I A E S  I n t e r n at io n al  Jou r n al  of  A r t if ic ia I n t e ll ig e n c e  ( I J - AI )   V ol .   15 , N o.   1 F e br ua r y   2026 , pp.  213 ~ 228   I S S N 2252 - 8938 ,   D O I 10.11591/ ij a i. v 15 .i 1 .pp 213 - 228        213     Jou r n al  h om e page ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   C om p ar i son  of  i m age  e n h an c e m e n t   m e t h od s f or  p r at i m a t h e f t   d e t e c t i on  u si n g ar t i f i c i al  i n t e l l i ge n c e       M ad e  S u d ar m a 1 N Wayan  S r A r iy an i 2 I  P u t u  A gu s  E k a D ar m a U d ayan a 3 ,     I d a B agu s  G d e  P r an at ayan a 4 , L ie  Jas a 1   1 E l e c t r i c a l  E ngi ne e r i ng S t udy  P r ogr a m , F a c ul t y of   E ngi ne e r i ng, U da ya na  U ni ve r s i t y , D e npa s a r , I ndone s i a   2 I ndus t r i a l  E ngi ne e r i ng   S t udy P r ogr a m , F a c ul t y of   E ngi ne e r i ng, U da ya na  U ni ve r s i t y, D e npa s a r , I ndone s i a   3 I nf or m a t i c s   S t udy P r og r a m , F a c ul t y of  T e c hnol ogy a nd I n f or m a t i c s , I ns t i t ut e   B us i ne s s  a nd T e c hnol ogy I ndone s i a , D e npa s a r , I ndone s i a   4 A gr oe c ot e c hnol ogy   S t udy P r ogr a m , F a c ul t y of  A gr i c ul t u r e , U da ya na  U ni ve r s i t y, D e npa s a r , I ndone s i a       A r t ic le  I n f o     A B S T R A C T     A r ti c le  h is to r y :   R e c e iv e N ov   30 2024   R e vi s e N ov   17 2025   A c c e pt e J a n   10 2026       The  theft  of  pratima   in  Balinese  temples  threatens  the  spiritual  and  cultural  balance  of  the  community.  These  sacred  objects,  regarded  as  manifes tations  of  God  in  Hinduism,  hold  profound  religious  significance,  and   the ir  loss  represents  both  material  and  spiritual   desecration.  To   address  this  iss ue,  this  study  investigates  security  system  that  leverages   image  enhancem ent  for  low - light  detection.  Four   techniques contrast  limit ed   adaptive  hist ogram  equalizati on  (CLAHE),  adaptive  histog ram  equalizati on  (AHE),  histogram  equaliza tion   (HE),  and  gamma  correction were   evaluated  to  i mprove  image  quality.  CLAHE  yielded  the  lowest   mean  squared  error   (M SE)  of  21.16  and  the  highest  peak  signal - to - noise  ratio   (PSNR)  of  38.13   d B.  For  object  detection,  VGG - 19   and  AlexNet   were  assessed.   The   best  configurat ion,  VGG - 19  with   HE,  reached   83.33%  accuracy   and  9 3.75%  recall,  and  achieved  a   receiver   operating  characteristic  area   under  the   curve  ( ROC  AUC )   of  0.90± 0.02   across  five   runs.  Thresholds  derived   from  the   ROC  analysis  were  selected  using  the  Youden   statistic  to  b alance  sensitivity  and  specificity.  The  approach  outperformed  lightweig ht  and  classical   baselines   in  AUC,  indicati ng   superior  discrim ination   und er  low   illumination.  These  findings  show   that  superior   image  quality  do es  not   always  align  with  higher  detection  accuracy,  and  they   highlig ht  the  importance   of  pairing  effec tive  enhance ment  with  robust  detector for  temple  security.  The  study  contributes  practi cal  insights  for  pres erving  Balinese   cultura and  spiritual  heritag e   by  strengthe ning  effor ts   to  protec pratima   against  theft.   K e y w o r d s :   A r ti f ic ia in te ll ig e nc e   I m a ge  pr oc e s s in g   I m a ge  qua li ty  e nha nc e m e nt   P r a ti m a  s e c ur it y s ys te m   S ur ve il la nc e  s ys te m   This is an  open  acce ss artic le unde r the  CC BY - SA   license.     C or r e s pon di n g A u th or :   I  P ut u A gus  E ka  D a r m a  U da ya na   I nf or m a ti c s   S tu dy P r og r a m , F a c ul ty  of  T e c hnol ogy a nd I nf or m a ti c s   I ns ti tu te  B us in e s s  a nd T e c hnol ogy I ndone s ia   T uka d P a ke r is a n S tr e e t,  D e np a s a r  C it y, B a li  P r ovi nc e , I ndone s ia   E m a il :   a gus .e ka da r m a @ gm a il .c om       1.   I N T R O D U C T I O N   T he   te r m   " P ur a "   or ig in a te s   f r om   S a ns kr it   s uf f ix e s   s uc a s   ( pur pur i,   pur a pur a m ,   a nd   por e ) w hi c m e a c it y,  f or ti f ie c it y,  or   c it w it to w e r s   a nd   pa la c e s I B a li th is   te r m   ha s   e vol ve in to   a   s p e c if ic   de s ig na ti on  f or   pl a c e s   of   w or s hi p,  w hi le   " P u r i"   r e f e r s   to   th e   r e s id e nc e s   of   ki ngs   a nd  nobl e s T he   f unc ti ons   of   a   P ur a   c a n   be   c a te gor iz e d   ba s e on   c e r ta in   c ha r a c te r is ti c s   th a r e f le c s oc ia l,   pol it ic a l,   e c onomi c or   ge ne a lo gi c a bond s   w it hi th e   c om m uni ty F or   e xa m pl e , s oc ia ti e s   m a r e la te   to   r e s id e nt ia a r e a s   ( te r r it or ia l)   or   th e   ve ne r a ti on  of   a   s a c r e te a c he r   [ 1] O ne   of   th e   e s s e nt ia e le m e nt s   of   a   P ur a   a s   a   pl a c e   of   w or s hi i s   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 15 , N o.  1 F e br ua r y   20 26 213 - 228   214   pr a ti m a A   pr a ti m a   is   a   s a c r e d   obj e c in   th e   f or m   of   a   s ta tu e b e li e ve to   c ont a in   m y s ti c a or   s pi r it ua pow e r .   T hi s   s ta tu e   s e r ve s   a s   a   s ym bol   f or   c om m uni c a ti ng  w it G od.   A lt hough  it   m a r e s e m bl e   a or di na r obj e c t,   a   pr a ti m a   ha s   unde r gone   a   pur if ic a ti on  pr oc e s s   pe r f or m e a c c or di ng  to   th e   be li e f s   of   th e   H in du  c om m uni ty   in   B a li I th is   c ont e xt th e   pr a ti m a   is   c ons id e r e th e   dw e ll in pl a c e   of   G od,  or   I da   S a ng  H ya ng  W id hi   W a s a a nd  is   us e a s   a   m e a ns   of   w or s hi by  H in dus   [ 2] H ow e ve r th e   r e c e nt   th e f of   p r a ti m a   ha s   be c om e   a   tr oubl in is s ue   f or   th e   B a li ne s e   c om m uni ty T hi s   a c not   onl c a us e s   m a te r ia lo s s e s   but   a ls br in gs   non - m a te r ia ha r m , a f f e c ti ng t he  s pi r it ua l  a nd mys ti c a ba la nc e  of  s oc ie ty . F or  t he  B a li ne s e  H in du c om m uni ty , t he   th e f of   pr a ti m a   is   s e e a s   a   de s e c r a ti on  of   r e li gi on,  a s   pr a ti m a   is   r e ga r de a s   a   hi ghl s a c r e obj e c t.   