. Esse trabalho visa motivar a pesquisa sobre o meio subaquático dos rios da Amazônia e o progresso tecnológico na área de processamento de imagens digitais, utilizando técnicas e algoritmos de realce de imagens. Desenvolvendo assim um sistema para o realce dessas imagens prejudicadas por esse tipo ambiente tentando melhorar significativamente seu aspecto e corrigindo defeitos relevantes contidos nas imagens digitais. Obtendo-se o realce de cores de imagens do fundo dos rios da Amazônia, fica mais fácil a distinção de objetos e animais de várias espécies nas imagens. Com a melhoria do realce das cores nas imagens é possível ajudar, por exemplo, pesquisadores a estudar mais profundamente a interação do ambiente com o meio e os aspectos do ambiente.

OBJETIVO DO TRABALHO:

O objetivo geral desse trabalho é Desenvolver um sistema computacional que obtenha uma melhoria no contraste e na definição de cores de imagens e vídeos subaquáticos, utilizando linguagem C/C++ e a biblioteca OpenCV, através de técnicas de visão computacional.

MÉTODOS:

1. Desenvolver estudos e revisão bibliográfica relativa ao processamento digital de imagens, como também sua aquisição, formação, interpretação e realçe das imagens. 2. Adquirir conhecimento específico relativo ao uso e às potencialidades da biblioteca OpenCV para aplicação o projeto, adquirindo e instalando a versão adequada para integração do sistema a ser desenvolvidoç 3. Realizar um estudo sobre a linguagem C/C++ e sua aplicabilidade em imagens utilizando a biblioteca OpenCV, em particular as funções especificas voltadas para o processamento de imagens para que possa ser efetuado o realce de imagens digitais. 4. Adquirir vídeos e extrair os quadros (frames) do vídeo subaquático, para que seja possível a realização de testes aplicando-os nas funções relacionadas escolhidas, até que se possa obter o alcance dos resultados almejados. 5. Fazer uma análise para verificar se os resultados esperados foram alcançados, se sim obtém-se o resultado esperado, caso contrario retorna-se para a etapa de análise para verificar o sistema e modificá-lo de acordo com a necessidade utilizando outros métodos de resolução para realce das imagens e em seguida proceder a uma nova execução dos testes, e assim ciclicamente até a finalização do sistema.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Utilizando os métodos de equalização de histograma e de alargamento de contraste foi possível obter resultados consistentes de melhoria das imagens, aplicadas a cinco vídeos diferentes adquiridos no Rio Negro nas proximidades de Manaus, em situação de turbidez e baixo contraste que, após aplicado o sistema, puderam ser visualmente identificados os aspectos de fauna e flora nos vídeos, antes não visíveis devido ao baixo contraste do ambiente subaquático.

CONCLUSÕES:

Os resultados obtidos demonstram que o sistema consegue obter um resultado visual satisfatório de realce das imagens em Rios da Amazônia de baixo contraste, gerando automaticamente um vídeo realçado que permite a outros pesquisadores estudarem as profundezas destes rios. O trabalho não consiste em uma solução definitiva e espera-se, em trabalhos futuros, introduzir algoritmos não lineares de realce de imagens para obter resultados melhores, assim como aumentar o número de situações e ambientes distintos nos experimentos, dando mais solidez ao sistema desenvolvido.

Palavras-chave: Imagem Subaquática, Realce de imagens, Processamento de Imagens.