Dijital Görüntü İşleme Teknikleri

Transkript

1 Teknikleri Ders Notları, 2013 Doç. Dr. Fevzi Karslı Harita Mühendisliği Bölümü Mühendislik Fakültesi KTÜ 08 Ekim 2013 Salı 1

2 Ders Planı ve İçeriği 1. Hafta Giriş, dersin kapsamı, temel kavramlar, kaynaklar. 2. Hafta Dijital görüntünün temelleri, görüntü geometrisi. 3. Hafta Görüntü sayısallaştırma, örnekleme. 4. Hafta Dijital görüntü özellikleri, görsel algılama elemanları. 5. Hafta Görüntü işlemede veri yapıları. 6. Hafta Görüntü ön işleme, piksel parlaklık dönüşümleri, geometrik transformasyon, görüntü restorasyonu. 7. Hafta Kontrast iyileştirme, Lineer kontrast iyileştirme, görüntü eşikleme. 8. Hafta 1. Arasınav 08 Ekim 2013 Salı 2

3 Ders Planı ve İçeriği 9. Hafta 10. Hafta 11. Hafta Histogram, Gri-düzey histogram, Lineer olmayan iyileştirme (Histogram eşitleme). Uzaysal iyileştirme, uzaysal filtreleme, gürültü giderme. Frekans uzayında görüntü iyileştirme, alçak geçişli filtreler, yüksek geçişli filtreler. 12. Hafta Morfolojik görüntü işleme algoritmaları. 13. Hafta Görüntü segmentasyonu, geometrik dönüşümler. 14. Hafta 15. Hafta Görüntü sınıflandırma, detay görüntüleme ve tanıma. MATLAB yazılımı ile görüntü işleme uygulamaları. 08 Ekim 2013 Salı 3

4 Kaynaklar-Yazılım 1. Digital Image Processing 1. Lillesand, T.M, Kiefer, R.W., Remote Sensing and Image Interpretation, John Wiley Sons, USA, Schowengerdt, R.A., Techniques for Image Processing and Classification in Remote Sensing, Academic Press, Gonzalez, R. C., Woods, R. E., Eddins, S. L., Digital Image Processing Using Matlab, Prentice Hall, Russ, C. J., Image.Processing.Handbook, CRC Press, Taylor & Francis, MATLAB (Image Processing Toolbox) Post message: Subscribe: 08 Ekim 2013 Salı 4

5 Ölçme ve Değerlendirme Etkinlik Sayı Katkı Oranı Ara Sınav 1 % 30 Yarıyıl Sonu Sınavı 1 % 50 Ödev (Proje) 1 % Ekim 2013 Salı 5

6 Bilgisayarda Görüşü (Computer Vision) nedir? Görüş/görme nedir? Sağlıklı bir bireyin cevabı: bakarak öğrenme. Görüntü ve videoların otomatik olarak anlaşılması veya anlamlandırılması - 3B gerçek dünyaya ilişkin özelliklerin görsel veriden hesaplanması (ölçme) - Algoritma ve bazı gösterimlerle bir bilgisayarın obje, insan veya herhangi bir detayı tanıması (algılama ve yorumlama). 08 Ekim 2013 Salı 6

7 Neden bilgisayarda görme? Görüntü/görüntü uygulamaları açısından, İnsan faktörünü azaltma, görev kolaylaştırma, İnsan kabiliyetini artırma: insan-bilgisayar etkileşimi, gösterim (visualization) Robotik algı/otomatik işlem Görsel içeriği organize etme/erişim Görüş/görme araştırma hedefi açısından, Bilgisayara görüntüleri anlama kabiliyeti kazandırma, İnsan beynine anlama ve modelleme desteği verme, Görsel operasyonları otomatikleştirme. 08 Ekim 2013 Salı 7

8 Neden bilgisayarda görme? Kişisel fotoğraf Sinema, haber/gazete, spor İzleme/gözetim ve güvenlik Tıbbi ve bilimsel görüntü 08 Ekim 2013 Salı 8

9 İlgili disiplinler Grafik Görüntü işleme Yapay zeka Bilgisayarda görme Algoritma Bilgisayarda öğrenme Bilişim 08 Ekim 2013 Salı 9