A ddi ti ona ll y,  m a ny  B a li ne s e   a r e   unw il li ng  to   a c c e pt   ba c a   s to le pr a ti m a a s   it   is   c ons id e r e to   ha ve   lo s i ts   s a nc ti ty A s   a   r e s ul t,   s to le pr a ti m a   a r e   ty pi c a ll s to r e in   th e   B a li   R e gi ona M us e um   a nd  a r e   no  lo nge r   us e in   r e li gi ous   c e r e m oni e s G iv e th is   s it ua ti on,  a e f f e c ti ve   s e c ur it s ys te m   is   ne e d e to   a ddr e s s   th e   is s ue   of   pr a ti m a   th e f t.   I n   th is   r e ga r d,  th e   a ppl ic a ti on  of   im a ge   e nha nc e m e nt   m e th ods   is   c r uc ia to   im pr ovi ng  im a ge   qua li ty   in   s ubopti m a li ght in g   c ondi ti ons T he   im a ge   e nha nc e m e nt   m e th ods   to   be   a ppl ie in c lu de   c ont r a s t   li m it e a da pt iv e   hi s to gr a m   e qua li z a ti on  ( C L A H E ) a da pt iv e   hi s to gr a m   e qua li z a ti on  ( A H E ) hi s to gr a m   e qua li z a ti on  ( H E ) a nd  ga m m a   c or r e c ti on.  T he s e   f our   m e th ods   w il be   te s te to   de te r m in e   w hi c is   th e   m os t   e f f e c ti ve  i n e nha nc in g i m a ge  qua li ty  i n da r k a r e a s .   F ur th e r m or e to   de te c th e f pe r pe tr a to r s c onvolut io na ne ur a l   ne twor ( C N N ) - ba s e m e th ods   us in VGG - 19  a nd  A le xN e a r c hi te c tu r e s   w il be   e m pl oye d.  V G G - 19  a nd  A le xN e a r e   two  C N N   a r c hi te c tu r e s   known  f or   th e ir   e f f e c ti ve ne s s   in   obj e c de te c ti on  ta s ks I th is   s tu dy,  bot C N N   a r c hi te c tu r e s   w il be   a ppl ie to   a na ly z e   im a ge s   a nd  id e nt if s us pi c io u s   a c ti vi ti e s .   T hi s   r e s e a r c w il c om pa r e   th e   e f f e c ti ve ne s s   of   th e   f our   im a ge   e nha nc e m e nt   m e th ods   in   im pr ovi ng  im a ge   qua li ty   a nd  e va lu a te   th e   obj e c de te c ti on  pe r f or m a nc e   o f   th e   two  C N N  a r c hi te c tu r e s   m e nt io ne d.   T h e   goa is   to   de te r m in e   w hi c im a ge   e nh a nc e m e nt   m e th od  yi e ld s   th e   be s r e s ul ts   in   lo w - li ght   c ondi ti ons   a nd  w hi c C N N   a r c hi te c tu r e   of f e r s   th e   hi ghe s a c c ur a c in   de te c ti ng  pr a ti m a   th e f pe r pe tr a to r s W it h   th is   a ppr oa c h,  it   is   hope t ha th e   s e c ur it s ys te m s   in   pr a ti m a   s to r a ge   lo c a ti ons  c a n be  i m pr ove d, pr e ve nt in g t he f in  t he  f ut ur e .   T he   nove lt of   th i s   s tu dy   li e s   in   it s   c om pr e he n s iv e   e va lu a ti on  of   im a ge   e nha n c e m e nt   m e th od s   c om bi ne w it a dva nc e C N N   a r c hi te c tu r e s   f or   a ddr e s s in th e   uni que   c ha ll e nge s   of   th e f de te c ti on  in   B a li ne s e   te m pl e s U nl ik e   pr e vi ous   s tu di e s   th a of te f oc us   on  g e ne r a obj e c de te c ti on  or   im a ge   e nha nc e m e nt   in   w e ll - li e nvi r onm e nt s th is   r e s e a r c s pe c if ic a ll t a r ge ts   lo w - li ght   c ondi ti ons   c om m on  in   te m pl e   s e tt in gs ,   ut il iz in C L A H E A H E H E a nd  ga m m a   c or r e c ti on  to   im p r ove   im a ge   c la r it y.  F ur th e r m o r e th e   us e   of     VGG - 19  a nd  A le xN e a r c hi te c tu r e s   pr ovi de s   va lu a bl e   in s ig ht s   in to   th e   tr a de - of f s   be twe e im a ge   qua li ty   a nd  de te c ti on  a c c ur a c y,   w hi c ha s   not   be e e xt e ns iv e ly   e xpl or e i th is   c ont e xt B ta il or in s ta t e - of - th e - a r A I   te c hnol ogi e s   to   pr ot e c pr a ti m a th is   s tu dy  not   onl y   c ont r ib ut e s   to   th e   f ie ld   of   im a ge   pr oc e s s in a nd  s e c ur it y   s ys te m s   but   a ls s e r ve s   to   pr e s e r ve   th e   c ul tu r a a nd  s pi r it ua he r it a ge   of   B a li T h e   f in di ngs   a r e   e xp e c te to   gui de  f ut ur e  de ve lo pm e nt s  i n s e c ur it y s y s te m s  f or  c ul tu r a a nd r e li gi ous  s it e s  f a c in s im il a r  c ha ll e nge s .       2.   S T A T E  O F  T H E  A R T   T hi s   s e c ti on   r e vi e w s   tw c om pl e m e nt a r a r e a s   t s uppor t   pr a ti m a   th e f t   de t e c ti on  u nde r   lo w - li g ht   c ondi ti ons   in   te m pl e   e nvi r o nm e nt s T h e   f ir s t   is   l ow - li ght   im a g e   e nh a nc e m e nt   ( L L I E ) w hi c im pr ov e s   vi s u a l   qua li ty   a s   pr e - pr o c e s s i ng s t e s o t h a r e l e va n obj e c t s  be c om e  m or e  de t e c t a bl e . T he   s e c ond i s   s ur ve il la n c e  t h e f or   a nom a l de t e c ti o n,  w hi c e v a lu a te s   m ode pe r f or m a nc e   in   r e a l - w or ld   m o ni to r in s c e na r io s T h e   r e vi e w   hi ghl ig ht s   a   dom a in   g a b e tw e e ge n e r a s tu di e s   a n te m p le   c ont e xt s   th a e xhi bi non uni f or m   il l um in a ti on,   in tr ic a t e   or n a m e nt s a nd  pr a c ti c a c on s tr a in ts   f or   e dge - de vi c e   de pl oym e nt T a bl e   pr e s e n ts   a   c om pa r a t iv e   s um m a r y of  L L I E  s tu di e s c ove r i ng me th od s e va l ua ti o n da ta s e t s , r e por te d  m e tr i c s ,  a nd  ke y r e s ul t s .       T a bl e  1.  C om pa r a ti ve   s um m a r y of   L L I E   m e th ods   R e s e a r c h   M e t hod   D a t a s e t s   M e t r i c s   R e s ul t   R e t i ne x - N e t   [ 3] 2018   D e e r e t i ne de c om pos i t i on of   i l l um i na t i on a nd  r e f l e c t a nc e   L ow - l i ght  da t a s e t   ( L O L ) c om m onl y c om pa r e d on  L I M E , M E F , N P E , D I C M VV   P e a k s i gna l - to - noi s e   r a t i o ( P S N R ) s t r uc t ur a l   s i m i l a r i t y i nde x ( S S I M )   E a r l y be nc hm a r a nc hor e d on L O L .   