Mejoramiento de fotografías aéreas tomadas por drones, implementando el modelo preentrenado de inteligencia artificial vgg16

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Universidad Distrital Francisco José de Caldas

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Resumen

Photo editing is a professional field that requires a high degree of skill and expertise, and even experienced photographers can make mistakes, such as overexposing an image or removing important details. Today, AI (Artificial Intelligence) is emerging as a tool with great potential to optimize various fields. Its ability to process information at high speed opens a world of opportunities to improve efficiency and quality, enriching the photo editing workflow. The above raises the question of what potential is applicable in the field of topography, more specifically in photogrammetry. Therefore, this document describes the research on these artificial intelligence technologies and how they are applied to give way to the development of a code whose main objective is to improve the radiometric resolution of images captured by drones, using the pre-trained artificial intelligence model VGG16. This model analyzes the histogram of the reference image and performs photo editing, modifying the color of the images and matching the tones and contrast of the reference image in less time than it takes to perform this same activity using more conventional and manual techniques. The research work is divided into 4 phases ranging from the collection of the necessary information for the development of the algorithm, the analysis of the characteristics of the inputs and resources used, the structuring of the algorithm which is done in the Python language and whose operation is based on the adjustment by equalization of histograms and correction of contrasts through the use of convolutional networks (CNN), the implementation of this algorithm and finally the analysis of the products results of the execution of the code in which improvements in color, brightness and shadows are evident in a significant way where the final result is equitable in visual terms achieving harmony in the images in shorter periods of time than those that take adjustments of the same type using a manual methodology, which allows to reduce the time by 69.06% between adjustments, evidencing that it really is a subject that is not in foray, since it has not yet been applied currently. In conclusion, it is a process that must be implemented and continue to be developed since it improves the quality of the images, as well as their efficiency.

Descripción

La edición de fotografías en un ámbito profesional que exige un alto grado de habilidad y experticia, incluso los fotógrafos experimentados pueden cometer errores, como sobreexponer una imagen o eliminar detalles importantes. En la actualidad, la IA (Inteligencia Artificial) hace su aparición como una herramienta con un gran potencial para optimizar diversos campos. Su capacidad para procesar información a gran velocidad abre un mundo de oportunidades para mejorar la eficiencia y calidad, lo que enriquece el flujo de trabajo en la tarea de edición de fotografías. Con lo anterior surge la incógnita de cuál es este potencial aplicable en el campo de la topografía, más específicamente en la fotogrametría, por lo que el presente documento describe la investigación sobre estas tecnologías de inteligencia artificial y cómo se aplican para dar paso al desarrollo de un código cuyo objetivo principal es el mejoramiento de la resolución radiométrica de imágenes capturadas por dron, mediante el modelo de inteligencia artificial preentrenado VGG16, este analiza el histograma de la imagen de referencia y ejecuta la edición de las fotografías, modificando el color de las imágenes e igualando los tonos de la imagen de referencia y contraste en un tiempo menor al que se toma realizar esta misma actividad usando técnicas más convencionales y manuales. El trabajo de investigación se divide en 4 fases que van desde la recopilación de la información necesaria para el desarrollo del algoritmo, el análisis de las características de los insumos y recursos utilizados, la estructuración del algoritmo la cual se realiza en el lenguaje Python y cuyo funcionamiento se basa en el ajuste por igualación de histogramas y corrección de contrastes mediante el uso de redes convolucionales (CNN), la implementación de este algoritmo y por último el análisis de los productos resultados de la ejecución del código en el que se evidencian mejoras en color, brillo y sombras de forma significativa donde el resultado final, es equitativo en términos visuales logrando una armonía en las imágenes en periodos de tiempo menores a los que toman ajustes del mismo tipo usando una metodología manual, lo que permite reducir el tiempo en un 69,06% entre ajustes, evidenciando que realmente es un tema que no está en incursión, pues aún no se ha aplicado actualmente. En conclusión, es un proceso que se debe implementar y seguir desarrollando puesto que mejora la calidad de las imágenes, como la eficiencia de estas.

Palabras clave

Dron, Inteligencia Artificial, Edición, Fotografía, Optimización, Calidad, Tiempo

Materias

Ingeniería Topográfica -- Tesis y disertaciones académicas , Inteligencia artificial , Fotogrametría aérea , Procesamiento digital de imágenes

Citación