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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Restauração de imagens subaquáticas utilizando modelos de difusão condicional
Other Titles: Underwater image restoration using conditional diffusion models
metadata.dc.creator: Gil, Emanuelle de Souza
metadata.dc.contributor.advisor1: Oliveira, Felipe Gomes de
metadata.dc.contributor.referee1: Brito, Alternei de Souza
metadata.dc.contributor.referee2: Souza, Adriano Honorato de
metadata.dc.description.resumo: A visão computacional em ambientes subaquáticos enfrenta desafios significativos devido à degradação das imagens causada pela absorção e dispersão da luz. Essa degradação reduz o contraste, altera as cores e compromete a eficácia de sistemas de percepção visual em tarefas como inspeção e monitoramento subaquático. Para abordar esse problema, este trabalho desenvolveu um modelo de difusão condicional para restauração de imagens subaquáticas, baseado em uma arquitetura U-Net com mecanismos de atenção multi-escala e amostragem iterativa DDIM. O modelo foi treinado e avaliado no dataset UIEB, utilizando 178 imagens no conjunto de teste, e alcançou PSNR médio de 21,63 dB e SSIM de 0,886. Esses resultados representam ganhos de +4,23 dB em PSNR e +0,113 em SSIM em comparação com as imagens degradadas originais. Os resultados indicam a viabilidade dos modelos de difusão condicional para restauração de imagens subaquáticas, especialmente quanto à correção de desvios de cor e à recuperação de detalhes estruturais.
Abstract: Computer vision in underwater environments faces significant challenges due to image degradation caused by light absorption and scattering. Such degradation reduces contrast, alters colors and compromises the effectiveness of visual perception systems in tasks such as underwater inspection and monitoring. To address this problem, this work developed a conditional diffusion model for underwater image restoration, based on a U-Net architecture with multi-scale attention mechanisms and iterative DDIM sampling. The model was trained and evaluated on the UIEB dataset, using 178 images in the test set, and achieved a mean PSNR of 21.63 dB and SSIM of 0.886. These results represent gains of +4.23 dB in PSNR and +0.113 in SSIM compared with the original degraded images. The results indicate the viability of conditional diffusion models for underwater image restoration, especially in terms of color cast correction and structural detail recovery.
Keywords: Modelos de difusão condicional
Imagem subaquática
metadata.dc.subject.cnpq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
metadata.dc.publisher.department: ICET - Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia (Itacoatiara)
metadata.dc.publisher.course: Sistemas de Informações - Bacharelado - Itacoatiara
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/9969
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