OTOMATİK VE İNTERAKTİF BÖLÜTLEME YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Benzer belgeler
TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi 30 Ekim 02 Kasım 2007, KTÜ, Trabzon

Sahne Geçişlerinin Geometrik Tabanlı olarak Saptanması

Yinelemeli ve Uyarlanır Ayrıt Saptayıcı Süzgeçleri

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ AKADEMİK ÖZGEÇMİŞ FORMU

RENK BİLEŞENLERİ YARDIMIYLA HAREKETLİ HEDEFLERİN GERÇEK ZAMANLI TESPİTİ

UYDU GÖRÜNTÜLERİNİN YAPAY ARI KOLONİSİ (ABC) ALGORİTMASI İLE BÖLÜTLENMESİ

Görüntü Segmentasyonu (Bölütleme)

SİNYAL TEMELLERİ İÇİN BİR YAZILIMSAL EĞİTİM ARACI TASARIMI A SOFTWARE EDUCATIONAL MATERIAL ON SIGNAL FUNDAMENTALS

GÖRÜNTÜLERİN RENK UZAYI YARDIMIYLA AYRIŞTIRILMASI SEGMENTATION OF IMAGES WITH COLOR SPACE

GÖRÜNTÜSÜ ALINAN BİR NESNENİN REFERANS BİR NESNE YARDIMIYLA BOYUTLARININ, ALANININ VE AÇISININ HESAPLANMASI ÖZET ABSTRACT

VERİ MADENCİLİĞİ (Veri Ön İşleme-2) Yrd.Doç.Dr. Kadriye ERGÜN

Bilgisayarla Görme (EE 430) Ders Detayları

Dalgacık Dönüşümü ve Nötrozofi Yaklaşımı ile Gri Seviye Doku Görüntülerinin Bölütlenmesi

Trafik Yoğunluk Harita Görüntülerinin Görüntü İşleme Yöntemleriyle İşlenmesi

Sözlük Kullanarak Türkçe El yazısı Tanıma

Dijital Görüntü İşleme Teknikleri

Kelebek Görüntülerin Sınıflandırılmasında Yeni Yerel İkili Örüntüler

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DERS KATALOĞU

Görüntü İşlemeye Giriş Introduction to Image Processing. Doç. Dr. Aybars UĞUR

ANKARA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

Fonksiyonu. Yakup KUTLU ve Apdullah YAYIK. Proceedings/Bildiriler Kitabı

Otomatik Diyet Gözetimi için Gıda İmgelerinin Anlamsal Bölütlemesi

POSITION DETERMINATION BY USING IMAGE PROCESSING METHOD IN INVERTED PENDULUM

SAYISAL GÖRÜNTÜ İŞLEME (Digital Image Processing)

El Yazısı Tanıma Problemi için Bütünsel Parametre Kestirimi ve Bölütleme Algoritmaları

2.1 Gri Düzey Eş Oluşum Matrisi ( GLCM) Gri düzey eş oluşum matrisi Haralick tarafından öne sürülmüştür [1]. Đstatistiksel doku analizi yöntemidir.

YAPAY ZEKA (Artificial Intelligence)

EGE ÜNİVERSİTESİ Bilgisayar Mühendisliği. Dr. Kemal YILMAZ, Prof. Dr. Aylin KANTARCI, Prof. Dr. Cezmi AKKIN

Ders Adı Kodu Yarıyılı T+U Saati Ulusal Kredisi AKTS

Hızlı Düzey Küme Yöntemine Bağlı Retinal Damar Bölütlemesi. Bekir DİZDAROĞLU. KTÜ Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2018/2019 GYY BİTİRME ÇALIŞMASI ÖNERİ FORMU. (Doç.Dr. M.

PROJEM İSTANBUL ARAŞTIRMA PROJESİ BİLGİSAYARLI GÖRÜ VE SINIFLANDIRMA TEKNİKLERİYLE ARAZİ KULLANIMININ OTOMATİK OLARAK BULUNMASI

Görüntü Segmentasyonu (Bölütleme) Dijital Görüntü İşleme Fevzi Karslı, KTÜ Segmentasyon, görüntüyü aynı cinsten obje ve bölgelere ayırmaktır.

