Arşiv Filmlerinde Kırpışma Etkisinin Giderilmesi Flicker Removal for ...

hareket algılayıcısı imge çerçevesinin büyük kısmı için
hareket algılamakta, bu durumda sistem çalıamamakta ve
kırpıma etkisi giderilememektedir. [4]’deki kırpıma
modelini kullanan iki aamalı kırpıma giderme yöntemi
[5]’de önerilmektedir. [5]’deki yöntemde öncelikle bozuk
imge çerçevesi uzamsal sabit düzeltme parametreleri ile
düzeltilmekte (bütünsel düzeltme), daha sonra katsayıları
gürbüz balanım ile kestirilen ikinci dereceden polinom
kullanılarak uzamsal deiken düzeltme parametreleri elde
edilmekte ve bu düzeltme parametreleri ile son düzeltim
yapılmaktadır. Hurter–Driffield Younluunun logaritmik
pozlandırmaya karı karakteristiini (Hurter–Driffield
Density versus log Exposure characteristic) hesaba katarak
pozlandırma düzensizliinden kaynaklanan kırpıma etkisini
kestiren dorusal olmayan kırpıma düzeltme modeli [6]’da
önerilmektedir. Çalımada, kırpımanın her bir piksel seviyesi
için aynı deerde deimeye neden olduu varsayılmakta ve
kırpımanın uzamsal deikenlii hesaba katılmamaktadır.
[6]’daki yaklaımda her bir ııklılık seviyesi için imge
çerçeveleri arasındaki fark histogramının en büyük deerleri
bulunmakta ve bu deerlere üçüncü dereceden polinom
uydurularak her bir ııklılık seviyesi için kırpımadan
kaynaklanan farklılık bulunmaktadır. Her bir ııklılık seviyesi
için bulunan hatanın, düzeltilecek imgenin ilikin ııklılık
seviyelerinden çıkartılması ile kırpıma giderilmeye
çalıılmaktadır. Yöntem, yerel hareket, uzamsal deien
kırpıma etkisi durumlarına karı dayanıksız olup, düzeltim
için kırpıma etkisi gözlenmeyen referans çerçeveye
gereksinim duymaktadır. Yöntemin dier bir eksiklii ise
imge çerçevelerinde tanımlanmamı ııklılık seviyesi
olduunda (örnein; sıkıtırmadan kaynaklanan) polinom
uydurma ileminin kötü sonuçlar vermesi, bu durumda
sistemin kırpıma etkisini gideremeyip kararsız çalımasıdır.
Bu çalımada, [4]’da önerilen dorusal kırpıma modelini
kullanan ve referans imge çerçevesi gerektirmeyen yeni bir
yöntem önerilmektedir. Kırpıma giderme, bütünsel ve yerel
düzeltme olmak üzere iki aamalı yapılmaktadır. Yerel
düzeltme kısmında elde edilen kazanç ve fark kırpıma
parametreleri yerel hareket hesaba katılarak güncellenmekte
ve son düzeltme ilemi yapılarak kırpıma giderilmektedir.
2. Önerilen Yöntem
Kırpıma etkisini giderme için önerilen yöntemler genellikle
orjinal imge çerçevesinin ortalama ve deiinti deerlerini
referans çerçevenin deerlerine balı olarak düzeltmektedir.
