Porównanie wybranych metod oceny kontrastu achromatycznych obrazów cyfrowych

Praca dotyczy zagadnienia oceny kontrastu achromatycznych obrazów cyfrowych. Przedstawiono i porównano znane z literatury metody oceny kontrastu obrazów, a także zaproponowano nowe rozwiązania bazujące na określeniu różnic poziomów szarości sąsiadujących ze sobą pikseli. Ocena przydatności poszczególnych metod została dokonana na przykładzie zadania wyboru najlepszej wersji obrazu pod kątem jego dalszej analizy. Przeprowadzona analiza wyników oceny kontrastu obrazów wskazuje, że dla przyjętych warunków porównania najlepszą metodą oceny kontrastu jest jedna z nowych metod.

This paper deals with the gray-level image contrast evaluation problem. In the paper some methods of contrast evaluation are considered, namely: (1) and (2) - two methods based on Weber-Fechner law ((2) is a Michelson contrast), next two methods (3) and (4) are based on variance of gray-level values in the image, and the last two (5) and (6) are new methods in which the difference between gray-level values of neighbouring pixels is used for calculating the image contrast ratio. The evaluation of the described methods has been made for one of the standard usage cases of the contrast evaluation method, i.e. evaluation of images after contrast enhancement for choosing the best of them for its visual analysis. The investigations have been performed on the example of aerial image AERIAL (Fig. 1). The contrast enhancement of this image gives the set of test images (a)-(j) (Fig. 1). Table 1 presents the contrast enhancement methods and their parameters used for obtaining test images. The contrasts evaluation values of the test images obtained by use of the methods (1)-(6) are given in Table 2. Table 3 shows the ranking of the images (a)-(j) obtained by sorting in descending order the contrast ratio of test images independently for each evaluation method. It is difficult to indicate the best evaluation method but it seems that, basing on the comparison, the new method (5) is the best image contrast evaluation method