BULANIK C-ORTALAMA (FCM) ALGORİTMASINA DAYALI YENİ GÖRÜNTÜ BÖLÜTLEME SİSTEMİNİN GELİŞTİRİLMESİ

Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Öğretim Yılı Bahar Dönemi

SAYISAL GÖRÜNTÜİŞLEME (Digital Image Processing)

BBO Algoritmasının Optimizasyon Başarımının İncelenmesi Optimization Performance Investigation of BBO Algorithm

ULTRASON GÖRÜNTÜLERİNDE PROSTAT SINIRININ BULUNMASI

Görüntü İyileştirme Teknikleri. Hafta-8

AMAÇ Araçlardaki Kamera Sistemleri

Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Öğretim Yılı Bahar Dönemi

Bu makalede, rulman üretim hattının son

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 7 Sayı: 3 s Ekim 2005

Uzaktan Algılama Uygulamaları

İRİSTEN KİMLİK TANIMA SİSTEMİ

Bölüm 7 Renkli Görüntü İşleme

Dr.Öğr.Üyesi UĞUR ŞEVİK

Mobil Cihazlarda Online Görüntü İşleme Yazılımının Geliştirilmesi

TÜRK İŞARET DİLİ TANIMA SİSTEMİ ( TURKISH SIGN LANGUAGE RECOGNITION SYSTEM )

Mean Shift Ve Gaussian Filtre İle Gölge Tespiti Shadow Detection With Mean Shift And Gaussian Filter

Mobil Cihazlarda Online Görüntü İşleme Yazılımının Geliştirilmesi

Kablosuz Sensör Ağlar ve Eniyileme. Tahir Emre KALAYCI. 21 Mart 2008

Sentetik Açıklıklı Radar (SAR) Görüntülerinde Eş Zamanlı Gemi Bölütlemesi ve Tespiti

Doç.Dr. M. Mengüç Öner Işık Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

Gama ışını görüntüleme: X ışını görüntüleme:

2015/2016 Bahar Yarıyılı Bitirme Çalışması Konuları. (Doç.Dr. M. Kemal GÜLLÜ)

Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bilgisayar Mühendisliği Bölümü. Bilgisayarla Görme. Final

Zümray DOKUR, Ph.D. ASSOCIATE EDITOR of NEURAL PROCESSING LETTERS PUBLICATIONS. Journal Papers (SCI)

ÖZGEÇMİŞ. 1. Adı Soyadı : Olcay Taner Yıldız. 2. Doğum Tarihi : Unvanı : Doç. Dr. 4. Öğrenim Durumu :

Geliştirilmiş Fisher Ayraç Kriteri Kullanarak Hiperspektral Görüntülerde Sınıflandırma

BT Görüntüleri Üzerinde Akciğer Nodüllerinin Bilgisayar Destekli Otomatik Bölütlenmesi

Avrupa Sayısal Karasal Televizyon Sistemleri İçin Matlab Benzetim Aracı Matlab Simulation Tool for European Digital Terrestrial Television Systems

ÇİFT EŞİK DEĞERLİ GÖRÜNTÜ NETLEŞTİRME YÖNTEMİ

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

İclal Çetin Taş 1, Turgay İbrikçi*, 2 Sami Arıca, 2** Çukurova Üniversitesi Çukurova Üniversitesi. Özet. 1. Giriş.

UZAKTAN ALGILANMIŞ GÖRÜNTÜLERİN EĞİTİMSİZ SINIFLANDIRILMASINDA OPTİMAL BÖLÜT SAYISININ BELİRLENMESİ

Bir Tek Nöron Kullanılarak Resimler Đçerisinde Göz Kısmının Bulunması

2015/2016 Bahar Yarıyılı Bitirme Çalışması Konuları. (Doç.Dr. M. Kemal GÜLLÜ)

SOBEL İŞLECİ KULLANILARAK RENKLİ GÖRÜNTÜLERDE KENAR BULMA. Elif AYBAR. Anadolu Üniversitesi, Porsuk Meslek Yüksekokulu, 26430, Eskişehir/Türkiye

Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bölümü Güz Dönemi - Bilişim Teknolojileri ve Öğretmen Yeterlikleri Dersi