Z e r o - D C E   [ 4] 2020   Z e r o - r e f e r e nc e  de e c ur ve  e s t i m a t i on   D I C M , L I M E , M E F , N P E V V , S I C E ;  s om e t i m e s   L O L   N I Q E , L O E ;   P S N R / S S I M  i f  G T  e xi s t s   L i ght w e i ght  a nd r obus t   t o nonuni f or m  l i ght i ng.   E n l i gh t e nG A N   [ 5] 202 1   U npa i r e d G A N  f or   l ow - l i ght  e nha nc e m e nt   L I M E , M E F , N P E , D I C M r e a l - w or l d i m a ge s   N I Q E , s ubj e c t i ve  t e s t s ;   l i m i t e d S S I M / P S N R   S t r ong pe r c e pt ua l  qua l i t w i t h hi ghe r  i nf e r e nc e  c os t .   U R e t i ne x - N e t   [ 6] 2022   D e e p unf ol di ng of   R e t i ne x f or m ul a t i on   L O L  pl u s  non - pa i r e d s e t s   P S N R , S S I M , L P I P S   H i gh a c c ur a c y i n e xt r e m e   l ow  l i ght , he a vi e r  m ode l .   GA - R e t i ne [ 7] 2023   R e t i ne x w i t h gl oba l   a t t e nt i on   C om m onl y L I M E , M E F N P E , D I C M   P S N R , S S I M   B e t t e r  gl oba l  c ons i s t e nc on br oa d s c e ne s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       C om par is on of i m age   e nhanc e m e nt  m e th ods  f or  p r at ima the ft  d e te c ti on   ( M ade  Sudar m a)   215   T hi s   ov e r vi e w   in di c a te s   th a t   li ght w e ig ht   de te r m in is ti c   a ppr o a c he s   r e m a in   r e le va nt   a s   c ont r ol le ba s e li ne s   a nd  a r e   s ui ta bl e   f or   de pl oym e nt   in   lo w - li ght   te m pl e   s c e na r io s T a bl e   c om pa r e s   s ur ve il la nc e   th e f de te c ti on s tu di e s . I nc lu di ng pr obl e m  de f in it io ns , da ta s e ts , e va lu a ti on me tr ic s , a nd r e s ul ts .       T a bl e  2.  C om pa r a ti ve   s um m a r y of  s ur ve il la nc e  t he f de te c ti on   R e s e a r c h   P r obl e m   D a t a s e t s   M e t r i c s   R e s ul t   U C F - c r i m [ 8] , 2018   V i de o a nom a l y de t e c t i on  i n t he  w i l d ( bur gl a r y,  a nd  r obbe r y)   1.9k vi de os , 128  hour s   R O C - A U C AP   S t a nda r d l a r ge - s c a l e   w e a kl y l a be l e d C C T V   be nc hm a r k.   S e ns i t i ve   a c t i vi t [ 9] 2021   S hopl i f t i ng pr e di c t i on  vi a  s oc i a l  s i gna l  c u e s   M a nua l l y a nnot a t e r e t a i l  vi de os   A c c ur a c y,  i nt e r pr e t a bi l i t y   H i ghl i ght s  t r a ns pa r e nt   de c i s i on f a c t or s .   S ho pl i f t i ng   d e t e c t i on   [ 10] 20 23   S hopl i f t i ng c l a s s i f i c a t i on  w i t h 2D  or  3D  C N N  a nd  hybr i ds   900 i ns t a nc e s   A c c ur a c y,    F1 - s c or e   S t r uc t ur e d da t a s e t  f or   vi de o - ba s e d s hopl i f t i ng  be nc hm a r ki ng.       3.   M E T H O D   T h e   s tu dy  e m pl o ys   a   f i ve - s ta ge   e x pe r im e nt a pi p e l in e T h e   i n it i a s t a g e   c ov e r s   da ta s e a c qu is it i on,   c on tr a s e nh a n c e m e nt   th r ou gh C L A H E ,   pr e pr oc e s s in g, a n m od e im p le m e n ta ti o n us in g   A le xN e a n d V G G - 19.   T he   s e c ond   s ta ge   m ir r or s   th is   pr oc e dur e   but   ut il iz e s   A H E   i ns te a of   C L A H E T he   th ir s ta ge   pe r f or m s   e nha nc e m e nt   us in HE I th e   f our th   s ta ge e nha n c e m e nt   is   e xc lu de d,  a nd  onl pr e pr oc e s s in a nd  m ode l   a ppl ic a ti on  a r e   c ondu c te d.  T he   f in a s ta ge   pe r f or m s   a c c u r a c a s s e s s m e nt r e s ul in te r pr e ta ti on,  a nd   c om pa r a ti ve  a na ly s is  b e twe e n e nh a nc e d a nd non - e nh a nc e s c e na r io s . F ig ur e  1 de pi c ts  t he  ove r a ll  w or kf lo w .           F ig ur e  1. R e s e a r c f lo w       3.1.    D at as e t   T he   in it ia pha s e   of   th is   r e s e a r c in vol ve s   da ta s e a c qui s it io f r om   a   publ ic ly   a va il a bl e   r e pos it or on   th e   K a ggl e   pl a tf or m A s   s how in   T a bl e   3,  th e   da ta s e c on s is t s   of   921  im a ge s   c a te gor iz e in to   two  c la s s e s 559  im a ge s   c ont a in in in di vi dua ls   a nd  362  im a ge s   w it hout   in d iv id ua ls T hi s   c om pos it io pr ovi de s   a de qua te   va r ia ti on  be twe e c la s s e s e n a bl in th e   m ode to   c a pt ur e   di s ti nc ti ve   vi s ua pa tt e r ns   f or   im pr ove c la s s if ic a ti on pe r f or m a nc e .   F r om   T a bl e   3,  it   c a be   obs e r ve th a th e   da ta s e c ont a in s   a   gr e a te r   num be r   of   im a ge s   w it h   in di vi dua ls   c om pa r e to   th os e   w it hout .   T hi s   va r ia ti on  e ns ur e s   th a th e   m ode is   e xpos e to   di ve r s e   vi s ua l   c ha r a c te r is ti c s w hi c is   e s s e nt ia f or   a c hi e vi ng  a c c ur a te   a nd  g e ne r a li z e c la s s if ic a ti on  r e s ul ts T h e   da ta s e in   th is   s tu dy  is   r e la ti ve ly   m ode s in   s iz e   ( 921  im a ge s )   a nd  doe s   not   ye in c lu de   ve r i f ie pr a ti m a   th e f e ve nt s ,   in tr oduc in a   dom a in   ga w it r e a l - w or ld   de pl oym e nt T c ur ove r ly   opt im is ti c   e s ti m a te s ,   r e s ul ts   in   th e   r e s ul ts   s e c ti on  a r e   s um m a r iz e us in f ol d - ba s e m e a ns   w it c onf id e nc e   in te r va ls w hi le   a ugm e nt a ti ons   a r e   ta il or e to   lo w - li gh te m pl e   s c e ne s   to   be tt e r   a ppr oxi m a te   f ie ld   c ondi ti ons L ooki ng  a he a d,  c oor di na ti on  w it h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 15 , N o.  1 F e br ua r y   20 26 213 - 228   216   te m pl e   a ut hor it ie s   is   pl a nn e to   e th ic a ll r e - e n a c ni ght   s c e na r io s br oa de m ul ti - s it e   a nd  m ul ti - de vi c e   d a ta   c ol le c ti on, a nd pe r f or m  ha r d - ne ga ti ve  m in in g f r om  pi lo de pl oym e nt s .       