380 likes | 640 Vues
Sayısal Görüntü İşleme’de Özel Konular. Konu: Feature Extraction Tarık TÜRK. Sunuş Planı. Feature Extraction Nedir? Hangi Uygulamalarda Kullanılır? Kenar Yakalama (Edge Detection) Nedir? Kenar Piksellerini Yakalama (Detecting Edge Pixels) Kenar Piksellerini Bağlama (Linking Edge Pixels)
E N D
Sayısal Görüntü İşleme’de Özel Konular Konu: Feature Extraction Tarık TÜRK
Sunuş Planı • Feature Extraction Nedir? • Hangi Uygulamalarda Kullanılır? • Kenar Yakalama (Edge Detection) Nedir? • Kenar Piksellerini Yakalama (Detecting Edge Pixels) • Kenar Piksellerini Bağlama (Linking Edge Pixels) • Laplacian of Gaussian (LoG) Kenar Operatörü • Çeşitli Örnek Uygulamalar • Feature Extraction Algoritması Örneği • Sonuçlar • Tartışma • Kaynaklar
Feature Extraction • Kullanıldığı Alanlar: • Özelleştirilmiş belirli alanlarda kullanılır. • Güvenlik için oluşturulan insan yüzü ve parmak izi tanımlamalarında • Medical amaçlı gerçekleştirilen çalışmalarda • Daha genel bir kavramla, • Renk • Doku • Şekil • Segmentation gibi alanlarda da kullanılmaktadır.
Feature Extraction • Feature Extraction her görüntü üzerine bağımsız olarak uygulanan monocular bir işlemdir. • Bir görüntüdeki farklı noktaların extract edilmesinin temeli yüksek varyansa sahip noktaların tanımlanmasına dayanır.
Kenar Yakalama (Edge Detection) • Nesneleri tanımak için insan görme sisteminde nesnelerin fiziksel sınırları oldukça önemli bir role sahiptir. • Nesnelerin sınırları, bir görüntünün küçük bir kısmındaki gri düzeylerinde oldukça hızlı değişiklik göstermektedir. • Bu gri düzey fonksiyonunun süreksizliği genellikle kenar olarak ifade edilir.
Kenar Yakalama (Edge Detection) • Nesnelerin sınırlarını belirlerken piksellerin yerel yoğunluk değişimlerinden sınırları ayırt etmek oldukça zor bir işlemdir. • Bu işlem şu adımlarla gerçekleştirilir. • Kenar Piksellerini Yakalama (Detecting Edge Pixels) • Kenar Piksellerini Bağlama (Linking Edge Pixels) • Kenarları Gruplama (Grouping Edges)
Kenar Piksellerini Yakalama (Detecting Edge Pixels) • Bu işlem gri düzeylerdeki yerel süreksizliği belirleme işlemidir. • Bu işlemi şu soruların cevaplarıyla açıklayabiliriz. • İki komşu piksel arasındaki gri düzeylerinde ne büyüklükte fark olmalıdır (Threshold) • İki komşu piksel arasındaki gri düzeylerinde ne büyüklükte komşuluk olması gerekir (Spatial Extend)
Kenar Piksellerini Bağlama (Linking Edge Pixels) • Kenar piksellerinin tanımlanması işlemidir. • Aynı zamanda bu işlem bir kenarın kesinleştirilmesi için yapılan etiketleme olarak da ifade edilebilir.
Kenarları Gruplama (Grouping Edges) • Bu işlem; • Düz çizgi parçalarını, • Çoklu çizgileri, • Konikleri, • Paralel çizgileri tanımlama işlemidir. • Gruplanmış kenarlar, bu işlemin anlamlı olarak ifade edilmesi için temel unsurdur.
Laplacian of Gaussian (LoG) Kenar Operatörü • LoG operatörü yumuşatma operatörleriyle birleştirilebilir. • Gürültü etkilerinin indirgenmesi için gereklidir.
Kenar Yakalama (Edge Detection) • Kenar yakalama işleminde, bir kenarı oluşturan pikselleri siyah, diğer pikselleri beyaz olarak ayırdığımızı düşünelim. • Bu binary görüntüyü ekranda görüntülersek tüm kenarları açık bir şekilde görebiliriz. • Ancak komşu kenarlar arasındaki bağlantıları kesin olarak tanımlayamayız. ???Örnek??? • Bu durum yükseklik eğrilerinin gösterilmesinde uygun değildir.
Kenar Yakalama (Edge Detection) • Görüntü üzerindeki kenarlarda parlaklık farkları olabilir. • Bu farklarda ani değişim olabilir (“sharp” edge) ya da genişletilmiş bir alan üzerinde meydana gelebilir (“smooth” edge). • İdeal olarak, bir kenar operatörü keskin ve yumuşatılmış kenarları yakalama yeteneğine sahip olması gerekir.
Hangi Uygulamalarda Kullanılır? • Savunma • Yerel Yönetim • Ulaşım • Telekominikasyon • Çevresel Uygulamar • Ormancılık • Tarımsal Uygulamalar • Madencilik Uygulamaları • Petrol Boru Hatları • Deniz Kıyılarının Çıkarılması
Görüntü Yükle Görüntüyü GRIDE’e Dönüştür Yeniden Örnekleme (Resampling) Threshold GRID’i Kenara Dönüştür Bitir Örnek Feature Extraction Algoritmasındaki İşlem Adımları
Sonuçlar • Feature Extraction işlemi oldukça geniş bir alanda kullanılmaktadır. • Feature Extraction görüntü analizi ve görüntüyü yorumlamaya yardımcı olur. • GIS ancak güncel bilgilerle yaşatılabilir. Güncel bilgilere hızlı bir şekilde ulaşmada Feature Extraction önemli bir rol üstlenir. ??Örnek??
Tartışma • Classification • Pattern Recognition • Image Segmentation • Image Enhancement • Image Restoration Yukarıda bahsettiğimiz konularından hangileri Feature Extraction ile alakalıdır diyebiliriz ya da hangilerine diyemeyiz. Nedenleri Nelerdir? Örnek?
Kaynaklar • Image & Audio indexing and Retrieval Yunfang Zhang, Hua Ma • Digital Photogrammetry, Toni Schenk • Assisted Feature Extraction Software for GIS Database Maintenance, A Visual Learning Systems, Inc. White Paper • Extraction of buildings and trees in urban environments,Norbert Haala, Claus Brenner