Restauração de imagens através de reflexos especulares

Abstract

A restauração cega de imagens corrompidas por borramento é um problema inverso clássico da área de Processamento de Imagens e Visão Computacional. Um processo de restauração de imagens é definido como cego, quando desconhecemos tanto a imagem original não corrompida quanto a Função de Espalhamento de Ponto da degradação (PSF – Point Spread Function) e o ruído envolvido neste processo. Imagens de endoscopia óptica são comumente afetadas por borramento devido à movimentação da câmera no processo de captura ou a movimentos involuntários da superfície do tecido do trato gastrointestinal. Nesta tese propomos um novo método de restauração cega de imagens de endoscopia óptica. Para tanto, nós exploramos o uso de reflexos especulares, que constituem outro tipo de degradação muito comum nesse tipo de imagem, e que por sua vez, são utilizados como informação a priori no processo de estimativa da PSF do borramento. Sendo assim, o método aqui proposto pode ser dividido em duas etapas. A primeira etapa consiste de um novo método de segmentação precisa de reflexos especulares que podem, por sua vez, conter ricas informações sobre a degradação sofrida pela imagem. A segunda etapa consiste de um novo método de estimação da PSF da degradação, no qual a mesma é inferida através do agrupamento e fusão dos reflexos segmentados previamente. Observamos que a fusão de reflexos especulares não fere os pré-requisitos de que a PSF estimada deve ser esparsa, positiva e com um tamanho pequeno quando comparado ao tamanho da imagem sendo restaurada. Além disso, uma vez que sabemos que tais reflexos podem conter informações relevantes do processo de borramento, mostramos que quando fundidos, estes podem ser utilizados na estimação da PSF do borramento, produzindo assim resultados satisfatórios de imagens restauradas quando estas são comparadas à imagens restauradas por métodos do estado da arte, sendo a qualidade das imagens restauradas pelo método aqui proposto muitas vezes superior ou equivalente aos trabalhos comparados.