T a bl e  3. D a ta s e c ount   D a t a  s e t s   A m ount  of  da t a   T he  phot o c ont a i ns  s om e one   559   T he  phot o doe s  not  c ont a i n a nyone   362       3.3.    H is t ogr am   e q u al iz at io n   A   hi s to gr a m   r e pr e s e nt s   t he   di s tr ib ut io n   of   pi xe l   in t e n s it ie s   i a im a g e   a nd   he l ps   de t e r m in e   w he th e r   th e   im a ge   a p pe a r s   d a r k or   br ig ht   [ 11] [ 12] HE   e nh a n c e s   im a ge   c ont r a s t   by  r e m a p pi ng pixe in t e n s it ie s  s t ha t   gr a le v e l s   a r e   m or e   un if or m ly   di s tr ib ut e d.  T h e   r e m a ppi ng  i s   p e r f or m e th r o ugh  a   tr a n s f or m a ti on  f un c ti on  T ,   w r it te a s   s = T ( r ) w hi l e   th e   or ig in a v a lu e   c a be   r e c o ve r e w i th   r = T ¹( s ) B ot m a ppi ngs   ope r a te   w it hi n   th e   r a nge  0 ≤ r , s ≤1 . T he  go a of  t hi s  t e c hni qu e  i s  t o obta in  a  m or e  e ve n hi s to gr a m  w he r e  e a c h gr a y l e v e c o nt a in s  a   s im il a r  numb e r  of  pi x e l s a s  r e pr e s e n te by t h e  pr ob a bi li t y di s tr i but io n f un c ti on  i n ( 1)   [ 1 1] , [ 13] , [ 14] .     P ( ) =             =   1 , 0 1   ( 1)     W he r e  t he  gr a y l e ve ( k)  i s  nor m a li z e d a ga in s th e  m a xi m um  gr a y va lu e  ( L - 1 ) . I n  t he  s pe c if ie d gr a y s c a le , t he   va lu e   r k= 0r k= 0r k= 0   in di c a te s   th e   c ol or   bl a c k,  w hi l e   r k= 1r k = 1r k= in di c a te s   th e   c ol or   w hi te   [ 15] [ 16] A not he r  f or m ul a  t ha c a n be  us e d t o c a lc ul a te   HE   f or  a n i m a ge   w it h a  k - bi g r a y s c a le  i s  a s   s how n i n ( 2) .   T hi s   e xpl a na ti on  hi ghl ig ht s   th e   im por ta nc e   of   nor m a li z a ti on  in   e n s ur in a c c ur a te   di s tr ib ut io of   pi xe in te ns it ie s   a c r os s  t he  i m a ge .     =   ( ( 2 1 ) )   ( 2)     3.4.    A d ap t iv e   h is t ogr am  e q u al iz at io n   A H E   e nha nc e s   im a ge   c ont r a s by  di vi di ng  th e   im a ge   in to   s e ve r a r e gi ons   a nd  pe r f o r m in HE   on   e a c one   in di vi dua ll y.  B ge n e r a ti ng  m ul ti pl e   lo c a hi s to gr a m s A H E   a dj us t s   in te ns it y   va lu e s   di f f e r e nt ly   in   e a c s e gm e nt w hi c h   im pr ove s   vi s ib il it of   f in e   de ta il s   [ 17] U nl ik e   gl oba HE A H E   a ppl ie s   a n   a da pt iv e   s tr a te gy  th a be tt e r   ha ndl e s   va r ia ti on s   a c r os s   di f f e r e nt   im a ge   a r e a s   [ 18] A s   a   r e s ul t,   it   is   pa r ti c ul a r ly   e f f e c ti ve   in   boos ti ng  lo c a c ont r a s a nd  s ha r pe ni ng  e dge s   th r oughout  th e   im a ge B e c a u s e   of   it s   lo c a li z e pr oc e s s in g,  A H E  i s  a ls o c om m onl y r e f e r r e d t o a s   lo c a hi s to gr a m  pr oc e s s in g   [ 11] .     3.5.    C on t r as t   li m it e d  ad ap t iv e  h is t ogr am  e q u al iz a t io n   C L A H E   i s   a   r e f in e v e r s io of   A H E   th a t   pr ovi d e s   a  s im p le r  a n m or e  e f f ic i e nt   c ont r a s e nh a nc e m e nt   a ppr oa c [ 19] . T he   m e th od  i s   e f f e c t iv e   in  s e p a r a ti ng  f or e gr oun obj e c t s   f r om   th e   b a c kgr o und,  r e duc in noi s e ,   a nd  im pr ov in ov e r a ll   c ont r a s in   a im a ge   [ 20] B e c a us e   o f   it s   pr a c ti c a im pl e m e nt a ti on  a nd  a bi li ty   t e nha n c e   f e a t ur e s   w it ho ut   e x c e s s iv e l a m p li f yi ng  n oi s e , C L A H E   is   w id e ly  us e in   g e n e r a im a ge  e nh a nc e m e n ta s k s I C L A H E th e   im a g e   is   f ir s di vi de in to   s e ve r a s u b - r e gi ons a f te r   w hi c a   hi s t ogr a m   i s   g e ne r a te d   f or   e a c r e gi on.   T he s e   hi s to gr a m s   a r e   th e c li pp e d   ba s e d   on   a   pr e d e f in e d   th r e s h ol to   pr e v e nt   ove r - e nha nc e m e nt .   T he   c li pp e pi xe c ount s   a r e   r e di s tr ib ut e e ve nl a c r os s   a l in te n s it l e ve l s e ns ur in c ont r ol l e c o nt r a s im pr ove m e nt T h e  a ve r a ge  n um be r   of  pi x e ls  a s s i gne d  t e a c h i nt e ns it y l e ve i s  d e f in e d i n ( 3) .     =     X       ( 3 )       r e pr e s e nt s   th e   m e a pi xe c ount   in   a   s ub - im a ge w he r e   is   th e   t ot a num be r   of   gr a le ve ls     de not e s   th e   num be r   of   pi xe ls   a lo ng  th e   X - a xi s a nd      c or r e s ponds   to   th e   num be r   of   pi xe ls   a lo ng  th e     Y - a xi s . U s in g t hi s  va lu e , t h e  c li p l im it  f or  t he  hi s to gr a m  c a n be  de te r m in e d t hr ough ( 4) .      =         ( 4)     H e r e    is  t he  c li p l im it , w hi le       de f in e s  t he  m a xi m um  a ll ow a bl e  a ve r a ge  pi xe ls  f or  e a c h i nt e ns it y l e ve l   in   a   s ub - im a ge A ny  hi s to gr a m   bi n   th a e xc e e ds   th is   li m it   w il l   be   c li ppe d.  T he   c li ppe pi xe c ount s   a r e   th e n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       C om par is on of i m age   e nhanc e m e nt  m e th ods  f or  p r at ima the ft  d e te c ti on   ( M ade  Sudar m a)   217   r e di s tr ib ut e uni f or m ly   a c r os s   a ll   gr a le ve ls w it th e   nu m be r   of   r e di s tr ib ut e pi xe ls   pe r   le ve   c a lc ul a te us in g ( 5) .     =      ( 5)     I th is   c ont e xt M   s pe c if ie s   th e   a r e a  s iz e N   r e pr e s e nt s   th e   in te n s it le ve l,   a nd  \ a lp ha i s   th e  c li f a c to r   th a c ont r ol s   th e   d e gr e e   of   e nh a nc e m e nt   w it hi th e   r a nge   of   to   100  [ 19] T he s e   p a r a m e te r s   c ol le c ti ve ly   de te r m in e   how   th e   hi s to gr a m   is   a dj us te dur in th e   C L A H E   pr oc e s s P r ope r   tu ni ng  of   th e s e   va lu e s   e na bl e s   C L A H E  t o e nha nc e  c ont r a s e f f e c ti ve ly  w hi le  m in im iz in g nois e  a m pl if ic a ti on.     3.6.    