10 Uygulama Alanları Tıbbi görüntü analizi Güvenlik Biyometrik Gözetim/izleme Takip/izleme Hedef tanıma Uzaktan algılama Robotik Endüstriyel işleme, kalite kontrol Doküman analiz Multimedya İnsan-bilgisayar etkileşimi 08 Ekim 2013 Salı 10

11 Tıbbi görüntü analizi 08 Ekim 2013 Salı 11

12 Tıbbi görüntü analizi 08 Ekim 2013 Salı 12

13 Tıbbi görüntü analizi 08 Ekim 2013 Salı 13

14 Tıbbi görüntü analizi 3B görüntü: MRI, CT Görüntü destekli tedavi 08 Ekim 2013 Salı 14

15 Tıbbi görüntü analizi Kanser tespiti ve sınıflandırma 08 Ekim 2013 Salı 15

16 Tıbbi görüntü analizi Akciğer kesiti 08 Ekim 2013 Salı 16

17 Biometrik 08 Ekim 2013 Salı 17

18 Gözetim ve izleme 08 Ekim 2013 Salı 18

19 Gözetim ve izleme 08 Ekim 2013 Salı 19

20 Gözetim ve izleme 08 Ekim 2013 Salı 20

21 Gözetim ve izleme Trafik detay/yoğunluğunu çıkarma 08 Ekim 2013 Salı 21

22 Gözetim ve izleme UAV (IHA) videosundan takip 08 Ekim 2013 Salı 22

23 Araç ve yaya koruma Şerit ihlal uyarımı, çarpışma uyarısı, trafik ışığı tanıma, yaya tanıma, kör nokta uyarısı 08 Ekim 2013 Salı 23

24 Orman yangını izleme sistemi Erken uyarı: orman yangını 08 Ekim 2013 Salı 24

25 Robotik 08 Ekim 2013 Salı 25

26 Robotik 08 Ekim 2013 Salı 26

27 Otomatik navigasyon 08 Ekim 2013 Salı 27

28 Otomatik navigasyon Michigan State Üniversitesi 08 Ekim 2013 Salı 28

29 Yüz belirleme ve tanıma 08 Ekim 2013 Salı 29

30 Endüstriyel otomasyon Otomatik meyve dizimi 08 Ekim 2013 Salı 30

31 Posta hizmet otomasyonu 08 Ekim 2013 Salı 31

32 Optik karakter tanıma Rakam tanıma Plaka tanıma 08 Ekim 2013 Salı 32

33 Doküman analizi 08 Ekim 2013 Salı 33

34 Sportif görüntü analizi Tenis izleme sisteki 08 Ekim 2013 Salı 34

35 Obje tanıma 08 Ekim 2013 Salı 35

36 Arazi örtüsü sınıflandırma 08 Ekim 2013 Salı 36

37 Arazi örtüsü sınıflandırma 08 Ekim 2013 Salı 37

38 Obje (arazi nesnesi) tanıma 08 Ekim 2013 Salı 38

39 Obje (arazi nesnesi) tanıma Bina ve bina gruplarını tanıma/tespit/belirleme 08 Ekim 2013 Salı 39

40 3B tarama ve model oluşturma 08 Ekim 2013 Salı 40

41 3B modelleme 08 Ekim 2013 Salı 41

42 Hareket algılama/yakalama 08 Ekim 2013 Salı 42

43 Hareket algılama/yakalama Microsoft XBox Kinect 08 Ekim 2013 Salı 43

44 Görüntü mozaiği 08 Ekim 2013 Salı 44

45 Görüntü mozaiği 08 Ekim 2013 Salı 45

46 Kritik konular/durumlar Görüntü üzerinde: Hangi bilgiler çıkarılmalı? Nasıl çıkarılabilir (bu bilgiler)? Nasıl temsil edilebilir/gösterilebilir (bilgiler)? Bilginin anlaşılması ve analizi için nasıl kullanılmalı? 08 Ekim 2013 Salı 46

47 Algılama ve gruplandırma Subjektif şekiller 08 Ekim 2013 Salı 47

48 Algılama ve gruplandırma 08 Ekim 2013 Salı 48

49 Algılama ve gruplandırma Müller-Lyer Illusion 08 Ekim 2013 Salı 49

50