LIDAR VERİSİNDEN ÇATI DÜZLEMLERİNİN OTOMATİK ÇIKARILMASI

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Görüntü İşleme İle TFT/LCD Panellerde Kalite Kontrolü

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

Türkçe Dokümanlar Ġçin Yazar Tanıma

ÖZET...V ABSTRACT...VII TEŞEKKÜR... IX ŞEKİLLER DİZİNİ... XIV SÖZLÜK... XIX

Dijital Fotogrametri

FTR 331 Ergonomi. yrd. doç. dr. emin ulaş erdem

Yrd.Doç. Dr. Tülin ÇETİN

Koordinat Dönüşümleri (V )

Yrd. Doç. Dr. Caner ÖZCAN

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ / ENSTİTÜSÜ / YÜKSEKOKULU BİLİŞİM SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ /ABD LİSANS PROGRAMI - 1 ( yılı ve sonrasında birinci

BİR OFİS İÇİN TERMAL KONFOR ANALİZİNİN HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ YÖNTEMİ İLE MODELLENMESİ VE SAYISAL ÇÖZÜMÜ

Dijital Görüntü İşleme (COMPE 464) Ders Detayları

KAYSERİ SÜNGER SİPARİŞ PORTALI

DOKU TİPİ İMGELERİN SINIFLANDIRILMASI İÇİN BİR UYARLAMALI ENTROPİ TABANLI DALGACIK-YAPAY SİNİR AĞI SİSTEMİ

Yard. Doç. Dr. İrfan DELİ. Matematik

Geriye Yayılım ve Levenberg Marquardt Algoritmalarının YSA Eğitimlerindeki Başarımlarının Dinamik Sistemler Üzerindeki Başarımı. Mehmet Ali Çavuşlu

Uzaktan Algılama Teknolojileri

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

ENDÜSTRİYEL GÖRÜNTÜ İŞLEME. atel sistem

Yrd. Doç. Dr. Mustafa NİL

Hafta 5 Uzamsal Filtreleme

Fatih Kölmek. ICCI Uluslararası Enerji ve Çevre Fuarı ve Konferansı 25 Nisan 2012, İstanbul, Türkiye

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ / ENSTİTÜSÜ / YÜKSEKOKULU BİLİŞİM SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ /ABD LİSANS PROGRAMI - 2 ( yılı öncesinde birinci

Bilgisayar Mühendisliği. Bilgisayar Mühendisliğine Giriş 1

Ö Z G E Ç M İ Ş. 1. Adı Soyadı: Mustafa GÖÇKEN. 2. Doğum Tarihi: 12 Haziran Unvanı: Yrd. Doç. Dr. 4. Öğrenim Durumu: Ph.D.

Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bilgisayar Mühendisliği Bölümü. Bilgisayarla Görme. Proje

UMAS 2017 INTERNATIONAL ENGINEERING RESEARCH SYMPOSIUM ULUSLARARASI MÜHENDİSLİK ARAŞTIRMALARI SEMPOZYUMU

Güz Dönemi Zorunlu Dersleri

Transkript:

OTOMATİK VE İNTERAKTİF BÖLÜTLEME YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI Comparision of Automatic and Interactive Segmentatition Methods Serdar ALASU, Muhammed Fatih TALU İnönü Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Malatya, Türkiye {serdaralasu, fatihtalu}@gmail.com Özetçe Bu makale, otomatik ve interaktif bölütleme yöntemlerinin karşılaştırılmasını içermektedir. Her iki yöntem renkli görüntülerin bölütlenmesi için kullanılmakta ve Gauss Karışım Modelini (Gaussian Mixture Model) temel almaktadır. Otomatik bölütlemede, kullanıcıdan her hangi bir önsel bilgi istenmeden görüntü pikselleri bölütlenir. İnteraktif bölütlemede ise kullanıcı tarafından sağlanan önsel bilgiye ihtiyaç vardır ve bölütleme işlemi bu önsel bilgiye göre yapılmaktadır. Elde edilen sonuçlar interaktif bölütlemenin, otomatik bölütlemeden daha hızlı ve doğru olduğunu ortaya koymaktadır. Anahtar Kelimeler Gauss Karışım Modeli; Otomatik Bölütleme; İnteraktif Bölütleme, Renk dönüşümü. Abstract This paper includes comparision of automatic and interactive segmentation methods. Both methods are used for color images segmentatiton and based Gaussian Mixture Model. In automatic segmentation is segmented image pixels without any prior knowledge provided by the user. Interactive segmentation needs prior knowledge provided by the user and segmentation process are based prior knowledge. Obtained results demonstrate that interactive segmentatiton is faster and more accure than automatic segmentation. Keywords Gauss Karışım Modeli; Otomatik Bölütleme; İnteraktif Bölütleme, Renk dönüşümü I. GİRİŞ İmge bölütleme, imge işleme ve bilgisayarla görmenin önemli ve temel alanlarından biridir. İmge bölütlemenin amacı imgeyi anlamlı bölümlere ayırmaktır. Bölütleme süreci, imge analizinde en önemli kısımdır, çünkü sonraki süreçlerin doğruluğunu direk etkiler. İmge bölütleme sonuçları özellik çıkartma, nesne sınıflandırma ve görüntü yorumlama gibi imge analizinin alt süreçlerini etkileyecektir [1]. İmge bölütleme, imge analizi, iyileştirme, düzeltme, sıkıştırma, birleştirme, ve nesne tanıma ve takibi gibi birçok imge işleme işlemlerinde zorunlu bir adımdır. Birçok bölütleme tekniği olmasına rağmen bütün görüntü tipleri için kusursuz bölütleme yapabilen bir yöntem yoktur. İmge bölütleme için tasarlanan yöntemler ve bu yöntemlerin başarımları, imgeden imgeye ve uygulamaya dayalı olarak değişiklik arz eder. İmge bölütleme otomatik ve interaktif yöntem olmak üzere iki sınıfa ayrılabilir. Otomatik bölütlemede kullanıcı etkileşimi gerektirmeden bölütleme yapılmaktadır. Otomatik bölütleme kaba bir bölütlemenin yeterli olduğu uygulamalarda fazlaca kullanılmaktadır. Literatürde otomatik bölütleme ile ilgili eşikleme [2], aktif kontur [3], level set, watershed [4] ve yapay sinir ağları temelli [5] yöntemler mevcuttur. İnteraktif bölütleme otomatik bölütlemeden farklı olarak kullanıcı etkileşimine ihtiyaç duyar. Kullanıcı etkileşimi sonucu elde ettiği önsel bilgiler ile daha kesin bölütleme yapar. İnteraktif bölütleme kullanıcı etkileşimi ile gerekli bilgilerin alınması, kullanıcının sağladığı önsel bilgiyi kullanan bir bölütleme algoritmasının çalıştırılması ve bölütleme sonucunun gösterilmesi aşamalarına sahiptir [6]. Literatürde interaktif bölütleme ile ilgili Graph-Cut [7], kenar temelli bölütleme [8], Random-Walk [9], Geodezik Mesafe Tabanlı [10] gibi yöntemler bulunmaktadır. Bu makale, Gauss Karışım Modeli temelli otomatik ve interaktif bölütleme metotlarının karşılaştırılmasını içermektedir. Otomatik bölütleme de kullanıcıdan her hangi bir yardım almadan imgedeki renk bilgisini Gauss Karışım Modeli ile modelleyerek bölütleme yapılmaktadır. İnteraktif bölütleme de ise kullanıcı renkli imge üzerinde ön ve arka planı çizgilerle belirtir ve elde edilen önsel bilgiler Gauss Karışım Modeli ile modellenerek imgeyi bölütlemektedir.

