Sayısal İşaret İşleme Laboratuarı

... konulu sunumlar: "Sayısal İşaret İşleme Laboratuarı"— Sunum transkripti:

1 Sayısal İşaret İşleme Laboratuarı
İstanbul Teknik Üniversitesi Bahar Dönemi Sayısal İşaret İşleme Laboratuarı

2 Videoda Arka Plan Değiştirme
Bekir Onur Boztürk Burak Kurt Proje Danışmanı Özgün Çırakman

3 Amaç Tek renkli bir arka plana sahip videoda, mevcut arka plan yerine başka bir video veya görüntü koyarak birleştirilmiş yeni bir video elde etmek. Yapılan çalışmalarda arka planı değiştirilmek istenen örnek videoda daha başarılı sonuç veren ve yaygın olarak kullanılan yeşil arka plan tercih edildi.

4 Geliştirilen Algoritma
Arka Plan modelinden örnek videonun yeşil bandını çıkar Örnek videonun yeşil bandı için arka plan modeli oluştur Örnek video/görüntü dosyalarını seç Eşik seviyesi altında kalan bölgelere yeni görüntü/video ataması yap Oluşturulan görüntüyü medyan süzgeçten geçir Çıktı dosyasına yaz

5 Arka Plan Modeli Oluşturma
Tek renk arka plana sahip videoda, sadece boş arka planın yer aldığı çerçevelerden ilk on ikisinin ortalaması alınarak yeşil bant için arka plan modeli oluşturuldu. Çerçeve 1 Çerçeve 2 Çerçeve 12 12

6 Arka Plan Çıkarma İşlemi
Arka plan modeli ile örnek videonun yeşil bandının her bir çerçevesi arasındaki fark alınır. Fark alma işlemi sonucu oluşan çerçevelerin yeşil bandında belirli bir eşik seviyesi altında değere sahip olan pikseller arka plan, eşik değerinin üstünde kalan pikseller ise örnek videonun istenilen bölgelerini ifade eder.

7 Arka Plan Çıkarma İşlemi
Örnek videonun yeşil bandından bir çerçeve Arka plan modeli Renklerin Sayısal Karşılıkları Siyah = 0 Yeşil = 255

8 Eşik Seviyesi İdeal durumda arka plan modeli ile örnek videonun yeşil bandı arasında fark alındığında örnek videoda yeşil arka planının tamamen kaybolması yani siyah renk alması beklenir. Fakat gerçek dünyada ışık, gölge ve donanım kısıtları gibi faktörler görüntüde gürültüye neden olur. Görüntüdeki gürültüden dolayı fark alma işlemi sonucu beklenen sıfır değerinden sapmalar meydana gelir.

9 Gürültü Örneği

10 Görüntü Birleştirme Eşik değerin altında kalan bölgelerin koordinatları diğer videoda bulunarak buradaki RGB bandlı örnek videomuzun üzerine yazılır. Bu şekilde yeşil arka plan olarak tanımlanan bölgelere istenilen başka bir görüntü ya da video çerçevesi yerleştirilmiş olur.

11 Birleştirilmek istenen videodan bir çerçeve
Görüntü Birleştirme Birleştirilmek istenen videodan bir çerçeve Örnek videodan bir çerçeve

12 Medyan Süzgeç Görüntü ve işaret işlemede gürültü temizlemek amacıyla kullanılır. Belirli bir pencere aralığında yüksek veya düşük seviyeye atlamaları etkisizleştirerek görüntüyü yumuşatır. Yapılan birleştirme işleminden sonra elde edilen görüntüde gürültüden kaynaklı hatalar olmaktadır. Bu hataları yumuşatmak için medyan süzgeç kullanılmıştır.

13 İki Boyutlu Medyan Süzgeç
İki boyutlu medyan süzgeç aşağıda gösterildiği çalışmaktadır. A’ matrisinden alınan 3x3 lük pencere 3x3 lük A matrisi A matrisine sıfır ekleme yapılsın İşleme bu şekilde devam edilirse yeni 3x3 lük A matrisi aşağıdaki gibi bulunur. Yüksek olan 6, 8 ve 9 ile düşük olan 1 değeri sonuç matrisinde yer almamıştır. Küçükten büyüğe sıralanıp merkez eleman seçilir

14 Medyan Süzgeçten Önce

15 Medyan Süzgeçten Sonra

16 Medyan Süzgeç Örneği

17 Uygulama

18 Kullanılan Bilgisayarın Özellikleri
Intel Core i GHz (4 çekirdek) L1 önbellek 256 KB L2 önbellek KB L3 önbellek 8 MB 6  GB DDR3 1333MHz RAM Seagate 7200 rpm SATA3 HDD

19 Kullanılan Videonun Özellikleri
Çözünürlük : 640x424 Çerçeve/Sn oranı (FPS) : 24 Renk Derinliği : 8 bit RGB Görüntü Kodlama Biçimi : Audio Video Interleave(avi)

20 Sonuçlar Ortamdaki gürültü nedeniyle oluşan hayalet etkisi bazı bölgelerin yeşil kalmasına neden olmuştur. Medyan süzgeç kullanılarak yüksek ve alçak frekans bileşenleri yumuşaltığı için video üzerinde bulunan gürültü etkisi azaltılmıştır. Eşik değerleri daha önceden çekilen örnek videoların ortam koşullarına göre gözlemsel olarak belirlenmiştir.