G am m c o r r e c t io n   G a m m a   c or r e c ti on  a dj us ts   th e   r e la ti ons hi be twe e in put   a nd  out put   in te ns it va lu e s in tr oduc in a   non - li ne a r   m a ppi ng  be twe e th e m W he th e   ga m m a   va lu e   is   e qua to   1,  th e   m a ppi ng  be ha ve s   li ne a r ly A   ga m m a   va lu e   be lo w   ge ne r a te s   br ig ht e r   out put s w hi le   va lu e s   a bove   r e s ul in   da r ke r   out put s   [ 21] .   T he   br ig ht ne s s   of   e a c pi xe is   th e r e f o r e   de te r m in e by   ga m m a   pa r a m e te r   ( γ ) a   pos it iv e   c ons ta nt I f   γ   e xc e e ds   1,   th e   im a ge   be c om e s   da r ke r if   γ   is   be lo w   1,  th e   im a ge   a ppe a r s   br ig ht e r T hi s   a dj us tm e nt   is   of te n   us e to   c ont r ol   im a ge   c ont r a s [ 22] .   F ig ur e   il lu s tr a te s   th e   e f f e c o f   di f f e r e nt   ga m m a   va lu e s s how in γ < f or   in c r e a s in br ig ht ne s s γ = f or   a   li ne a r   r e s pons e a nd  γ > f or   de c r e a s in br ig ht ne s s T hi s   vi s ua li z a ti on  he lp s   c la r if y t he  non - li ne a r  be ha vi or  i nt r oduc e d by ga m m a  c or r e c ti on.           F ig ur e  2. G a m m a   c or r e c ti on       3.7.    A u gm e n t at io n   T he   a ugm e nt a ti on  pha s e   in   th is   s tu dy  a ppl ie s   va r io us   te c hni que s   to   in c r e a s e   th e   di v e r s it of   th e   im a ge   da ta s e [ 23] .   T he   r e s c a li ng  ope r a ti on  nor m a li z e s   pi xe va lu e s   to   th e   0 r a nge ,   e na bl in m or e   s ta bl e   m ode tr a in in g.  R ot a ti on  a dj u s tm e nt   e xpo s e s   th e   m od e to   di f f e r e nt   im a ge   or ie nt a ti ons ,   w hi le   z oom in in   or   out   a ll ow s   th e   m ode to   le a r obj e c ts   of   va r yi ng  s iz e s H or iz ont a f li ppi ng  a dds   a ddi ti ona va r ia ti on  by   m ir r or in th e   im a ge he lp in r e duc e   ove r f it t in r is ks   [ 24] .   T he   da ta s e is   s e pa r a te in to   tr a in in g,  va li da ti on,  a nd  te s ti ng  por ti ons   to   e ns ur e   r e li a bl e   m ode e va lu a ti on.  T f ur th e r   m in im iz e   ove r f it ti ng,  tr a in in g   a nd  te s ti ng   f ol lo w   a   s tr a ti f ie f iv e - f o ld   s c he m e   in   w hi c s pl it s   a r e   m a d e   w it s pa ti a a w a r e ne s s   to   pr e ve nt   le a ka g e   be twe e vi s ua ll s im il a r   s c e n e s H ype r pa r a m e te r s   a r e   tu ne e xc lu s iv e ly   on  th e   tr a in in f ol ds   w it hi th is   ne s te pr oc e s s C onf id e nc e   in te r va ls   a th e   95  pe r c e nt   le ve a r e   c om put e us in nonpa r a m e tr ic   boot s tr a ppi ng   on  pe r - im a ge   pr e di c ti ons   to   a s s e s s   e s ti m a to r   s ta bi li ty O ve r a l l,   th e s e   a ugm e nt a ti on  s tr a te gi e s   in c r e a s e   th e   va r ia bi li ty  of  t he  t r a in in g da ta  a nd c ont r ib ut e  t o hi ghe r  m ode a c c ur a c [ 25] .     3.8.    C on vol u t io n al   n e u r al  n e t w or k   A   C N N   is   a   ty pe   of   m ul ti - la ye r   pe r c e pt r on  ( M L P )   de s ig ne s pe c if ic a ll f or   pr oc e s s in   two - di m e ns io na im a ge   d a ta   [ 26] [ 28] C N N s   im it a te   th e   vi s ua m e c ha ni s m   of   th e   hum a br a in e na bl in c om put e r s   to   id e nt if a nd  di s ti ngui s obj e c ts   th r ough  a   pr oc e s s   known  a s   im a ge   r e c ogni ti on.  A s   a   de e p   le a r ni ng  c la s s if ic a ti on  m ode l,   C N N   us e s   c onvolut io na la ye r s   to   a ppl f i lt e r s   to   in pu da ta S im il a r   to   ot he r   ne ur a ne twor a r c hi te c tu r e s C N N s   c on s is of   ne ur ons   e q ui ppe w it w e ig ht s bi a s e s a nd  a c ti va ti on  f unc ti ons T he ir   tr a in in r e li e s   on   ba c kpr opa ga ti on,   w hi le   f or w a r pr opa ga ti on  is   us e d   dur in c la s s if ic a ti on  [ 29] A   ty pi c a C N N   is   c om pos e d   of   th r e e   pr im a r la ye r s c onvolut io na la ye r s pool in la ye r s a nd  f ul ly   c onne c te la ye r s T he   c onvolut io na la ye r   s e r ve s   a s   th e   c or e   of   C N N   a r c hi te c tu r e I n   th is   la ye r f il te r s c om m onl in   s iz e s li de   ove r   th e   in put   to   e xt r a c e s s e nt i a im a ge   f e a tu r e s .   T h e s e   f il te r s   c a pt ur e   s pa ti a r e la ti ons hi ps   be twe e ne ig hbor in pi xe ls   a nd  c a ge ne r a te   e f f e c ts   s uc a s   e dge   de te c ti on,  bl ur r in g,  a n d   s ha r pe ni ng.  T he   s tr id e   pa r a m e te r   de te r m in e s   how   m a ny  pi xe ls   th e   f il te r   m ove s   a e a c s te p;   f or   e xa m pl e a   s tr id e  of  1 s hi f ts   th e  f il te r  by one  p ix e [ 30] .  P a ddi ng i s  a ppl ie d   w he n t he  f il te r  d im e ns io ns  do not pe r f e c tl y  f it   th e  i nput . A n i ll us tr a ti on of  a  c onvolut io na la ye r  i s  pr ovi de d i n F ig ur e  3.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 15 , N o.  1 F e br ua r y   20 26 213 - 228   218       F ig ur e  3. C onvolut io na la ye r       T he   f or m ul a   us e to   de te r m in e   th e   out put   s iz e   of   th e   f e a tu r e   m a in   a   c onvolut io na la ye r   is   s how in   ( 6) I c a lc ul a te s   th e   r e s ul ti ng  di m e n s io ns   a f te r   c onvolut io by  c ons id e r in th e   in put   s iz e ke r ne s iz e ,   s tr id e , a nd pa ddi ng .     ( , ) = [  + 2 s ] + 1   ( 6)     W he r e   ( , )   is   r e s ul ti ng  out put   s iz e   is   K e r ne s iz e   is   s iz e   of   th e   s tr id e   is   s iz e   of   th e   pa ddi ng a nd        is   v a lu e  of  t he  i nput  i m a ge  s iz e .   