II. OTOMATİK BÖLÜTLEME METODU Otomatik bölütleme de, görüntü hakkında önsel bilgi olmadan ve kullanıcı etkileşimi gerektirmeden, sadece görüntüdeki R, G, ve B kanallarındaki renk yoğunluk değerleri modellenerek bölütleme yapılmaktadır. Bu yöntem renk dönüşümü, vektörleşme, normalizasyon, model uydurma ve sınıflandırma olmak üzere beş aşamadan oluşmaktadır. Otomatik bölütleme yönteminin ilk aşaması görüntü renk uzayının dönüştürülmesidir. RGB renk uzayına sahip giriş görüntüsü Lab renk uzayına dönüştürülmektedir. Bunun nedeni Lab renk uzayı rengin insan tarafından algılanış şeklini temel alan yapısıdır. Lab modelindeki sayısal değerler, normal görme yeteneğine sahip bir insanın gördüğü tüm renkleri tanımlar. Lab modelinde bir aygıtın (sözgelimi monitör, masaüstü yazıcısı veya dijital kamera) renkleri oluşturması için belirli bir renk verici öğeden ne kadar gerektiğinden ziyade rengin nasıl göründüğünü tanımladığından, Lab modeli aygıttan bağımsız bir renk modeli olarak kabul edilir [11]. İkinci aşama Lab uzayına dönüştürülmüş giriş görüntüsünün vektörleştirilmesi aşamasıdır. Buna göre [m,n,3] boyutundaki renkli giriş görüntüsü, [mxn,3] şeklinde 3-boyutlu vektörel bir forma dönüştürülmektedir. Üçüncü aşamada, vektörel olarak ifade edilen veri normalleştirilmektedir. Denklem (1) de matematiksel olarak ifade edilen bu yöntem literatürde ortalama normalizasyon olarak bilinmektedir [12]. Buna göre [0 255] yoğunluk değerleri içeren L, a ve b kanallarını [ 1, +1] aralığına dönüştürmektedir. Normalize_Data = 7898:;<98=8>8(7898) A8B>8(7898) (1) Dördüncü aşama normalleşen verinin modellemesi yapılmaktadır. Bunun için istatistikte en sık kullanılan modelleme yöntemlerinden Gauss Karışım Modeli (Gaussian Mixture Models) kullanılmaktadır. Parametrik olan bu yöntem ile genellikle tek bir dağılım (örneğin Gauss) ile ifade edilemeyecek kadar büyük ve karmaşık örüntü kümelerini modelleriz. k adet karışımın olduğu bir veride, x örneğinin veriye ait olma olasılığı aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır. O P veri x = p(c N )p x C N O NPQ NPQ p(c N ) = 1 p x C N = 1 2π T/V Σ Q/V exp 1 2 x μ [ Σ :Q (x μ) p(c ] ) ve p x C ] sırasıyla önsel olasılık ve benzerliği ifade etmektedir. Buna göre hesaplanan sonrasal olasılık P veri x şeklinde gösterilmektedir. En büyük sonrasal olasılık değerine sahip bileşen seçilerek bölütleme işlemi tamamlanır. III. İNTERAKTİF BÖLÜTLEME METODU İnteraktif bölütleme yöntemi, görüntüyü ön ve arka plan pikselleri şeklinde bölütleyebilmek için kullanıcıdan önsel bilgi istemektedir. Önsel bilginin modellenmesi sonucu görüntüdeki diğer piksellerin bölütlenmesi yapılmaktadır. İnteraktif bölütleme yönteminde de aynen otomatik bölütlemede olduğu gibi renk dönüşümü, vektörleşme, ve normalizasyon aşamaları bulunmaktadır. Ancak model uydurma aşaması otomatik bölütlemeden farklıdır. Otomatik

