Uzaktan Algılama Teknolojileri

Transkript

1 Uzaktan Algılama Teknolojileri Ders 9 Hiperspektral Görüntülemenin Sivil, Endüstriyel ve Askeri Uygulamaları Alp Ertürk alp.erturk@kocaeli.edu.tr

2 Arkeoloji: Eser Analizi

3 Arkeoloji: Eser Analizi Hiperspektral görüntüleme ile arkeolojik kalıntı ve eserlerde gözle görülmeyen detaylar ortaya çıkarılır Yapıt, heykel, fresko, mural, resim, yazıt, doküman gibi arkeolojik, tarihi ve sanatsal önemi olan birçok eser ve kalıntı incelenebilmektedir Kullanılan farklı kimyasallar / boyalar, zaman içinde yapılan değişiklikler, aşınmalar, biyolojik etkiler gibi farklı bilgiler elde edilebilir

4 Arkeoloji: Saha Tespiti

5 Arkeoloji: Saha Tespiti Hiperspektral görüntüleme ile yeni arkeolojik sahaların tespiti de mümkün olmaktadır Toprak altında kalan duvar, kil, kemik gibi kalıntılar, toprağın spektral davranışını etkileyerek potansiyel sahaların bulunmasını sağlamaktadır Bu teknoloji İtalya ve Mısır başta olmak üzere farklı ülkelerde kullanılmaya başlamıştır Benzer şekilde orman içinde kalmış kalıntılar da tespit edilebilmektedir

6 Çevre: Kirlilik Ölçümü / Tespit

7 Çevre: Kirlilik Ölçümü / Tespit Su, kara ve hava kirliliği hiperspektral görüntüleme ile tespit edilebilmektedir Kimyasal sızıntı, yabancı maddeler ve nesneler, gösterdikleri spektral davranış sayesinde ayırt edilebilmektedir Bu sayede hem kirliliklerin erken tespiti, hem de analizi ve ölçümü mümkün olmaktadır

8 Çevre: Afet Etki Tespiti

9 Çevre: Afet Etki Tespiti Aynı sahneden / bölgeden farklı zamanlarda alınmış hiperspektral görüntüler üzerinde değişim tespiti gerçekleştirilerek afet etkileri tespit edilebilmektedir Volkanik patlama, sel, deprem, tsunami, kuraklık, yangın gibi tüm etkiler, sahnedeki yapıyı ve malzemeleri (ve yoğunluklarını) değiştirdiklerinden dolayı ayırt edilebilmektedir

10 Doküman Analizi ve Adli Belgeler

11 Doküman Analizi ve Adli Belgeler Farklı mürekkepler spektral açıdan farklı davranışlar göstermektedir Mürekkeplerdeki gözle görülmeyen farklılıklar hiperspektral görüntüleme ile ortaya çıkmaktadır. Bu sayede üzeri karalanmış yazıların tespiti ve üzerinde oynama / değiştirme yapılmış belgeler ve bu değiştirmelerin mahiyeti ortaya çıkarılabilmektedir

12 Geri Dönüşüm: Atık Ayrıştırma

13 Geri Dönüşüm: Atık Ayrıştırma Hiperspektral görüntüleme ile ev atıkları, elektronik atıklar ve tıbbi atıklar birbirinden ayırt edilebilmektedir Ayrıca farklı kağıt türlerinin, farklı plastik türlerinin ve farklı metal türlerinin birbirinden ayırt edilmesi mümkün olmaktadır Bu sayede geri-dönüşüm malzemeleri ve imha edilecek atıklar tespit edilebilmektedir.

14 Gıda: Kusurlu / Zararlı Gıda Tespiti

15 Gıda: Kusurlu / Zararlı Gıda Tespiti Hiperspektral görüntüleme ile gıda ürünleri birbirinden ayırt edilebildiği gibi, bozulmaya başlamış olan gıda ürünleri de değişen spektral davranışları ile tespit edilebilmektedir. Benzer bir şekilde gıda ürünlerine bulaşabilecek zararlı maddelerin (örn. Tarım ilacı) de tespiti mümkün olmaktadır Küf vb. etkiler de hiperspektral görüntüleme ile erken tespit edilebilmektedir.

16 Gıda: Katışıklık Tespiti

17 Gıda: Katışıklık Tespiti Hiperspektral görüntüleme ile gıda ürünlerinin içine veya arasına karışmış olan katışıklıklar tespit edilebilmektedir Kemik, kabuk, taş, metal, plastik gibi katışıklıkların konumu net şekilde tespit edilerek ilgili malzemelerin ayrıştırılması veya ilgili gıda ürünlerinin tespit edilerek temiz ürünlerden ayrılması sağlanmaktadır.

18 Gıda: Analiz

19 Gıda: Analiz Gıda ürünlerinin yağ, protein, karbonhidrat ve şeker içeriği hiperspektral görüntüleme ile ölçülebilmektedir. Bu sayede, daha sağlıklı / yararlı ürünler seçilebilmekte ve gerekli kıstasları sağlamayan ürünler elenebilmektedir. Ayrıca gıda ürünü kalitesine göre ambalajlama ve farklı pazar opsiyonlarını değerlendirme de mümkün olmaktadır.

20 İlaç Sanayi: Ayrıştırma

21 İlaç Sanayi: Ayrıştırma Hiperspektral görüntüleme ile, birbirine benzer görünen ilaçlar, farklı spektral davranışlarından ayırt edilebilmektedir. Benzer bir şekilde, etken maddenin ilaç içindeki dağılımı analiz edilebilmektedir. Ayrıca, özellikle kapsüllü ilaçlardaki, eskime / yıpranma oranı ölçümü mümkün hale gelmektedir.