A c ti va ti on  f unc ti ons   a r e   a ppl ie im m e di a te ly   a f te r   th e   c onvolut io ope r a ti on  to   in tr oduc e     non - li ne a r it y.  A m ong  th e   a va il a bl e   a c ti va ti on  f unc ti ons th e   r e c ti f ie li ne a r   uni ( R e L U )   is   th e   m os f r e que nt ly   us e in   C N N   m ode ls   due   to   it s   a bi li ty   to   m in im iz e   e r r or s   a nd  a voi s a tu r a ti on.  R e L U   is   w id e ly   im pl e m e nt e d a c r os s  hi dde n l a y e r s  be c a us e  of  i ts  e f f ic ie nc y.  T he  R e L U  f unc ti on i s  de f in e d i n ( 7) .     ( ) = { , > 0 0 ,   0   ( 7)     R e L U   out put s   z e r f or   ne ga ti ve   in put   va lu e s   a nd  r e tu r ns   th e   in put   it s e lf   w he th e   va lu e   is   pos it iv e .   F ol lo w in th e   a c ti va ti on  s ta ge th e   pool in la ye r   is   us e to   r e d uc e   th e   s pa ti a di m e ns io ns   of   th e   f e a tu r e   m a pr oduc e by  c onvolut io [ 31] .   T h e   two  c om m on   pool in te c h ni que s   a r e   m a pool in a nd   a ve r a ge   pool in g.    I m a pool in g,  th e   f e a tu r e   m a is   pa r ti ti one in to   s m a ll   r e g io ns a nd  th e   hi ghe s va lu e   f r om   e a c r e gi on     is   s e le c te to   f or m   a   dow ns a m pl e out put   [ 24] [ 32] .   T hi s   pr oc e s s   he lp s   lo w e r   di m e ns io na li ty   a nd  r e m ove   le s s   r e le va nt   de ta il s   w hi le   pr e s e r vi ng  c r it ic a f e a tu r e s   [ 28] .   A il lu s tr a ti on  o f   th e   pool in la ye r   is   pr ovi de d     in  F ig ur e  4.           F ig ur e  4. M a pool in g   la ye r       T he  f ol lo w in g i s  t he  f or m ul a  us e d i m a x pooli ng , w hi c h c a n b e  s e e n i n ( 8) .     ( , ) =   ( ( , ) 1 ) + 1   ( 8)     W he r e   ( , )   is   r e s ul ti ng  s iz e   of   he ig ht   a nd  w id th ( , )   is   pr e vi ous   w e ig ht   a nd  he ig ht   s iz e   is   s iz e   of   th e   s tr id e a nd    is   s iz e   of  t he  ke r ne l .     3.9.     A le xN e t   I th is   s tu dy,  A le xN e is   e m pl oye dur in th e   m ode de s ig s t a ge   to   pr oc e s s   im a ge s   th a ha ve   be e pr e - pr oc e s s e be f or e ha nd   [ 33] [ 35] T he   A le xN e a r c hi te c tu r e   in c lu de s   f iv e   c onvolut io na la ye r s   a nd  th r e e   f ul ly   c onne c te la ye r s T h e lp   r e duc e   ov e r f it ti ng,  f iv e   dr opout  la ye r s   a r e   in c or por a te a f te r   s e ve r a l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       C om par is on of i m age   e nhanc e m e nt  m e th ods  f or  p r at ima the ft  d e te c ti on   ( M ade  Sudar m a)   219   c onvolut io na a nd  f ul ly   c onne c te s ta ge s w he r e   uni t s   a r e   r a ndoml de a c ti va te d.  P ool in la ye r s   a r e   a ls o   a ppl ie f ol lo w in c e r ta in   c onvolut io na la y e r s   to   d e c r e a s e   s pa ti a di m e ns io ns   a nd  e xt r a c t   e s s e nt ia f e a tu r e s T he   f in a pr e di c ti ons   a r e   pr oduc e th r ough  de ns e   la ye r s   a th e   out put   s ta ge T hi s   a r c hi te c tu r e   e na bl e s   A le xN e to   e f f e c ti ve ly   c a pt ur e   im por ta nt   vi s ua p a tt e r ns   w hi l e   im pr ovi ng  ge ne r a li z a ti on  th r ough  dr opout,  le a di ng t o m or e  r e li a bl e  pr e di c ti on outc om e s .     3.10.     V G G - 19   I th is   s tu dy,  V G G - 19  is   a ppl ie in   th e   m ode de s ig pha s e   to   pr oc e s s   im a ge s   th a ha ve   unde r gone   pr e - pr oc e s s in g.  T he   V G G - 19  a r c hi te c tu r e   is   c om pos e of   1 c onvolut io na la ye r s   f ol lo w e by   f ul ly   c onne c te la ye r s T m it ig a te   ove r f it ti ng,  dr opout  la ye r s   a r e   i ns e r te a f te r   s e ve r a c onvolut io na a nd  de ns e   s ta ge s w h e r e   s e le c te uni ts   a r e   te m por a r il di s a bl e dur in tr a in in g.  T he   ne twor e m pl oys   s m a ll   3 × c onvolut io na f il te r s   w it a   s tr id e   of   to   e xt r a c de ta il e f e a tu r e s   f r om   in put   im a ge s P ool in ope r a ti ons   a r e   pl a c e a f te r   s pe c if ic   c onvolut io na bl oc ks   to   pr ogr e s s iv e ly   r e duc e   s pa ti a di m e ns io ns   w hi le   pr e s e r vi ng  e s s e nt ia p a tt e r ns   [ 33] [ 35] F in a pr e di c ti ons   a r e   ge ne r a te us i ng  de ns e   la ye r s  a th e   out put   s ta ge . T hi s  s e tu e na bl e s   V G G - 19  to   f oc us   on  r e le va nt   vi s ua s tr uc tu r e s   w hi le   be ne f it in f r om   dr opout  to   e nh a nc e   ge ne r a li z a ti on  a nd  im pr ove   pr e di c ti v e   pe r f or m a nc e V G G - 19  i s   w id e ly   u s e a s   a   r e f e r e nc e   b a c kbone   due   to   it s   s ta bl e   pe r f or m a nc e   a nd  r e pr oduc ib il it a c r os s   di f f e r e nt   m a c hi ne   le a r ni ng  f r a m e w or ks I ts   w e ll - e s ta bl is he a r c hi te c tu r e   a ll ow s   f or   c ons is te nt   c om pa r is on  in   e nha nc e m e nt   a nd  r e c ogni ti on  ta s ks pa r ti c ul a r ly   unde r     lo w - li ght   c ondi ti ons D e s pi te   th e   e xi s te nc e   of   m or e   r e c e nt   m ode ls   w it hi ghe r   pe a a c c ur a c y,  V G G - 19   r e m a in s   s ui ta bl e   f or   s c e n a r io s   r e qui r in pr e di c ta bl e   la te nc a n e f f ic ie nt   r e s our c e   u s a ge ,   m a ki ng  it   pr a c ti c a f or  de pl oym e nt s  w it h l im it e d c om put a ti ona c a pa bi li ti e s .     3.11.     I m age   q u al it y as s e s s m e n t   I m a ge   qua li ty   a s s e s s m e nt   ( I Q A )   in   th is   s tu dy  ut il iz e s   m e a n   s qua r e e r r or   ( M S E )   a nd  P S N R   to   m e a s ur e   th e   e f f e c ti ve ne s s   of   c ont r a s t   e nha nc e m e nt   m e th od s   [ 36] M S E   qua nt if ie s   th e   a ve r a ge   s qua r e di f f e r e nc e   be twe e th e   in put   im a ge   a nd  th e   e nha n c e r e s ul b e va lu a ti ng  pi xe in te ns it ie s   a c or r e s ponding   pos it io ns   [ 37] . T he  M S E  va lu e  i s  c om put e d u s in g ( 9) .     