bölütlemede model uydurma aşaması için tüm görüntü pikselleri kullanılırken, interaktif bölütlemede sadece kullanıcı tarafından belirtilen pikseller kullanılarak model oluşturulmaktadır. Bu nedenle örnek ön ve arka plan piksellerin belirlenmesine ihtiyaç duyulur. Şekil-1 de interaktif bölütleme yöntemi için Matlab ortamında hazırlanan programın ara yüz ekran görüntüsü gösterilmektedir. Buna göre ön ve arka plana ait olan örnek pikseller Fare Hareketi veya özel bir Dikdörtgen seçenekleriyle seçilebilmektedir. Fare hareketi seçeneği seçildiğinde Ön Plan, Arka Plan ve İnteraktif Bölütle seçenekleri görülmektedir. Görüntüdeki örnek ön plan piksellerini belirlemek için ilk olarak Ön Plan butona basılır ve görüntü üzerinde fare gezdirilir. Gezinti esnasında farenin ilk tıklanmasıyla piksel seçimi başlar, ikinci tıklanma ile seçim işlemi sonlanır. Benzer işlem arka plan piksellerinin belirlenmesi içinde yapılır. Şekil-1 de örnek ön (yeşil) ve arka (mavi) plan piksellerinin seçim aşaması gösterilmektedir. Şekil-1 Kullanıcının ön ve arka plan çizgilerini oluşturduğu ekran Örnek ön ve arka plan pikselleri belirlendikten sonra modelleme aşamasına geçilir. Otomatik bölütlemede olduğu gibi Gauss Karışım Modeli yöntemi kullanılır. Böylece ön ve arka plan pikselleri ayrı ayrı karışım modeli ile modellenmektedir. Son olarak görüntüdeki her bir pikselin ön ve arka plan modellerine benzerlikleri hesaplanarak görüntü bölütlenme işlemi tamamlanmaktadır. IV. UYGULAMA SONUÇLARI Bu bölümde, otomatik ve interaktif bölütleme yöntemleri için yazılan Matlab kodlarının paylaşımı ve belirli görüntüler kullanılarak elde edilen sonuçların değerlendirilmesi yer almaktadır. Şekil-1 de gösterilen Deniz Yıldızı görüntüsü yöntemlerin karşılaştırılması için kullanılmıştır. Hatırlanacağı gibi her iki bölütleme yönteminde RGB-Lab renk dönüşümü gerçekleştirilmektedir. Bu dönüşümün neden yapıldığını daha iyi anlayabilmek için Deniz Yıldızı görüntüsünün sadece L kanalına ait histogram bilgisi ve bu histogramın Gauss Karışım Modeli ile modellenişi Şekil-2 de gösterilmektedir. Buna göre Lab görüntü uzayı modellemeye daha uygundur. Şekil-2 Deniz Yıldızı görüntüsünün Lab uzayındaki L kanalının Gauss Karışım Modeli sonucu

function [OtBolImg,OtBolVec,OtTime] = OtomatikBolutleme(img_RGB, C) tic Ncol = size(img_rgb,2); Nrow = size(img_rgb,1); % Renk dönüşümü cform = makecform('srgb2lab'); I = applycform(img_rgb,cform); % Vektörleşme I = double(i)/255; Y = reshape(i(:),ncol*nrow,[]); % Normalizasyon Y = Y - repmat( mean(y,1), length(y), 1); Y = Y./repmat(std(Y,1), length(y), 1); % Model uydurma options = statset('display','final','maxiter',500); gmm_obj = gmdistribution.fit(y,c,'regularize',1e- 4,'Replicates',1,'Options',options); % Görüntü pikselinin ön ve arka plan olasılık değerlerini hesapla gmm_posterior = posterior(gmm_obj,y); [~, OtBolVec] = max(gmm_posterior,[],2); % Bölütleme sonucu OtBolVec = OtBolVec<=1; OtBolImg = reshape(otbolvec,[nrow,ncol]); OtTime=toc; end function [IntBolImg,IntBolVec,IntTime] = InteraktifBolutleme(img_RGB) load('interaktif_koordinat.mat'); tic Ncol = size(img_rgb,2); Nrow = size(img_rgb,1); % Renk dönüşümü cform = makecform('srgb2lab'); I = applycform(img_rgb,cform); % Vektörleşme I = double(i)/255; Y = reshape(i(:),ncol*nrow,[]); % Normalizasyon Y = Y - repmat( mean(y,1), length(y), 1); Y = Y./repmat(std(Y,1), length(y), 1); % Ön ve Arka plan modellerini oluştur Foreground_Pos = sub2ind([nrow Ncol], ONpiksel(:,2), ONpiksel(:,1)); Foreground_Lab = Y(Foreground_Pos,:); Foreground_GMModel = gmdistribution.fit(foreground_lab,2); Foreground_Pdf = pdf(foreground_gmmodel,y); Background_Pos= sub2ind([nrow Ncol], ARKApiksel(:,2), ARKApiksel(:,1)); Background_Lab = Y(Background_Pos,:); Background_GMModel = gmdistribution.fit(background_lab,2); Background_Pdf = pdf(background_gmmodel,y); % Görüntü pikselinin ön ve arka plan olasılık değerlerini hesapla Foreground_Probability = Foreground_Pdf./ (Foreground_Pdf + Background_Pdf); Background_Probability = Background_Pdf./ (Foreground_Pdf + Background_Pdf); Şekil-3 de her iki yönteme ait Matlab kodları gösterilmektedir. Tablo 1 ve Tablo 2 de sırayla otomatik ve interaktif bölütleme yöntemlerinin, Deniz Yıldızı görüntüsü için ürettikleri karışım verileri verilmektedir. Dikkat edilirse otomatik yöntem tüm pikselleri giriş alırken, interaktif yöntem sadece ön ve arka plan olarak seçilen pikselleri giriş almaktadır. Tablo 1. Deniz Yıldızı görüntüsü için Otomatik bölütleme yönteminin karışım modeli bilgileri Tüm Görüntü Pikselleri 1. bileşen katsayısı 0.675 Ortalama [-0.312, -0.549, -0.004] 2. bileşen katsayısı 0.324 % Bölütleme sonucu IntBolVec = Background_Probability <Foreground_Probability; IntBolImg = reshape(intbolvec,[nrow,ncol]); IntTime=toc; end Şekil-3 Bölütleme yöntemlerinin Matlab kodları (ilk sütun) otomatik bölütleme (ikinci sütun) interaktif bölütleme Ortalama [0.650, 1.144, 0.009] Tablo 2. Deniz Yıldızı görüntüsü için İnteraktif bölütleme yönteminin karışım modeli bilgileri Ön Plan Pikselleri Arka Plan Pikselleri 1. bileşen katsayısı 0.384 0.164 Ortalama [-0.270, 2.605, 0.406] [-0.352, -0.095, -1.390] 2. bileşen katsayısı 0.615 0.385 Ortalama [0.725, 1.655, 0.229] [-0.972, -0.341, -0.851]

