Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

15/02/16 1 DİJİTAL GÖRÜNTÜ İŞLEME Doç. Dr. Oğuz Güngör & Y. Doç. Dr. Esra Tunç Görmüş Karadeniz Teknik Üniversitesi Harita Mühendisliği Bölümü 61080 Trabzon.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "15/02/16 1 DİJİTAL GÖRÜNTÜ İŞLEME Doç. Dr. Oğuz Güngör & Y. Doç. Dr. Esra Tunç Görmüş Karadeniz Teknik Üniversitesi Harita Mühendisliği Bölümü 61080 Trabzon."— Sunum transkripti:

1 15/02/16 1 DİJİTAL GÖRÜNTÜ İŞLEME Doç. Dr. Oğuz Güngör & Y. Doç. Dr. Esra Tunç Görmüş Karadeniz Teknik Üniversitesi Harita Mühendisliği Bölümü Trabzon

2 Icerik Dersler: Pazartesi 15:00 – 17:00 Pazartesi 20:00 – 22:00 Web Sitesi: Haftalik slaytlar bu adreste olacak 15/02/16 2

3 Referans Kitap “Digital Image Processing”, Rafael C. Gonzalez & Richard E. Woods, Addison-Wesley, 2002 Internetten “Goruntu Isleme” konusunda bulabileceginiz hersey

4 Bu Dersin Icerigi Bugunku dersimizde : Dijital goruntu nedir? Digital gorunut isleme nedir? Dijital goruntu islemenin gecmis hikayesi Gunumuzde kullanilan dijital goruntu islemeye ornekler Dijital goruntu islemenin ana asamalari

5 15/02/16 5 Dijital Görüntü Nedir?

6 Giris “Bir resim bin kelimeye bedeldir...” Anonim 15/02/16 6

7 7 Dijital Görüntü Dijital kamera veya tarayıcı ile üretilen ve bilgisayar monitöründe açıp izlediğimiz görüntülere dijital görüntü diyoruz Dijital görüntüdeki detaylar film üzerine basılmış görüntü veya kalemle yapılmış bir resimdeki gibi sürekli değildir. Sözkonusu görüntüdeki detaylar yan yana sıralanmış çok küçük kare şeklindeki elemanların birleşiminden oluşmuştur ve aslında sürekli değil kesiklidir. Bu çok küçük karelere piksel adı verilir Piksel ingilizce ‘picture elements = pixel’ kelimelerinin kısaltılarak birleştirilmesi sonucu üretilmiş bir kelimedir Dijital görüntü aslında gerçek yeryüzüne ait renkli bir resmin sayısal bilgisayar verisine dönüştürülmüş halidir. Her piksel bir sayıya karşılık gelir.

8 15/02/16 8 Mozaikler yakından incelendiğinde tıpkı dijital bir görüntü gibi küçük küçük karelerden oluştuğu görülür

9 15/02/16 9 Dijital bir görüntü 10 kez yaklaştırıldığında her bir piksel net bir şekilde görülür hale gelmiş

10 Dijital Görüntü nedir? Bir dijital görüntü, iki boyutlu goruntunun sonlu sayida ki dijital degerleri ile – pikseller ile temsil edilmesidir. Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)

11 15/02/16 11 Bir Piksel Uzaktan algılamada piksel bir resimde hem konumsal hem de spektral (renk) özellik taşıyan en küçük elemandır. Konumsal özellik pikselin yeryüzünde temsil ettiği alanı tanımlar Spektral özellik ise belli bir bant için sensöre ulaşan enerjinin yoğunluğunu temsil eder

12 15/02/16 12 Tarama Yönü Tarama Satırı Sensör tarama yönünde hareket ettikçe yan yana pikseller oluşmaya başlar

13 15/02/16 13 Sayısal Görüntü Sütunlar Satırlar Yan yana ve alt alta sıralanan pikseller sütunları ve satırları oluşturur. Satırlar ve sütunlar da sayısal bir görüntüyü oluşturur

14 15/02/16 14 Çok bantlı görüntü sütün satır Bantlar Bir multispektral görüntü n satır m sütün ve k banttan oluşur

15 15/02/16 15 satır sütun Tek bir piksel Gri değerler

16 15/02/16 16 İlk dijital görüntüler sadece siyah ve beyaz renklerden oluşmaktaydı. 0 siyah renge, 1 ise beyaz renge karşılık gelmekteydi. Dolayısıyla bir piksel 0 değerine sahipse siyah, 1 değerine sahipse beyaz olarak görüntülenmekteydi. 0 ve 1 BITS (yani BI-nary digi-TS) ile ifade edilir ve ikilik sayı sistemini oluşturur. Bu yüzden sadece 0 ve 1 lerden oluşan bu şekildeki görüntülere bit-map de denir. Kaynak:

17 15/02/ bit görüntüde pikseller iki farklı renkten (siyah ve beyaz) oluşur. 2 1 = 2 2 bit görüntüde pikseller 0~3 aralığında 4 farklı gri tondan oluşabilir. 2 2 = 4 4 bit bir görüntüde pikseller 0~15 aralığında 16 farklı gri tondan oluşabilir 2 4 = 16 8 bit bir görüntüde pikseller 0~255 aralığında 256 farklı gri tondan oluşabilir 2 8 = 256 Kaynak:

18 15/02/16 18 Örnek bir sayısal görüntü 8 bit bir görüntü Kaynak: Levin N., Fundamentals of Remote Seensing,

19 Piksel degerleri genelde gri seviyesini, yogunlugu, matligi (opacity) ve renkleri temsil ederler. Dijital goruntunun, gercek goruntunun yakinsamasi oldugunu Sayisallastirma bize gostermektedir. 1 pixel Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)

20 15/02/ Peki bu rakamlar nasıl oluşturulur?

21 15/02/16 21 CİSİMLER UZAKTAN NASIL ALGILANIR?

22 15/02/16 22 Elektromanyetik spektrum kabaca bölümlere ayrılmıştır

23 15/02/16 23

24 15/02/16 24 Değişik Nesnelerin Farklı Bantlardaki Spektral Yansımaları

25 15/02/16 25 CCD Chip  CCD chipler nesnelerden yansıyan ışığı (elektromanyetik enerjiyi) gelen enerjinin yoğunluğuna bakarak 0-2^n arasında rakamlara dönüştürür  3 Megapiksel bir CCD kamerada 2048X1536 çok küçük hücre veya sensör veya algılayıcı var.  (Başka bir deyişle adet)

26 Genel goruntu formatlari : Nokta basina 1 ornek (Siyah-Beyaz yada Gri) Nokta basina 3 ornek (Kirmizi, Yesil, Mavi)

27 15/02/16 27 Pankromatik Görüntü Pankromatik sensör çok geniş bant aralığındaki radyasyona duyarlıdır ve tek bant görüntü üretir. Eğer pankromatik görüntünün duyarlı olduğu dalga boyu aralığı görülebilir spektrumla örtüşüyorsa elde edilen görüntü uzaydan çekilen siyah beyaz bir görüntüye benzer. Pankromatik görüntü oluşturulurken fiziksel olarak ölçülen şey hedefin parlaklık değeridir. Bu nedenle renk bilgisi içermez. (zaten siyah-beyazdır.)

28 15/02/16 28 IKONOS pankromatik sensör aktif olarak 530 nano metre ile 930 nano metre dalga boyu aralığındaki enerjiyi algılayarak görüntüye çevirir.

29 15/02/16 29 Multispektral görüntü sütün satır Bantl ar Bir multispektral görüntü n satır m sütün ve k banttan oluşur

30 15/02/16 30 Mavi = Band 1, Yesil = Band 2, Kirmizi = Band3 Mavi = Band 1, Yesil = Band 2, Kirmizi = Band4 Band 1 (Mavi) Band 3 (Kirmizi) Band 2 (Yesil) Band 4 (Kizil Otesi)

31 15/02/16 31 AVIRIS – Hiperspektral Görüntü 224 Spektral bant aynı anda çekilir

32 Dijital Goruntu Isleme Ne Demektir? Dijital goruntu isleme iki ana is uzerinde odaklanmaktadir Insanlarin algilamasi ve yorumlamasi icin resim uzerindeki bilginin iyilestirilmesi Depolama, iletim ve makineler iyi algilasin diye goruntu verisinin islenmesi Goruntu islemenin nerede bittigi ve goruntu analizi ve bilgisayar ile gorme gibi diger alanlarin nerede basladigi ile ilgili tartismalar olmaktadir.

