Реколоризация изображений для людей с протаномалией и дейтераномалией различных степеней тяжести

В рамках проведенных исследований разработан метод для помощи людям с наиболее распространенными формами аномальной трихромазии – дейтераномалией и протаномалией – и любыми степенями тяжести данных аномалий в визуальном восприятии информации. Для протаномалов осуществляется преобразование цветов с превалирующей красной составляющей, а для дейтераномалов – с преобладающей зеленой составляющей. Реколоризация для обеих форм аномалии выполняется в цветовом пространстве CIE L*a*b* с использованием полученных при помощи метода симуляции Machado et al. коэффициентов преобразования. Среди преимуществ данного метода стоит отметить возможность для каждого пользователя настроить в соответствии с индивидуальным восприятием визуальной информации такие персонализированные параметры реколоризации, как коэффициент изменения реколоризирующей составляющей и коэффициент изменения яркости изображений. Кроме того, в результате выполнения метода каждый цвет изменяется одинаково во всех областях изображения.

Проверка корректности работы метода произведена посредством рассмотрения нормальным трихроматом симулированного реколоризованного изображения для дейтераномального и протаномального зрения, в результате чего ранее недоступные для зрения аномального трихромата области изображения стали различимыми. Качество реколоризации также оценено по потерям натуральности цветов, которые для тестовых изображений имели удовлетворительные значения и изменялись в пределах от 1.37 до 10.9 в зависимости от степени тяжести аномалии. Время выполнения метода для обоих случаев аномальной трихромазии указывает на высокую скорость обработки изображений и составляет 0.08 с для изображений размером 750 000 пикселей

1. Yang S., Ro Y., Wong E., Lee J. Количественная оценка и стандартизированное описание нарушения цветового зрения у аномальных трихроматов. Часть I: Симуляция и Измерение. EURASIP Journal on Image and Video Processing. 2008. Pp. 1–9. DOI: 10.1155/2008/487618

2. Chen Y.-C., Liao T.-S. Аппаратное цифровое усовершенствование цвета для людей с нарушениями цветового зрения. Etri Journal. 2011. Vol. 33. № 1. Pp. 71–77. DOI: 10.4218/etrij.11.1510.0009

3. Lee J., Santos W. Адаптивная система на основе нечеткой логики для симуляции, количественной оценки и компенсации цветовой слепоты. Integrated Computer-Aided Engineering. 2011. Vol. 18. Pp. 29–40. DOI: 10.3233/ICA-2011-0356

4. Poret S., Dony R., Gregor S. Обработка изображений для коррекции цветовой слепоты. In Proceedings of the International Conference on Science and Technology for Humanity. 2009. Pp. 539–544. DOI: 10.1109/TIC-STH.2009.5444442

5. Zhu Z., Toyoura M., Go K., Kashiwagi K., Fujishiro I., Wong T.-T., Mao X. Персонализированная реколоризация изображений для компенсации нарушения цветового зрения. IEEE Transactions on Multimedia. 2021. Vol. 24. Pp. 1721–1734. DOI: 10.1109/TMM.2021.3070108

6. Flatla D., Gutwin C. SSMRecolor: улучшение инструментов реколоризации с помощью ситуативно-специфических моделей цветовой дифференциации. In Proceedings of the 30th International Conference on Human Factors in Computing Systems. 2012. Pp. 2297–2306. DOI: 10.1145/2207676.2208388

7. Zhou H., Huang W., Zhu Z., Chen X.–D., Go K., Mao X. Быстрая реколоризация изображений для красно-зеленой аномальной трихромазии с улучшением контраста и сохранением натуральности. The Visual Computer. 2024. Vol. 40. Pp. 4647–4660. DOI: 10.1007/s00371-024-03454-8

8. Machado G.M., Oliveira M.M., Fernandes L.A.F. Основанная на физиологии модель для симуляции нарушения цветового зрения. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. 2009. Vol. 15. № 6. Pp. 1291-1298. DOI: 10.1109/TVCG.2009.113