M S E   =   1  ( ( ) ( ) ) 2 = 1 = 0 1 = 0   ( 9)     I th is   e xpr e s s io n,    a nd    de not e   th e   or ig in a a nd  e nha nc e im a ge s w hi le     a nd    r e pr e s e nt   pi xe c oor di na te s    in di c a te s   th e   to ta num be r   of   pi xe ls P S N R on  th e   ot he r   ha nd,  c om pa r e s   th e   m a xi m um   pos s ib le   s ig na s tr e ngt to   th e   a m ount   of   noi s e   in tr oduc e dur i ng  pr oc e s s in g   [ 38] .   I is   w id e ly   u s e to   a s s e s s   th e   f id e li ty   of   e nha nc e im a ge s hi ghe r   P S N R   va lu e s   c or r e s pond  to   be tt e r   vi s ua qua li ty   [ 39] .   P S N R   is   c a lc ul a te d us in g ( 10) .     = 10 10 ( ( 1 ) 2 )   ( 10)     3.12.     M od e e val u at io n   T he   s y s te m s   pe r f or m a nc e   is   a s s e s s e us in a   c onf us io m a tr ix w hi c s e r ve s   a s   a   s ta nda r to ol   f or   e va lu a ti ng  c la s s if ic a ti on  m ode ls   [ 40] I s um m a r iz e s   how   w e ll   th e   m ode di s ti ngui s he s   be twe e c la s s e s   by   di s pl a yi ng  th e   c ount s   of   c or r e c tl a nd  in c or r e c tl pr e di c te d   s a m pl e s T hi s   a ll ow s   a   de t a il e e xa m in a ti on  of   m ode be ha vi or   a c r os s   di f f e r e nt   c a te gor ie s   [ 41] T he   c onf us io m a tr ix   c ont a in s   in f or m a ti on   a bout   bot th e   a c tu a la be ls   a nd  th e   m ode l’ s   pr e di c ti ons or ga ni z e in to   f our   c e ll s   r e pr e s e nt in tr ue   a nd  f a ls e   out c om e s   f or   e a c c la s s F r om   th is   m a tr ix s e ve r a e va lu a ti on  m e tr ic s   c a be   de r iv e d,  in c lu di ng  a c c ur a c y,  pr e c is io n,  r e c a ll a nd F 1 - s c or e , pr ovi di ng a  c om pr e he ns iv e  vi e w  of  t he  m ode l’ s  c la s s if ic a ti on pe r f or m a nc e .       4.   R E S U L T S  A N D  D I S C U S S I O N   4.1.     I m age   i m p r ove m e n t  r e s u lt s   I obj e c de te c ti on,  pa r ti c ul a r ly   in   hum a n   de te c ti on,  v a r io us   m e th ods   a r e   u s e to   e nha nc e   a c c ur a c a nd  c la r it in   de te c ti ng  hum a obj e c t s   in   di gi ta im a g e s T h e   m e th ods   c om m onl e m pl oye in c lu de   H E A H E C L A H E a nd  ga m m a   c or r e c ti on.  E a c m e th od  ha s   it s   ow c ha r a c te r is ti c s  a nd  a dva nt a g e s   in   im pr ovi ng  im a ge   qua li ty   to   a s s is hum a de te c ti on  a lg or it hm s I n   th e   in i ti a s ta ge   of   th e   s tu dy,  th e   A H E   m e th od  w a s   a ppl ie to   e nha nc e   im a g e   qua li ty F ig ur e   pr e s e nt s   th e   e nha nc e m e nt   r e s ul ts d e pi c te th r ough  hi s to gr a m s   a nd  a   c om pa r is on  of   th e   L - c ha nne be twe e th e   or ig in a a nd  A H E - pr oc e s s e im a ge s a c c om pa ni e by  th e ir   pi xe in te ns it y di s tr ib ut io n.   T he   r e s ul ts   of   a d a pt iv e   A H E   a da pt iv e ly   a dj us th e   c ont r a s i lo c a a r e a s I ts   hi s to gr a m   s how s   a   m or e   uni f or m   in te ns it di s tr ib ut io n,  w it h   s e ve r a s ig ni f ic a nt   pe a ks a s   s how in   F ig ur e   5.  T hi s   in di c a te s   th a t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 15 , N o.  1 F e br ua r y   20 26 213 - 228   220   A H E   e nha nc e s   lo c a c ont r a s in   a   m or e   nua nc e d   w a c om pa r e to   tr a di ti ona H E m a ki ng  de ta il s   in   va r io us   pa r ts   of   th e   im a ge   c le a r e r   a nd  m or e   vi s ib le S im il a r ly F ig ur e   pr e s e nt s   th e   r e s ul ts   of   C L A H E w hi c li m it s   th e  de gr e e  of  c ont r a s e nha nc e m e nt  t o pr e ve nt  e xc e s s iv e  noi s e  a m pl if ic a ti on.   A s   il lu s tr a te d   in   F ig ur e   6,  th e   hi s to gr a m   s how s   s ig ni f ic a nt   pe a ks   a t   a in te n s it a r ound  200,   w it a   pi xe c ount   of   a ppr oxi m a te ly   12,000.   T hi s   in di c a te s   th a t   t he   c ont r a s e nha nc e m e nt   is   pe r f or m e in   a   c ont r ol le m a nne r w hi c he lp s   to   r e duc e   noi s e   th a m a a r is e   f r om   e xc e s s iv e   c ont r a s e nha nc e m e nt T he   s ubs e que nt   s t a ge   a ppl ie s   th e   ga m m a   c or r e c ti on   m e th od  to   e nha nc e   im a ge   qua li ty T he   r e s ul t s   of   th is   im pl e m e nt a ti on a r e  pr e s e nt e d i n F ig ur e  7.           F ig ur e  5.   A da pt iv e   hi s to gr a m  e qua li z a ti on           F ig ur e  6. C ont r a s li m it e d a da pt iv e  hi s to gr a m  e qua li z a ti on   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       C om par is on of i m age   e nhanc e m e nt  m e th ods  f or  p r at ima the ft  d e te c ti on   ( M ade  Sudar m a)   221   F ig ur e   pr e s e nt s   th e   im a ge   r e s ul ti ng  f r om   th e   a ppl ic a ti on  of   ga m m a   c or r e c ti on w hi c pe r f or m s   a   non - li ne a r   a dj us tm e nt   of   im a ge   br ig ht ne s s T he   hi s to gr a m   e xhi bi ts   s ig ni f ic a nt   pe a ks   a a in te ns it of   a ppr oxi m a te ly   200,  w it a   pi xe c ount   of   a r ound   17,500,  c lo s e ly   r e s e m bl in th e   or ig in a im a ge   but   w it a   s li ght ly   m odi f ie in te ns it di s tr ib ut io n.  T he   f in a e xpe r im e nt   e m pl oys   th e   HE   m e th od   to   im p r ove   im a ge   qua li ty F ig ur e   pr e s e nt s   th e   r e s ul ts   of   a ppl yi ng  th is   m e th od,  il lu s tr a te th r ough  th e   hi s to gr a m or ig in a l     L - c ha nne l,  a nd t he  pr oc e s s e d L - c ha nne l,  a s  w e ll  a s  t he  pi xe in t e ns it y di s tr ib ut io n.   T he   r e s ul ts   of   H E a s   s how n   in   F ig ur e   8,   de m ons tr a te   a   not ic e a bl e   e nh a nc e m e nt   in   c ont r a s t   a c r os s   th e   e nt ir e   im a ge .   