بررسی تأثیر طیف رنگی تصاویر ورودی در فرآیند افزایش کیفیت تصاویر با استفاده از یک روش جدید بر پایه شبکه های مولد متخاصم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی و نفت دانشگاه صنعتی شریف

2 دانشکده شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

10.22078/pr.2025.5735.3550

چکیده

بازسازی تصاویر با وضوح بالا از تصاویر بی کیفیت، یکی از چالش های اساسی در پردازش تصویر است. در مدل سازی محیط متخلخل با استفاده از تصاویر بدست آمده از میکروتوموگرافی کامپیوتری ، به دلایل متفاوتی از جمله هزینه بر بودن و پیچیدگی محاسباتی استفاده از تصاویر باکیفیت معمولا تصاویر با کیفیتی از این محیطه ا در دسترس نیست. با توجه به پیشرفت توسعه مدل هایی از جمله شبکه های چندمقیاسی امکان استفاده از جزئیات بیشتر تصاویر در بخش هایی از مدل فراهم شده و نیاز به تصاویر باکیفیت بیش از پیش احساس می شود. امروزه شبکه های مولد متخاصم به عنوان ابزاری کاربردی در افزایش کیفیت تصاویر استفاده می شوند. این شبکه ها با استفاده از جفت تصاویر باکیفیت و بی کیفیت آموزش دیده و در آینده با ورودی گرفتن تصاویر بی کیفیت، تصاویر با کیفیت را تولید می کنند. تصاویر نهایی مورد استفاده در مدل سازی شبکه حفرات تصاویر باینری بوده ولی در صورت استفاده از تصاویر باینری به عنوان ورودی فرآیند افزایش کیفیت تصاویر ممکن است منجر به حذف جزئیات شود. بدین منظور در این پژوهش تاثیر استفاده از تصاویر خاکستری یا باینری به عنوان ورودی در فرآیند آموزش مدل بررسی می شود. تصاویر خاکستری یک نمونه ماسه سنگ Brea به عنوان ورودی اصلی در نظر گرفته شده و تصاویر باینری با استفاده از تصاویر خاکستری و تحقق تخلخل واقعی نمونه سنگ تولید می شوند. در این پژوهش از یک مدل جدید با عنوان RealESRGAN جهت افزایش کیفیت تصاویر استفاده می شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of the color spectrum of input images in the process of increasing image quality using a new method based on adversarial generative networks

نویسندگان [English]

  • Alireza ElahiKhaledi 1
  • Saeid Jamshidi 2
  • Mohsen Masihi 3
1 Department of Chemical and Petroleum Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
2 Department of Chemical and Petroleum Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.
3 Department of Chemical and Petroleum Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Reconstructing high-resolution images from poor-quality images is one of the basic challenges in image processing. In modeling porous media using images obtained from computed microtomography (Micro-CT), high-quality images of these media are usually unavailable for different reasons, including the cost and computational complexity of high-quality imaging. With the advancement in the development of multiscale networks, it is possible to use more image details in these networks, and there is a further need for high-quality images. Today, adversarial generative networks are used as a practical tool in increasing image quality. These networks are trained using pairs of high-quality and low-quality images and then, they produce high-quality images by taking low-quality images as input. The final images used in modeling the porous media are binary images, but using binary images as input in the image quality enhancement process may result in detail loss. For this purpose, this study investigates the effect of using grayscale or binary images as input in the model training process. Grayscale images of a Brea sandstone sample are taken as the main input and binary images are generated using grayscale images and the realization of the real porosity of the rock sample. In this research, a new model called RealESRGAN is used to enhance the quality of the images.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Generative Adversarial Network (GAN)
  • Real ESRGAN Model
  • Grayscale Image
  • Binary Image
  • Pore Network Modeling