22 İlaç Sanayi: Yabancı Madde / Sahte İlaç Tespiti

23 İlaç Sanayi: Yabancı Madde / Sahte İlaç Tespiti İlaçların içindeki etken maddenin kimyasal yapısı dolayısıyla tespit edilmesi sayesinde, hızlı sahte ilaç tespiti uygulaması mümkün hale gelmektedir. Benzer şekilde taklit ilaçların ve farklı ambalajlanmış ilaçların tespiti de yapılabilmektedir. Ayrıca, ilaç içine karışmış olabilecek potansiyel yabancı maddelerin de tespitine imkan yaratılmaktadır.

24 Madencilik: Keşif

25 Madencilik: Keşif Hiperspektral görüntüleme ile yüzeyde veya yüzeye yakın maden ve minerallerin tespiti mümkün olmaktadır Ayrıca operasyonel veya potansiyel madenlerde alınan kesitler üzerinde laboratuvar ortamı analizleri sayesinde maden rezervi hakkında bilgi elde edilebilmektedir.

26 Madencilik: Atık / Sızıntı / Gaz Tespiti

27 Madencilik: Atık / Sızıntı / Gaz Tespiti Hiperspektral görüntüleme ile maden atıkları, madenlerden yaşanan sızıntılar ve gaz çıkışları tespit edilebilmektedir Bu sayede, madenlerin çevreye zararları tespit edildiği gibi, potansiyel felaketler de erken tespit ile engellenebilmektedir

28 Ormancılık

29 Ormancılık Hiperspektral görüntüleme ormancılıkta, orman ağaç yoğunluğu ölçümü, ağaçların türlerinin tespiti, hastalık ve stres tespiti ve ölçümü, kontrollü ve kaçak kesim tespiti gibi birçok uygulamada kullanım bulmaktadır

30 Sanat: Eser Analizi

31 Sanat: Eser Analizi Hiperspektral görüntüleme, günümüzde, resimler başta olmak üzere çeşitli sanat eserlerinin analizinde kullanım bulmaya başlamıştır Hiperspektral görüntüleme ile eserin gerçek mi sahte mi Hiperspektral görüntüleme ile eserin gerçek mi sahte mi olduğu, yapımında ne tür boyaların ve malzemelerin kullanıldığı, eskime ve hasar analizi, eserin yapımında veya daha sonra zaman içinde değişiklik yapılıp yapılmadığı gibi çeşitli bilgilere ulaşılabilmektedir.

32 Tarım: Ürün Tespiti / Analizi

33 Tarım: Ürün Tespiti / Analizi Hiperspektral görüntüleme ile tarım arazilerinin ayrıştırılması ve hangi tarlada hangi ürünün yetiştirildiği bilgisinin çıkarılması sık kullanılan uygulamalardır Benzer bir şekilde farklı bir tarım ürünü içinde yetiştirilen başka bir ürün varsa bu ürünün tespiti de hiperspektral görüntüleme ile mümkün olmaktadır Ayrıca zaman içinde analizler ile, tarla orman arazi yerleşim alanı dengesinin analizi ve tarlalardaki ürünlerin seneden seneye değişimindeki uygunluk incelenebilmektedir.

34 Tarım: Hastalık Tespiti / Stres Ölçümü

35 Tarım: Hastalık Tespiti / Stres Ölçümü Hiperspektral görüntüleme ile tarım arazilerinde ayrıca kuraklık, hastalık ve stres gibi etkiler tespit edilebilmekte ve yapılan ölçümler sonucu gerekli önlemler ve tedaviler belirlenebilmektedir

36 Tıbbi Uygulamalar: Diagnoz

37 Tıbbi Uygulamalar: Diagnoz Hiperspektral görüntüleme ile çeşitli hastalıklar ve yaralanmalar tespit, teşhis ve analiz edilmektedir. Spektral davranıştaki değişimlerin analizi ile gözle görülmeyen etkiler tespit edilebileceği gibi, gözle görülen etkilerin de detaylı bilgisinin çıkarılması mümkün olmaktadır

38 Tıbbi Uygulamalar: Operasyonel

39 Tıbbi Uygulamalar: Operasyonel Hiperspektral görüntüleme ile tıp alanında operasyonel olarak da kullanım bulmaktadır Damar, kas, tendon, kemik gibi yapıların ayırt edilmesi sayesinde hassas operasyon imkanı sağlanmaktadır

40 Tıbbi Uygulamalar: Adli Tıp

41 Tıbbi Uygulamalar: Adli Tıp Hiperspektral görüntüleme ile adli tıp alanında da kendisine kullanım bulmaktadır. Farklı malzemelerin ve farklı biyolojik etkilerin hızlı şekilde tespiti ve ayrıştırılması adli tıp açısından büyük önem taşımaktadır.

42 Askeri Uygulamalar Hedef / Anomali Tespiti Kamuflaj Tespiti Mayın Tespiti Keşif / Gözetleme Patlayıcı Tespiti Gaz Tespiti Mağara / Tünel Tespiti

43 Tüm uygulamalar için Tüm bu uygulamalar için aşağıdaki adımlar ve/veya yaklaşımlar kullanılmaktadır. Öznitelik çıkarımı Kümeleme Sınıflandırma Hedef tespiti / anomali tespiti Değişim tespiti Karışım tespiti

44 Diyalog

45 Sorular?????