T he   hi s to gr a m   di s pl a ys   a   m or e   uni f or m   in te ns it di s tr ib ut io w it pe r io di c   pe a ks   r a ngi ng  f r om   0   to   250.  T hi s   di s tr ib ut io n   in di c a te s   a   s ig ni f ic a nt   im pr ov e m e nt   in   ove r a ll   c ont r a s t,   a ll ow in p r e vi ous ly   in di s ti nc de ta il s   to   be c om e   m or e   pr om in e nt   a nd  vi s ua ll di s c e r ni bl e T he   pr oc e s s e L - c ha nne f ur th e r   il lu s tr a te s   th e   c ont r a s e nha nc e m e nt w hi le   th e   pi xe l   in te ns it y   di s tr ib ut io c onf ir m s   th e   br oa d e r   s pr e a d   of   in te ns it y va lu e s  c om pa r e d t o t he  or ig in a im a ge .           F ig ur e  7.   G a m m a   c or r e c ti on           F ig ur e  8. H is to gr a m   e qua li z a ti on       4.2.     R e s u lt s  of   i m age  e n h an c e m e n t  e val u at io n   I th is   s tu dy,  s e ve r a im a ge   pr oc e s s in m e th ods   w e r e   a ppl ie to   im pr ove   th e   im a ge   qua li ty   of   a   s im ul a te phot th e f e xpe r im e nt na m e ly   H E A H E ,   C L A H E a nd  ga m m a   c or r e c ti on.  H E   is   us e to   e nha nc e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll , V ol 15 , N o.  1 F e br ua r y   20 26 213 - 228   222   th e   ove r a ll   c ont r a s of   th e   im a ge   by  di s tr ib ut in pi xe in te ns it ie s   m or e   e ve nl y.  A H E on  th e   ot he r   ha nd,   a dj us ts  t he  c ont r a s lo c a ll y, a ll ow in g f or  de ta il  e nha nc e m e nt  i s pe c if ic  a r e a s  of  t he  i m a ge . C L A H E   is  s im il a r   to   A H E   but   li m it s   c ont r a s t   e nha nc e m e nt   to   r e du c e   pot e nt i a noi s e   a m pl if ic a ti on.  M e a nw hi le ga m m a   c or r e c ti on  m odi f ie s   th e   br ig ht ne s s   of   th e   im a ge   non - li ne a r ly p r ovi di ng  a   m or e   na tu r a br ig ht ne s s   a dj u s tm e nt   w it hout   dr a s ti c a ll c ha ngi ng  th e   c ont r a s r a ti o   be twe e pi xe ls T he   e va lu a ti on  of   e a c m e th od  is   c onduc te d   us in two  pr im a r m e tr ic s M S E   a nd  P S N R T a bl e   pr e s e nt s   th e   r e s ul ts   of   th e   im a ge   e nha nc e m e nt   e va lu a ti on,  c om pa r in th e   pe r f or m a nc e   of   e a c m e th od  ba s e on  th e s e   two  m e tr ic s T he s e   m e tr ic s   w e r e   c hos e due   to   th e ir   w id e   a dopt io in   im a ge   pr oc e s s in r e s e a r c a nd  th e ir   a bi li ty   to   pr ovi de   bot h   qua nt it a ti ve   a nd  pe r c e pt ua in s ig ht s   in to   im a ge   qua li ty T he   r e s ul ts   f r om   T a bl e   f or m   th e   ba s is   f or   de te r m in in w hi c h   e nha nc e m e nt  m e th od of f e r s  t he  m os e f f e c ti ve  ba l a nc e  be tw e e n  de ta il  pr e s e r va ti on a nd nois e  r e duc ti on.   F r om   T a bl e   4 H E   s h ow s   h ig e r r or   a nd  p oor   qu a li ty   ( M S E   1 2,2 49. 74;   P S N R   7 .6 d B ) i ndi c a ti ng   not i c e a bl e   n oi s e   a nd   a r ti f a c ts A H E   pe r f or m s   w or s ( M S E   3 5,1 27. 59;   P S N R   2. 79   d B ) r e f le c ti ng   s e v e r e   di s to r ti o a n w e a k   s im il a r it t th e   or i gi n a l I c o nt r a s t,   C L A H E   d e li ve r s   th e   b e s f id e li ty   a nd  c l a r i ty   w i th   th e   lo w e s t   M S E   ( 21 .16 )   a n th e   hi gh e s P S N R   ( 3 8.1 32   d B ) pr e s e r vi n de ta il   w h il e   e n h a n c in c o nt r a s t.   G a m m a   c or r e c ti o i s   a c c e pt a b le   b ut   c le a r l be hi n C L A H E   ( M S E   233 . 13;   P S N R   2 6.9 dB ) .   O v e r a ll C L A H E   i s   th e   m o s s ui t a b le   e nh a n c e m e nt   m e th od   f or   l ow - li g ht   im a g e s ,   w hi l e  H E  a n d A H E   t e nd   t o i nt r od uc e   s ub s t a n ti a no is e   a nd  d is to r t io n. F ig ur e  9  vi s u a l ly   c o r r ob or a te s  t h e s e  q ua nt i ta ti v e   c om p a r i s o n s   a c r o s s  m e th od s .       T a bl e  4. R e s ul ts  of   im a ge  e nh a nc e m e nt  e v a lu a ti on   I m a ge  i m pr ove m e nt  m e t hods   M S E   P S N R   HE   12249.74   7.64   AHE   35127.59   2.79   C L A H E   21.16   38.132   G a m m a   c or r e c t i on   233.13   26.97           F ig ur e  9. R e s ul ts  of   im a ge  e nha nc e m e nt  gr a ph       B a s e d   on  T a bl e   4   a nd  F ig ur e   9,   th e   e f f e c ti ve ne s s   of   f our   e n ha nc e m e nt   m e th od s   unde r   lo w - li ght   c ondi ti ons   is   e va lu a te u s in M S E   a nd  P S N R w he r e   lo w e r   M S E   a nd  hi ghe r   P S N R   in di c a te   be tt e r   f id e li ty   a nd  qua li ty C L A H E   pe r f or m s   be s ( M S E   21.16;  P S N R   38.13 dB ) s how in s tr ong  c ont r a s e nha nc e m e nt   w it hout   s a c r if ic in im po r ta nt   de ta il s w hi c is   m os t   s uppor ti ve   f or   obj e c de te c ti on.  G a m m a   c or r e c ti on   r a nks   s e c ond  ( M S E   233.13;  P S N R   26.97  dB ) s ui ta bl e   f or   m ode r a te   e nha nc e m e nt   w it r e la ti ve ly   c ont r ol le d   a r ti f a c ts I c ont r a s t,   H E   ( M S E   12,249.74;   P S N R   7.64   dB )   a nd  A H E   ( M S E   35,127.59;   P S N R   2.79   dB )   pr oduc e   la r ge   de vi a ti ons   f r om   th e   r e f e r e nc e   a nd  lo w   qua li ty ,   in c r e a s in noi s e   a nd  a r ti f a c ts   th a c a hi nde r   de te c ti on.  I m pl ic a ti on  f or   th e   p ip e li ne pr io r i ti z e   C L A H E   a s   th e   de f a ul f or   da r i m a ge s w it G a m m a   c or r e c ti on  a s   a n   a lt e r na ti ve  w he na tu r a c ont r a s is   s uf f ic ie nt   o r   w he pr e s e r vi ng  f in e   t e xt ur e s   is   de s ir e d.   H E   a nd  A H E   a r e   not   r e c om m e nde a th e   pr e pr oc e s s in s ta ge   be c a us e   th e de gr a de   vi s ua s ig na qua li ty   a nd   r e duc e  t he  l ik e li hood of  i de nt if yi ng de ta il s  i n da r k r e gi ons .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.