Розробка алгоритму адаптації відеозображення до спектрального розподілу джерел освітлення

Proposals for further progress of video technologies, issues that need to be resolved to implement this progress and possible ways to implement them in real devices of special and general application are made. It is proposed to supplement the conventional model of the video path with a color perception model and an adaptive model of the spectral power distribution of the illuminant. Attention is paid to the end devices of the video path, which may introduce unacceptable changes in the transmitted video information, namely color. The schemes of the algorithm of adaptation to the spectral power distribution of the illuminant are presented. The possibility of universal use of the proposed algorithm in video transmission systems is considered. The algorithm of video image adaptation to the spectral power distribution of illuminants based on the selection of reference spectral power distributions with the given color coordinates is proposed. The algorithm of allocation of the spectral power distribution of the illuminant from the overall image scene is presented. Metrological support to assess the influence of the illuminant on the quality of color rendering is proposed. It is proposed to use spectral color distributions, the set of which is presented in the paper, as optical test images for testing the color rendering quality. Comparative characteristics with existing sets of spectral power distributions are presented and it is shown that they are not enough to implement the proposed algorithm. The simulation results prove the necessity and advantages of using the proposed algorithm. The image after the application of the algorithm is such if it was observed in sunlight, regardless of what type of lighting was used during shooting or observation. In addition, the presented algorithm allows adaptation to the spectral power distribution of various illuminants, such as incandescent lamps, fluorescent, LED, signal flares, and the likeСделаны предложения по дальнейшему прогрессу видеотехнологий, вопросы, которые нужно решить для реализации этого прогресса и возможные пути их внедрения в реальные устройства специального и общего применения. Предлагается дополнить общепринятую модель видеотракта моделью цветовосприятия и адаптивной моделью к спектральному распределению источника освещения. Уделяется внимание конечным устройствам видеотракта, которые могут вносить недопустимые изменения в передаваемую видеоинформацию, а именно цвет. Представлены схемы алгоритма адаптации к спектральному распределению источника освещения. Рассмотрена возможность универсального использования предлагаемого алгоритма в системах передачи видео. Предложен алгоритм адаптации видеоизображения к спектральному распределению источников освещения, основанный на выборе эталонных спектральных распределений по заданным координатам цвета. Представлен алгоритм выделения спектрального распределения источника освещения с общей сцены изображения. Предлагается метрологическое обеспечение для расчета величины влияния источника освещения на качество цветопередачи. Предлагается в качестве оптических испытательных изображений для тестирования качества цветопередачи использовать спектральные распределения цветов, набор которых представлены в работе. Представлены сравнительные характеристики с существующими наборами спектральных распределений и показано, что их недостаточно для реализации предлагаемого в работе алгоритма. Результаты моделирования доказывают необходимость и преимущества от использования предлагаемого алгоритма. Изображение после применения алгоритма является таким, если бы его наблюдали при солнечном освещении независимо от того, при каком типе освещения осуществлялась съемка или наблюдение. Кроме того, представленный алгоритм позволяет адаптироваться к спектральному распределению различных источников освещения, таких как лампы накаливания, флуоресцентные, светодиодные, сигнальные ракеты и тому подобноеЗроблено пропозиції щодо подальшого прогресу відеотехнологій, питання, які потрібно вирішити задля реалізації цього прогресу та можливі шляхи впровадження в реальні пристрої спеціального та загального застосування. Пропонується доповнити загальноприйняту модель відеотракту моделлю кольоросприйняття та моделлю адаптивною до спектрального розподілу джерела освітлення. Приділяється увага кінцевим пристроям відеотракту, які можуть вносити недопустимі зміни до передаваної відеоінформації, а саме кольору. Представлені схеми моделювання алгоритму адаптації до спектрального розподілу джерела освітлення. Розглянуто можливість універсального використання пропонованого алгоритму в системах передавання відео. Запропоновано алгоритм адаптації відеозображення до спектрального розподілу джерел освітлення, що базується на виборі еталонних спектральних розподілів по заданих координатах кольору. Представлено алгоритм виділення спектрального розподілу джерела освітлення із загальної сцени зображення. Пропонується метрологічне забезпечення для розрахунку величини впливу джерела освітлення на якість кольоропередавання. Пропонується в якості оптичних випробувальних зображень для тестування якості кольоропередавання використовувати спектральні розподіли кольорів, набір яких представлено в роботі. Представлено порівняльні характеристики з існуючими спектральними розподілами та показано, що не достатньо для реалізації пропонованого в роботі алгоритму. Результати моделювання доводять необхідність та переваги від використання пропонованого алгоритму. Зображення після застосування алгоритму є таким, якби його спостерігали при сонячному освітленні не залежно від того при якому типі освітлення здійснювалась зйомка чи спостереження. Крім того, представлений алгоритм дозволяє адаптуватись до спектрального розподілу різних джерел освітлення, таких як лампи розжарювання, флуоресцентні, світлодіодні, сигнальні ракети тощ