Geri Dön

Uzak mesafeli görüntülemede bozulmaların incelenmesi ve iyileştirilmesi

Analysis and restoration of degradations in long range imaging

  1. Tez No: 643238
  2. Yazar: GÜLSÜM GEZER
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHARREM MERCİMEK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Science and Technology, Electrical and Electronics Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 134

Özet

Bu çalışmada, uzak mesafeli görüntülemede elde edilen imge setleri üzerinde oluşan atmosferik türbülans orijinli bozulmaların tespiti ve şiddetinin temsili ile orijinal sahnenin kestirimi için bozulmaları azaltmaya yönelik bozulmuş imgelerin kaynaştırılması iki temel hedeftir. Bu amaçla öncelikle 300 m ila 3.5 km aralığında değişen mesafelerde 20 sahnenin imge dizisi elde edilmiştir. Böylece, elde edilen imge setleri değişen seviyelerde atmosferik türbülanstan etkilenmiştir. Atmosferik türbülans bozulmaları, uzamsal/zamansal olarak dalgalanan bozulma türleridir. Bu nedenle deneysel veya gözlemsel model doğrudan türetilemez. Elde edilecek matematiksel model için; sıcaklık, nem ve basınca göre değişen küçük dalgalanmalar şeklindeki havanın kırılma indisinin niceliksel ölçümlerinin o sırada elde edilmiş olması gerekir. Öte yandan, bozulmuş imge setlerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını içeren çalışmalar literatürde daha yaygındır. Bu çalışmada, bozulmaların tespiti ve şiddetinin temsili için genel olarak Gauss Karışım Modelleri ve Piksel Doluluğu Modelleri üzerinde durulmuştur. İmge dizileri üzerinde atmosferik türbülans bozulmalarının oluşturduğu geometrik deformasyonların minimize edilmesinde katı olmayan imge çakıştırma yöntemlerinin etkinliği farklı dönüşüm modelleri (fiziksel ve radyal tabanlı modeller) göz önünde bulundurularak ele alınmış ve kullanılan yöntemlerin performansı nesnel kalite metrikleri dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Kalite metrikleri sonucuna göre en etkin imge çakıştırma yönteminden elde edilen çakıştırılmış imge dizilerinden orijinal sahneye yakın bir imgenin kestirimi için imge kaynaştırma yöntemi olarak evrişimli sinir ağlarından biri olan arıtan otokodlayıcı modeli geliştirilmiş ve bu modelin etkinliği literatürde bulunan bazı geleneksel imge kaynaştırma teknikleriyle hem görsel hem de kalite metrikleri kullanılarak karşılaştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

In this study, two main objectives are the detection and quantitative representation of atmospheric turbulence originated distortions imposed on image sets acquired in long-range imaging, as well as the fusion of the degraded images to reduce the distortions on scene estimations. For this purpose, we put our efforts firstly towards long-range image acquisition; multiple images of 20 scenes at varying distances in the range of 300 m to 3.5 km are obtained. Therefore, the acquired images are affected by atmospheric turbulence with varying levels. Atmospheric turbulence distortions are spatially/temporally wavering types of distortions, and the experimental or observational model cannot be derived straightforwardly. For the mathematical model to be obtained, quantitative measurements of the refractive index of air in the form of small fluctuations varying with temperature, humidity, and pressure have to be handy at any time instance during the acquisition. On the other hand, the efforts involving the comprehensive understanding of the degraded image sets are more in common in the literature. In this study, we focused mainly on Gaussian Mixture Models and Pixel Occupancy Models for the detection and quantitative representation of the distortions. The aptness of the state of art non-rigid image registration methods associated with certain transformation model types ( physical and radial basis models) in minimizing the geometric deformations of the images originated essentially due to atmospheric turbulence effects is discussed. The performance of the utilized methods is evaluated considering objective quality metrics. The best-aligned image sequences of each dataset - considering the results of the quality metrics- are introduced to the image fusion stage. The main contribution of this dissertation can be regarded as the employment of a convolutional neural network model, denoising autoencoder for the fusion of the images sequences towards estimation of the original scene freed from atmospheric turbulence effects. The effectiveness of the model is revealed both visually and quantitatively through experimental studies involving some other well-known conventional fusion methods.

Benzer Tezler

  1. Investigation of two dimensional materials with simultaneous atomic force/scanning tunneling microscopy

    İki boyutlu malzemelerin eşzamanlı atomik kuvvet / taramalı tünelleme mikroskobu ile incelenmesi

    MAJID FAZELI JADIDI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN ÖZGÜR ÖZER

  2. Multi - capsule endoscopy: Demonstrations of inter - capsular control and (tactile) sensing

    Çoklu - kapsül endoskopi: Kapsüller arası kontrol ve (dokunsal) algılama yöntemleri

    FURKAN PEKER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU

  3. Optik fiberlerdeki spin profillerinin polarizasyon mod dispersiyonuna etkisinin karşılaştırmalı analizi

    Comparative analysis of the effect of optical fiber spin profiles on polarization mode dispersion

    ŞERİF ALİ SADIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDumlupınar Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SAİT ESER KARLIK

    PROF. DR. AHMET ALTUNCU

  4. Uzak mesafeli evlilik ilişkilerinde fedakarlıktan algılanan doyum ve zararın evlilik doyumu üzerindeki diyadik etkisi

    The dyadic effect of satisfaction and harm perceived by self-sacrifice i̇n long-distance marital relationships on marital satisfaction

    ARZU NUR KÖLEMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    PsikolojiHasan Kalyoncu Üniversitesi

    Eğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜRHAN CAN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL HAKKI TOMAR

  5. LDR brakiterapi kaynaklarının uzak mesafeli dozimetrik karakterizasyonunun monte carlo yöntemi ile incelenmesi

    Investigation of the long distance dosimetric characterization of LOW dose rate brachytherapy, by monte carlo method

    KIVILCIM DOĞAN KESKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Radyasyon Onkolojisiİzmir Demokrasi Üniversitesi

    Sağlık Fiziği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KIVANÇ ERGEN

    DOÇ. DR. BERKAY CAMGÖZ