33 Dijital Goruntu Isleme Ne Demektir? Goruntu Isleme'den Bilgisayar ile Gorme'ye kadar ki alani dusuk, orta ve yuksek diye uc seviyeye ayirabiliriz. Dusuk Seviye Islemi Input: Goruntu Output: Goruntu Examples: Gurultu gidermek, goruntu keskinlestirmek Orta Seviye Islemi Input: Goruntu Output: Ozellikler Examples: Object recognition, segmentation Yuksek Seviye Islemi Input: Ozellikler Output: Anlama Examples: Ekran anlama, otomatik navigasyon Bu derste burada duracagiz

34 Dijital goruntu islemenin gecmisi 1920'lerin basi: dijital goruntunun ilk uygulamalarindan biri gazetelerdeydi- kagit sanayisi The Bartlane Kablo Iletim Servisi Goruntuler Londra ve New York arasinda deniz altinda ki kablolar tarafindan tansfer ediliyordu. Resimler kablolardan iletilirken kodlaniyor ve iletildikten sonra diger tarafta ki telegraf yazici tarafindan yeniden yazdiriliyorlardi Eski dijital goruntu Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)

35 1920'lerin ortasinda sonuna kadar : Bartlane Sistemin gelismesi ile daha yuksek kaliteli gorunutlere gecildi Fotografik yontemlere dayali yeni uretim islemleri gelistirildi Yeniden uretilen resimlerin gri-ton sayisi artti Improved digital image Early 15 tone digital image Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) Dijital goruntu islemenin gecmisi

36 1960'lar: Bilgisayar teknolojisindeki gelismeler, ve sonrasinda uzay yarislarinin baslamasi dijital goruntu islemede islerin aniden artmasina neden olmustur. 1964: Bilgisayarlar, Ranger 7 tarafindan cekilen ayin resimlerinin kalitesini artirmak icin kullanilmistir Aya inisten dakikalar sonra Ranger 7 tarafindan cekilen resimler. Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002) Dijital goruntu islemenin gecmisi

37 1970'ler: Dijital goruntu isleme medikal uygulamalarda kullanilmaya baslandi 1979: Sir Godfrey N. Hounsfield & Prof. Allan M. Cormack kesfettikleri tomografi ve arkasinda kosan Computarised Axial Tomography (CAT) rontgen teknolojisi icin, tip alaninda nobel odulunu paylastilar, Typical head slice CAT image Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)

38 Dijital goruntu islemenin gecmisi 1980s - Bugun: Dijital gorunutu isleme tekniklerinin kullanilmasi patladi ve artik her turlu alanda her turlu islerde kullanilmaktadir. Goruntu zenginlestirme/iyislestirme Artistik effektler Medikal goruntuleme Endustriel gozden gecirme/denetim Kanunlarin uygulanmasi Insan bilgisayar arayuzlerinde

39 Ornekler: Goruntu Zenginlestirme En cok kullanilan tekniklerden birkaci: kalitenin artirilmasi, gurultu gidermek vs.. Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)

40 Ornek: Hubble Teleskopu 1990'da firlatildi, cok uzak nesnelerin resimlerini cekebiliyor Ancak yanlis takilan lens Hubble'in bir cok resimlerini kullanilmaz yapti Goruntu isleme yontemleri ile bu goruntuler duzeltildi.

41 Ornekler: Artistik Effektler Artistik effektler gorunutleri gorsel olarak daha cekici yapmak icin, ozel efektler koymak icin ve karisik goruntuler yapmak icin kullanilmaktadir.

42 Ornekler: Medikal Kopek kalbinin MRI rontgeninden bir kesit al ve farkli dokular arasindaki sinirlari bul. Goruntudeki gri seviyeler doku yogunlugunu temsil ediyor, Kenarlari daha iyi bulabilmek icin uygun filtreler kullaniliyor Original MRI Image of a Dog Heart Edge Detection Image Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)

43 Ornekler: GIS Cografi Bilgi Sistemleri Dijital goruntu isleme teknikleri uydu goruntulerini islemek icin surekli kullanilmaktadir Yeryuzu siniflandirilmasiTerrain classification Meteoroloji Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)

44 Ornekler: GIS Dunyanin gece isiklari Insan yerlersiminin global hesabi- envanteri Ve bu veriyi analizlerinde kullanan diger uyglamalar Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)

45 Ornekler: Endustriyel Denetim Operatorler pahalli, yavas ve guvensiz olabiliyorlar, Insanlarin yerine makinalar yapilmaya baslanildi Endustriyel gozleme sistemleri her turlu endustri isinde kullanilmaya basladi Peki onlara guvenebilir miyiz?? Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)

46 Ornekler: PCB Denetimi Basilmis Devre kartlarinin (Printed Circuit Board (PCB)) Denetimi Kartlarin uzerinde olmasi gereken bilesenleri ve kaynak noktalari, makina karari kullanilarak kontrol ediliyor. Hem geleneksel hem de X-Isini ile goruntuleme kullanilmaktadir.

