6.2 Forward LIBOR rates
6.2.1 Forecasted Potential Future Exposure
Objetivando aplicar as estratégias de restauração baseadas em otimização bio-inspirada em imagens reais, é necessário contar com um banco de imagens subaquáticas que permita realizar uma análise subjetiva de qualidade. Esta análise permitirá realizar um estudo de correlação
para as métricas de avaliação. Isto justifica-se levando em conta que, a partir deste momento, todas as imagens terão degradações reais e a análise objetiva deve ser validada para este tipo de degradações. Por esta razão, no contexto deste trabalho, foi realizado um experimento para adquisição e avaliação de um banco de imagens subaquáticas. Este banco está formado por 85 imagens de referência (sem água) e 255 imagens com diferentes níveis de degradação. A análise subjetiva foi realizada para 135 imagens degradas. O banco de imagens subaquáticas foi chamado de UID-LEIA (Underwater Image Database - LEIA). Os detalhes sobre a adquisição e avaliação subjetiva das imagens serão apresentados nesta seção.
5.3.1 Aquisição das Imagens
A primeira parte desta etapa consistiu na aquisição das imagens referentes ao banco. Os experimentos foram realizados com o auxílio de um aquário contendo água com diferentes níveis de turbidez por experimento. A montagem experimental pode ser vista a Figura 5.10. Para a adquisição das imagens foi utilizada uma câmera comercial Canon SX50HS e foi considerada iluminação natural (sem fontes de luz artificial).
Figura 5.10. Montagem experimental para adquisição do banco de imagens.
Inicialmente, o experimento consistiu em adquirir imagens de referência. As imagens de referência, neste contexto, não devem apresentar nenhuma degradação significativa. Por esta razão, estas imagens foram adquiridas no aquário sem água. O procedimento consistiu em colocar vários objetos a diferentes distâncias em relação à câmera. Estas distâncias vão desde os 20 até os 100 centímetros com variações de 5 centímetros em cada captura. Com este procedimento foram aquiridas 85 imagens de referência em total. A Figura 5.11 apresenta alguns exemplos das imagens aquiridas neste experimento.
A segunda parte do experimento consistiu em aquirir imagens degradadas. Para isto, os objetos foram submersos em água com diferentes níveis de turbidez. Inicialmente, as imagens
Figura 5.11. Imagens de referência adquiridas para o banco de imagens.
foram tomadas com água limpa seguindo o mesmo procedimento que foi realizado para as imagens de referência. Posteriormente, outras imagens foram adquiridas com água com diferentes níveis de visibilidade. Um total de 255 imagens foram adquiridas neste processo. Alguns exemplos destas imagens são apresentados na Figura 5.12.
Figura 5.12. Imagens degradadas adquiridas para o banco de imagens.
Entre estas imagens foram escolhidas um total de 135 imagens para o experimento de avaliação subjetiva. Esta redução do conjunto de imagens justifica-se levando em conta o tempo necessário para avaliar o conjunto de imagens, já que um tempo elevado na etapa de avaliação pode conduzir a avaliações erradas devido à fadiga dos avaliadores, como está descrito na norma ITUR BT.500 [78]. Os detalhes sobre o experimento de avaliação subjetiva serão apresentados na próxima seção.
5.3.2 Avaliação Subjetiva do Banco UID-LEIA
Para a avaliação subjetiva foi utilizado o software Presentation da Neuro Behavioral Systems - neurobs [109]. Presentation é um programa de estimulação e controle de experimentos para
Tabela 5.2. Informações sobre o experimento de avaliação subjetiva.
Metodologia Estímulo Simples (SS) Referência 6 imagens (vide Tabela B.1) Treinamento 6 imagens (vide Tabela B.2) Avaliação 135 imagens (vide Tabela B.3)
Índice MOS
Escala de avaliação Escala contínua de degradação de 0 a 10 (vide Figura 5.13) Profundidade de cor 24 bits/pixel coloridas
Compressão JPEG
Avaliadores 32 avaliadores sem experiencia em PDI Resolução da imagem 1024×768
Distância entre avaliador e Monitor Aprox. 3 vezes a altura da imagem Monitor LG LED de 21 polegadas
resolução máxima de 1920×1080
Iluminação da sala Escura
neurociência. Ele é executado em qualquer PC com Windows, oferecendo estímulos auditivos, visuais e multimodais com precisão temporal inferior a milissegundos [109]. Nesta plataforma foi programado um teste subjetivo de estímulo único (vide Seção 4.3), sendo os índices gerados do tipo MOS (Mean Opinion Score) (vide equação (4.39)). O experimento foi dividido em três partes: (a) apresentação das imagens de referência, (b) treinamento e (c) avaliação, seguindo a norma ITUR BT.500, a qual propõe diferentes métodos para análise subjetiva de qualidade de imagens de televisão e contem informação sobre as condições de visualização, instruções sobre a metodologia do experimento, materiais e a apresentação de resultados. Um resumo sobre os materiais e metodologias utilizados neste experimento são apresentados na Tabela 5.2.
A primeira parte do experimento, referente à apresentação das referências, consiste na apre- sentação aleatória de 6 imagens de referência (sem água). O objetivo principal desta etapa é mostrar para o avaliador quais são as imagens que, no contexto deste trabalho, apresentariam uma qualidade ótima. Neste ponto são ressaltadas as características nas quais o observador deve prestar maior atenção. As informações sobre as imagens utilizadas para esta etapa podem ser encontradas na Tabela B.1 do Apêndice B.
Posteriormente, a etapa de treinamento visa familiarizar ao observador com a interface gráfica da plataforma, assim como também com o processo de avaliação. Nesta etapa são apresentadas 6 imagens degradadas que não fazem parte do conjunto de avaliação na etapa posterior. Nesta
parte do experimento, são indicados para o observador quais são os tipos de distorção que são interessantes na avaliação deste tipo de imagens, assim como também é apresentada a escala de avaliação (vide Figura 5.13). As informações sobre as imagens utilizadas para esta etapa podem ser encontradas na Tabela B.2 do Apêndice B.
Figura 5.13. Escala de degradação utilizada nas etapas de treinamento e avaliação do experimento.
Finalmente, a etapa de avaliação é a parte central do experimento. Nesta etapa são apresen- tadas 135 imagens com diferentes níveis de degradação e com os objetos a diferentes distâncias. A apresentação destas imagens é aleatória, o que certifica que para cada observador se apresen- tarão em uma ordem diferente. Cada imagem é apresentada por 6 segundos e, após este tempo, a imagem desaparece e estará disponível uma barra de avaliação. Esta barra representa o nível de degradação da imagem com valores entre 0 e 10, sendo 0 a melhor qualidade e 10 a pior. Por último, estes valores são salvos pelo programa de avaliação junto com o nome do arquivo que representa a imagem.
Este experimento foi realizado para um total de 32 pessoas sem problemas visuais em um quarto fechado e escuro. O tempo médio de duração do experimento foi de 40 minutos por avaliador. Foi utilizado um monitor de 21 polegadas com tecnologia LED e com uma resolução máxima de 1920×1080. O resultado final consistiu calcular o valor médio das 32 avaliações para cada imagem, obtendo assim 135 valores MOS (vide equação (4.39)) (um para cada imagem). As informações sobre as imagens utilizadas na etapa de avaliação, assim como os índices MOS finais obtidos para cada imagem, podem ser encontrados na Tabela B.3 do Apêndice B.