Bu çalımada, düzeltme için kırpımasız referans çerçevenin
ortalama ve deiinti deerlerini kullanmak yerine, imge
çerçevelerinin ortalama ve deiinti deerlerinin zamansal
alçak geçiren süzgeçten geçirilmesi ile elde edilen deerler
kullanılmaktadır. Yöntemde öncelikle sahne boyunca
imgelerin ortalama ve deiinti deerleri hesaplanmakta ve bu
deerler zamansal olarak alçak geçiren süzgeçten geçirilerek
kırpıma parametreleri bulunmakta, aynı zamanda orjinal ve
süzgeçlenmi çerçeve ortalama deerlerinden kırpıma
derecesi çıkartılmaktadır. Bulunan kırpıma parametreleri
kullanılarak dorusal düzeltme modeli ile bütünsel ön
düzeltme ilemi yapılmaktadır. Sonraki adımda, kırpıma
etkisine karı gürbüz olan faz korelasyonu [7] kullanılarak
bütünsel hareket hesaplanmakta ve bu hareket gözönünde
bulundurularak blok çerçeve ortalama ve deiinti deerleri
zamansal olarak alçak geçiren süzgeçten geçirilmektedir. Her
bir çerçeve için ön-düzeltilmi ve zamansal süzgeçlenmi
çerçeve blok ortalama ve deiinti deerleri kullanılarak
kırpıma parametreleri çıkartılmaktadır. Ortalama ve deiinti
deerlerine balı olarak elde edilen kazanç ve fark kırpıma
parametreleri sırasıyla deiinti bilgisine balı çalıan bir
fonksiyon ve SOR temelli bir yumuatma ilemi ile
güncellenmektedir. Son olarak, her bir imge çerçevesi için
elde edilen blok kırpıma parametreleri Bicubic aradeerleme
ile orjinal imge piksel boyutuna üst örneklenerek, ön düzeltme
kısmında da uygulanan dorusal model kullanılarak piksel
temelli son düzeltme ilemi yapılmaktadır.
2.1. Kırpıma Modeli
Önerilen yöntemde kırpıma modeli olarak [4]’de tanımlanan
uzamsal model temel alınmaktadır. Bu çalımada kırpıma
aaıdaki formülle modellenmektedir.
( x,
y,
t)
α ( x,
y,
t)
× I ( x,
y,
t)
+ β ( x,
y,
t)
I f = o
(1)
Bu eitlikte x ve y uzamsal koordinatları, t çerçeve
numarasını, I f kırpıma etkisinin gözlendii orjinal imgeyi,
I o kırpımasız referans imge çerçevesini göstermektedir. α
ve β sırasıyla kırpımaya neden olan çarpımsal ve toplamsal
parametrelerdir. deal durumda kırpıma yok iken her bir
piksel için α = 1 ve β = 0 ’dır. (1)’deki denklem
kullanılarak orjinal imge çerçevesinden α ve β
parametrelerine balı olarak kırpımasız imge aaıdaki gibi
elde edilmektedir.
( ) / ( x,
y,
t)
( x,
y,
t)
I ( x,
y,
t)
− β ( x,
y,
t)
ˆ = α
(2)
I o
f
Burada Î o kırpıma etkisi giderilmi imgeyi göstermektedir.
mge çerçevesi için α ve β kırpıma parametreleri [6]’da
önerilen model parametrelerinden çekilerek aaıdaki gibi
hesaplanmaktadır.
[ I f () t ]
[ I () t ]
var
α () t =
(3)
var
o
[ ]
() E I () t α()
t E[
I () t ]
t f
o
β = −
(4)
2.2. Ön Düzeltme
Kırpıma etkisinin azaltılması için yöntemde öncelikle
bütünsel kırpıma düzeltmesi yapılmaktadır. Sahne
içerisindeki bütün imge çerçeveleri için ortalama ve deiinti
deerleri zamansal alçak geçiren süzgeçten geçirilerek
hedeflenen ortalama ve deiinti deerleri elde edilmektedir.
Her bir imge çerçevesi için (3) ve (4) kullanılarak birer α ve
β kırpıma parametresi elde edilmekte ve (2)’deki dorusal
düzeltme modeli kullanılarak bütünsel ön düzeltme
yapılmaktadır. Ön düzeltme ile bütünsel etki gösteren
kırpımaların giderilmesi, yerel etki gösteren kırpıma
etkisinin de azaltılması amaçlanmaktadır. Zamansal alçak
geçiren süzgeç için (5)’de verilen basit bir özyineli ortalama
alan süzgeç kullanılmaktadır. Sahne baında ya da sonunda
kırpıma etkisinin olabilecei gözönünde bulundurularak, bu
durumda da etkin düzeltme yapılabilmesi için kullanılan
süzgece simetrik dolgulama özellii eklenmitir.