47 Ornekler: Kanun uygulama Goruntu isleme teknikleri kanun koyucular tarafindan surekli kullanilmaktadir Plaka okuma sistemleri hiz kameralari tarafindan kullanilmaktadir Parmak izi tanima CCTV goruntulerin iyilestirilmesi vs.. Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)

48 Ornekler: Insan Bilgisayar Arayuzleri Insan bilgisayar sistemlerini daha dogal yapabilmek icin DGI (Dijital goruntu isleme) kullanilmakta Yuz tanima Ifade/hareket/duygu (gesture) tanima “Azinlik raporu” (minoity report) filminde ki arayuz gibi...

49 DGI Ana Adimlari: Goruntu elde etmek Goruntu Elde Etmek Goruntu Restorasyonu Morfolojik Isleme Bolutleme (Segmentation) Temsil etmek ve Aciklamak Goruntu Zenginlestirme Nesne Tanima Problem Ortami Renkli Goruntu Isleme Goruntu Kompres etmek

50 Goruntu Elde Etmek Goruntu Restorasyonu Morfolojik Isleme Bolutleme (Segmentation) Temsil etmek ve Aciklamak Goruntu Zenginlestirme Nesne Tanima Problem Ortami Renkli Goruntu Isleme Goruntu Kompres etmek DGI Ana Adimlari: Goruntu zenginlestirme

51 Goruntu Elde Etmek Goruntu Restorasyonu Morfolojik Isleme Bolutleme (Segmentation) Temsil etmek ve Aciklamak Goruntu Zenginlestirme Nesne Tanima Problem Ortami Renkli Goruntu Isleme Goruntu Kompres etmek DGI Ana Adimlari: Goruntu restorasyonu

52 Goruntu Elde Etmek Goruntu Restorasyonu Morfolojik Isleme Bolutleme (Segmentation) Temsil etmek ve Aciklamak Goruntu Zenginlestirme Nesne Tanima Problem Ortami Renkli Goruntu Isleme Goruntu Kompres etmek DGI Ana Adimlari: Morfolojik Isleme

53 Goruntu Elde Etmek Goruntu Restorasyonu Morfolojik Isleme Bolutleme (Segmentation) Temsil etmek ve Aciklamak Goruntu Zenginlestirme Nesne Tanima Problem Ortami Renkli Goruntu Isleme Goruntu Kompres etmek DGI Ana Adimlari: Bolutleme

54 Goruntu Elde Etmek Goruntu Restorasyonu Morfolojik Isleme Bolutleme (Segmentation) Temsil etmek ve Aciklamak Goruntu Zenginlestirme Nesne Tanima Problem Ortami Renkli Goruntu Isleme Goruntu Kompres etmek DGI Ana Adimlari: Nesne Tanima Images taken from Gonzalez & Woods, Digital Image Processing (2002)

55 Goruntu Elde Etmek Goruntu Restorasyonu Morfolojik Isleme Bolutleme (Segmentation) Temsil etmek ve Aciklamak Goruntu Zenginlestirme Nesne Tanima Problem Ortami Renkli Goruntu Isleme Goruntu Kompres etmek DGI Ana Adimlari: Temsil etmek ve Aciklamak

56 Goruntu Elde Etmek Goruntu Restorasyonu Morfolojik Isleme Bolutleme (Segmentation) Temsil etmek ve Aciklamak Goruntu Zenginlestirme Nesne Tanima Problem Ortami Renkli Goruntu Isleme Goruntu Kompres Etmek DGI Ana Adimlari: Goruntu Kompres Etmek

57 Goruntu Elde Etmek Goruntu Restorasyonu Morfolojik Isleme Bolutleme (Segmentation) Temsil etmek ve Aciklamak Goruntu Zenginlestirme Nesne Tanima Problem Ortami Renkli Goruntu Isleme Goruntu Kompres etmek DGI Ana Adimlari: Renkli Goruntu Isleme

58 Ozet Su ana kadar: Dijital goruntu nedir? Digital gorunut isleme nedir? Dijital goruntu islemenin gecmis hikayesi Gunumuzde kullanilan dijital goruntu islemeye ornekler Dijital goruntu islemenin ana asamalari Bir sonra ki dersimizde bunlarin nasil islendigine bakacagiz. TESEKKURLER


"15/02/16 1 DİJİTAL GÖRÜNTÜ İŞLEME Doç. Dr. Oğuz Güngör & Y. Doç. Dr. Esra Tunç Görmüş Karadeniz Teknik Üniversitesi Harita Mühendisliği Bölümü 61080 Trabzon." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları