tsta

Home / اولین کنفرانس ملی عصر انفجار تکنولوژی؛ هوش مصنوعی، تحولی در صنعت، تجارت و زنجیره تامین

بهبود کنتراست تصویر با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی هوشمند-نهنگ مصنوعی

Authors :

مهرداد نباهات¹ فرزین مدرس خیابانی²

1- دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارومیه 2- دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز

Keywords :

Image enhancement،Particle swarm optimization،Whale optimization algorithm،Histogram equalization،Contrast stretching

Abstract :

یکی از مراحل پیش‌پردازش در پردازش تصویر، **بهبود یا افزایش کیفیت تصویر (Image Enhancement)** است. به منظور مفید کردن یک تصویر برای تحلیل‌های بعدی و همچنین درک بهتر توسط سیستم بینایی انسان، بهبود تصویر می‌تواند به‌طور مؤثر ظاهر تصویر را برای اهداف ادراکی اصلاح کند. هدف اصلی بهبود تصویر، **آشکارسازی جزئیات پنهان** یا **افزایش کنتراست در تصاویر با کنتراست پایین** است. هدف از افزایش کنتراست نیز ارتقای کیفیت تصویر است تا برای نوع خاصی از نمایش یا ارائه مناسب‌تر شود. تا کنون روش‌های متعددی برای بهبود تصویر جهت کاربردهای مختلف ارائه شده‌اند و تلاش‌های زیادی صورت گرفته تا **کیفیت خروجی‌های بهبود یافته** را افزایش داده و در عین حال **مصرف حافظه و توان محاسباتی** را کاهش دهند. در این مقاله، مسئله افزایش کنتراست تصویر به عنوان **یک مسئله بهینه‌سازی** مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش از **تابع تبدیل پارامتری‌شده‌ای** استفاده می‌شود که هم اطلاعات **محلی (Local)** و هم اطلاعات **سراسری (Global)** تصویر را در بر می‌گیرد تا کنتراست تصویر را افزایش دهد. برای یافتن **تعداد بهینه پارامترها** و **بیشینه‌سازی تابع هدف**، از یک روش هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی به نام **الگوریتم بهینه‌سازی نهنگ‌ها (Whale Optimization Algorithm - WOA)** استفاده شده است. تابع هدف شامل **اطلاعات لبه‌های تصویر** و **آنتروپی** آن بوده است. نتایج روش پیشنهادی با نتایج حاصل از الگوریتم **بهینه‌سازی ازدحام ذرات (Particle Swarm Optimization - PSO)** و دو روش سنتی بهبود تصویر یعنی **کشش کنتراست (Contrast Stretching)** و **هم‌سنگ‌سازی هیستوگرام (Histogram Equalization)** مقایسه شده‌اند. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهند که **روش پیشنهادی عملکرد بهتری نسبت به سایر روش‌ها دارد.** **کلیدواژه‌ها:** بهبود تصویر، الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات، الگوریتم بهینه‌سازی نهنگ‌ها، هم‌سنگ‌سازی هیستوگرام، کشش کنتراست.