Entfernen Sie das Artefakt aus dem Bild der Raumsonde

Dies ist ein Foto unserer Heimatwelt, das kürzlich vom Juno- Raumschiff aufgenommen wurde und auf dem Weg zum Jupiter mit Schleudern geschossen wurde. Was es an Geschwindigkeit gewonnen hat, haben wir in unserem verloren, aber zum Glück werden wir nicht in die Sonne fallen.

Ich denke, der südamerikanische Kontinent ist auf der linken Seite.

Wir können jedoch feststellen, dass sich im gesamten Bild eine Art Artefakt befindet, ein schwacher blauer Balken im gesamten Bild. Ich bin gespannt, was das verursacht haben könnte.

Was ich aber wirklich gerne wissen würde, ist, welche Bildverarbeitungstechniken wir mickrigen Menschen anwenden könnten, um dieses Artefakt zu entfernen?

Es gibt sowohl eine Farbtonverschiebung als auch eine Sättigungsverschiebung vom Vollfarbbild zum Bandartefakt. Wenn Sie das Farbbild in Graustufen konvertieren, wird ein Bild generiert, das noch ein Artefakt enthält, aber weniger aufdringlich ist.

Es gibt "Image Inpainting" -Algorithmen, mit denen Sie versuchen könnten, das Artefakt zu korrigieren, obwohl es hilfreich wäre, zuerst den betroffenen Bereich zu isolieren. Hier einige Gedanken zur Identifizierung des Artefakts:

• Run Hough- oder RANSAC-Linie passt für horizontale und vertikale Linien im Bild. Für eine natürliche Szene und insbesondere in einer Szene der Erde wäre es seltsam, horizontale oder vertikale Linien zu haben, die realen Merkmalen entsprechen. Sogar die vom Weltraum aus sichtbaren Strukturen wie Kanäle und große Konstruktionen neigen dazu, sich zu schlängeln.
• Versuchen Sie eine Form der Bildsubtraktion, bei der ein Graustufenbild vom ursprünglichen Farbbild subtrahiert wird. Da das Artefakt eher graustufenartig und entsättigt ist, sollten Sie in der Lage sein, einen Bereich mit Farbton- und Sättigungsunterschieden zu erkennen. Ich würde empfehlen, für diese Operation im HSV-Raum zu arbeiten. Führen Sie einen Algorithmus in vertikaler Richtung aus, um im resultierenden Bild (Farbe HSV - Grau HSV) nach einem Peak oder Tal zu suchen.
• Testen Sie zeilenweise kumulative Änderungen in Farbton und Sättigung. Von Zeile N zu Zeile N + 1 ändert sich das gleiche X-Pixel in H, S oder V im Allgemeinen nicht wesentlich. Sie sollten jedoch einen signifikanten Unterschied zwischen der Zeile unmittelbar vor dem Artefakt und der Zeile am Artefakt feststellen. Der Unterschied kann so einfach sein wie der quadratische Mittelwert der H- und S-Unterschiede an jedem Pixel oder sogar nur die Summe der Unterschiede. Oder Wasauchimmer. Wählen Sie eine Metrik, die einfach ist und funktioniert.
• Überprüfen Sie das ursprüngliche Rohbild noch einmal, um festzustellen, ob sich das horizontale Artefakt in den schwarzen Bereich des Raums auf der linken Seite des Bildes erstreckt. In der Kopie des Bildes, das ich heruntergeladen habe, schien sich das Artefakt nicht in den schwarzen Bereich zu erstrecken.

Hier sind die Spezifikationen für JunoCam: http://en.wikipedia.org/wiki/JunoCam

"Die Kamera verwendet einen Kodak-Bildsensor, den KODAK KAI-2020, der eine Farbabbildung bei 1600 x 1200 Pixel ermöglicht. Sie verfügt über ein Sichtfeld von 18 x 3,4 Grad mit drei Filtern für die Farbabbildung."

Dieser Sensor sollte ein schönes Farbbild ohne seltsame Artefakte liefern, wenn er unter sanfteren Umständen auf der Erde verwendet wird.

Obwohl sich das Artefakt nicht in den schwarzen Bereich des linken Raums zu erstrecken schien, könnte dies eine Frage des Dynamikbereichs / der Fensterung sein: Es kann einen gewissen Unterschied in der Ladung dieser Pixel geben, aber möglicherweise ist dieser Unterschied auf Null begrenzt.

Ich vermute, dass dies ein Problem beim Auslesen ist, da die Bildzeilen ausgegeben werden. Mit älteren analogen Kameras konnten wir alle möglichen verrückten Artefakte im Zusammenhang mit EM-Störungen sehen. Bei Digitalkameras ist dies normalerweise weniger bedenklich, aber eine Möglichkeit besteht darin, dass ein kurzes, lokalisiertes EM-Ereignis aufgetreten ist, das nur bestimmte Zeilen betrifft.

Wenn Sie in den oberen Bereich des Bandartefakts hineinzoomen, sehen Sie entsättigte Regenbogenartefakte. Es gibt zwei nicht benachbarte Reihen, die auch heller sind als ihre Nachbarn.

Da das Artefakt so gut mit den horizontalen Bildreihen ausgerichtet ist, würde ich erwarten, dass das Problem eher ein internes Elektronikproblem als ein Problem mit Linsen, Farbfiltern, Abfackeln oder Ähnlichem ist. Wenn die Kamera nicht durch ein besonders starkes EM-Ereignis beschädigt wurde, würde ich vermuten, dass das Artefakt nur selten auftritt.