Şekil-4. Bölütleme sonuçları (ilk sütun) Orijinal (gerçek) sonuç (ikinci sütun) Otomatik Bölütleme (üçüncü sütun) İnteraktif Bölütleme Şekil-4 de otomatik ve interaktif bölütleme yöntemlerinin Deniz Yıldızı görüntüsü üzerine uygulama sonuçları gösterilmektedir. İlk satırda bölütleme sonuçları, ikinci satırda ise bu sonucun 3-boyutlu Lab renk uzayındaki görsel hali verilmektedir. İlk sütunda orijinal sonuç yer almaktadır. Bu sonuç her hangi bir algoritma tarafından değil, uzman bir kullanıcı tarafından elde edilen ve istenilen gerçek sonuçtur. İkinci ve üçüncü sütunlarda ise sırayla otomatik ve interaktif bölütleme sonuçlarını gösterilmektedir. Bu sonuçlardan da net bir şekilde görüldüğü gibi interaktif bölütleme yöntemi gerçek sonuca oldukça benzer bir sonuç üretmektedir. Tablo-3 de her iki yöntemin zaman, kesinlik, hassasiyet, doğruluk ve F Q skor değerleri açısından kıyaslaması yapılmaktadır. Görüldüğü gibi interaktif bölütleme, hem daha doğru, hem de daha hızlı bir bölütleme yöntemidir. Tablo 3. Deniz Yıldızı görüntüsü için Otomatik ve İnteraktif bölütleme yönteminin karşılaştırılması Otomatik Bölütleme 1.1619 0.9989 0.9120 0.9340 0.9535 İnteraktif Bölütleme 0.2408 0.9880 0.9981 0.9896 0.9930 Şekil-5, Şekil-6 ve Şekil-7 de farklı görüntüler üzerinde otomatik ve interaktif bölütleme yöntemlerinin uygulama sonuçları gösterilmektedir. Tablo-4, Tablo-5 ve Tablo-6 da elde edilen zaman, kesinlik, hassasiyet, doğruluk ve F Q skor değerleri Deniz Yıldızı görüntüsü için elde edilen değerlere benzer şekilde interaktif bölütleme yönteminde daha iyi sonuçlar bulunduğu görülmektedir.

Şekil-5. Gerçek Görüntü, Kullanıcının ön ve arka plan çizgilerini oluşturduğu görüntü, Bölütleme sonuçları (ilk sütun) Orijinal (gerçek) sonuç (ikinci sütun) Otomatik Bölütleme (üçüncü sütun) İnteraktif Bölütleme Tablo 4. Şekil-5 için Otomatik ve İnteraktif bölütleme yönteminin karşılaştırılması Otomatik Bölütleme 1.1309 0.9995 0.9847 0.9852 0.9920 İnteraktif Bölütleme 0.1833 0.9969 0.9999 0.9970 0.9984 Şekil-6. Gerçek Görüntü, Kullanıcının ön ve arka plan çizgilerini oluşturduğu görüntü, Bölütleme sonuçları (ilk sütun) Orijinal (gerçek) sonuç (ikinci sütun) Otomatik Bölütleme (üçüncü sütun) İnteraktif Bölütleme Tablo 5. Şekil-6 için Otomatik ve İnteraktif bölütleme yönteminin karşılaştırılması Otomatik Bölütleme 1.2944 0.9997 0.9148 0.9523 0.9554 İnteraktif Bölütleme 0.2083 0.9969 0.9730 0.9833 0.9848

Şekil-7. Gerçek Görüntü, Kullanıcının ön ve arka plan çizgilerini oluşturduğu görüntü, Bölütleme sonuçları (ilk sütun) Orijinal (gerçek) sonuç (ikinci sütun) Otomatik Bölütleme (üçüncü sütun) İnteraktif Bölütleme Tablo 6. Şekil-7 için Otomatik ve İnteraktif bölütleme yönteminin karşılaştırılması Otomatik Bölütleme 0.7966 0.9933 0.6616 0.7973 0.7942 İnteraktif Bölütleme 0.1755 0.9715 0.9971 0.9810 0.9841 V. SONUÇ Bu çalışmada, Gauss Karışım Modeli temelli otomatik ve interaktif bölütleme yöntemlerinin renkli görüntüler üzerindeki performansları değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, interaktif bölütlemenin otomatik bölütlemeden daha doğru ve hızlı bir yöntem olduğunu kanıtlamaktadır. KAYNAKÇA [1] H. Renjini and P. Bhagavathi Sivakumar, Comparison of Automatic and Interactive Image Segmentation Methods, International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), vol. 2, no. 6, pp. 3162-3170, 2013. [2] C. M. Smith, et al. Automatic thresholding of three-dimensional microvascular structures from confocal microscopy images. J. Microscopy, 225(3):244 257, 2007. [3] M. Kass, A. Witkin, and D. Terzopoulos. Snakes: Active contour models. International Journal of Computer Vision, 1(4):321 331, 1987. 179. [4] V. Grau, A. U. J. Mewes, M. Alcaniz, R. Kikinis, and S. K. Warfield. Improved watershed transform for medical image segmentation using prior information. IEEE Trans. Med.Imag., 23(4):447 458, 2004. [5] A. Pitiot, A.W. Toga, N. Ayache, and P. Thompson. Texture based MRI segmentation with a two-stage hybrid neural classifier. In Proc.World Congress Computational Intelligence/INNSIEEE Int. Joint Conf. Neural Networks, pages 2053 2058, 2002. [6] Alasu Serdar, and Muhammed Fatih Talu. "Interactive segmentatition implementation." 2015 23nd Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU). IEEE, 2015. [7] Boykov Y, JollyM(2001) Interactive graph cuts for optimal boundary & region segmentation of objects in nd images. In: Proceeding of 8th IEEE international conference on computer vision, ICCV 2001, IEEE, vol 1, pp 105 112 [8] Mortensen E, Barrett W (1998) Interactive segmentation with intelligent scissors. Graph Models Image Process 60(5):349 384 [9] Grady L (2006) Random walks for image segmentation. IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell 28(11):1768 1783 [10] Bai, X., Sapiro, G, A geodesic framework for fast interactive image and video segmentation and matting. In: Proceedings of International Conference on Computer Vision (ICCV), pp. 1 8 (2007) [11] Photoshop / Renk modları, https://helpx.adobe.com/tr/photoshop /using/color-modes.html. [12] Ortalama normalizasyonu, https://en.wikipedia.org/wiki/ Normalization_(statistics)