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



Benzer belgeler
Kan Damarı Genişliği Değişiminin Ölçülmesinde Medikal Görüntü İşlemenin Uygulanması

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

CCD KAMERA KULLANARAK SAYISAL GÖRÜNTÜ İŞLEME YOLUYLA GERÇEK ZAMANLI GÜVENLİK UYGULAMASI

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

RICO RPP Hibrit Teknolojisi ile tek seferde Panoramik ve video CCTV İncelemesi

Girdi ve Giriş Aygıtları

Dijital Görüntü İşleme Teknikleri

İRİSTEN KİMLİK TANIMA SİSTEMİ

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

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

Doç. Dr. Harun KESENKAŞ Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

Yüz Tanımaya Dayalı Uygulamalar. (Özet)

NDEN BELİRLENEBİLME LME POTANSİYELİ UYDU GÖRÜNTÜLERİNDEN

AMAÇ Araçlardaki Kamera Sistemleri

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

MOD419 Görüntü İşleme

POSITION DETERMINATION BY USING IMAGE PROCESSING METHOD IN INVERTED PENDULUM

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

IP CCTV SİSTEMLERİNDE PİXEL (PPM) HESAPLAMASI VE DOĞRU ÇÖZÜNÜRLÜK TESPİTİ

RENK BİLEŞENLERİ YARDIMIYLA HAREKETLİ HEDEFLERİN GERÇEK ZAMANLI TESPİTİ

Elena Battini SÖNMEZ Önder ÖZBEK N. Özge ÖZBEK. 2 Şubat 2007

GÖRÜNTÜ İŞLEME HAFTA 1 1.GİRİŞ

İkili (Binary) Görüntü Analizi

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

Bilgisayarla Fotogrametrik Görme

Dijital Fotogrametri

ÜÇ BOYUTLU M-BANTLI DALGACIK DÖNÜŞÜMÜ İLE TRAFİK TIKANIKLIĞININ BELİRLENMESİ

Hafta 2 Görüntünün Alınması ve Sayısallaştırılması

Sahne Geçişlerinin Geometrik Tabanlı olarak Saptanması

BAZI İLLER İÇİN GÜNEŞ IŞINIM ŞİDDETİ, GÜNEŞLENME SÜRESİ VE BERRAKLIK İNDEKSİNİN YENİ ÖLÇÜMLER IŞIĞINDA ANALİZİ

R1234YF SOĞUTUCU AKIŞKANININ FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ İÇİN BASİT EŞİTLİKLER ÖZET ABSTRACT

ORTALAMA ÖLÇÜLERİ. Ünite 6. Öğr. Gör. Ali Onur CERRAH

"ImageJ" Yazılım Programı ile Morfolojik Görüntülerin Belirlenmesi

Uzaktan Algılama Uygulamaları

GÖRÜNTÜ İŞLEME - (7.Hafta) KENAR BELİRLEME ALGORİTMALARI

Kameralar, sensörler ve sistemler

Genel olarak test istatistikleri. Merkezi Eğilim (Yığılma) Ölçüleri Dağılım (Yayılma) Ölçüleri. olmak üzere 2 grupta incelenebilir.

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

Research On Using a Mobile Terrestrial Photogrammetric Mapping System For The Determination Of Object Volumes

Bir Tek Nöron Kullanılarak Resimler Đçerisinde Göz Kısmının Bulunması

2. BASKI. 2.a. Ofset Baskı 2.b. Tipo Baskı 2.c. Flekso Baskı 2.d. Tifdruk Baskı 2.e. Serigrafi Baskı

FOTOYORUMLAMA UZAKTAN ALGILAMA. (Photointerpretation and Remote Sensing)

Gerçek Zamanlı Olarak, Anfis İle Renk Tabanlı Nesne Tespit Ve Motorlu Sistem İle Takip Edilmesi

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

Öğr. Gör. Hakan YÜKSEL SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ. Akademik Bilişim

Bölüm 7 Renkli Görüntü İşleme

TEMEL HARİTACILIK BİLGİLERİ. Erkan GÜLER Haziran 2018

1. YARIYIL / SEMESTER 1

ATMOSFERİK FAKTÖRLERİN MERMER VE GRANİT CEPHE KAPLAMA MALZEMELERİ ÜZERİNDEKİ PARLAKLIK KAYBINA OLAN ETKİLERİ

MM103 E COMPUTER AIDED ENGINEERING DRAWING I

Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, TOK'2015, Eylül 2015, Denizli

Görüntü İşleme Teknikleri Kullanılarak Bir Ortamın İnsan Yoğunluğunun Hesaplanması

Round-Chamfer / Yrd. Doç. Dr. Mehmet FIRAT- Yrd. Doç. Dr. Murat ÖZSOY

Sözlük Kullanarak Türkçe El yazısı Tanıma

MÜFREDAT DERS LİSTESİ

ÖĞRENCİLERİNİN SINAV NOTLARI DAĞILIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ: İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ÖĞRENCİLERİ ÖRNEĞİ

LED IŞIK KAYNAKLARININ RENK SICAKLIĞININ GÖRÜNTÜ İŞLEME TEKNİKLERİ KULLANILARAK BELİRLENMESİ. İsmail Serkan Üncü, İsmail Taşcı

FİLMLER FİLM VE FİLM ÖZELLİKLERİ

BİYOMETRİK İRİS SINIFLANDIRMA SİSTEMLERİ

Rapor Hazırlama Kuralları

İkili (Binary) Görüntü Analizi

Bilgisayar ne elde eder (görüntüden)? Dijital Görüntü İşleme Fevzi Karslı, KTÜ. 08 Ekim 2013 Salı 51

Otonom Bir Robotla Statik Ortamda Nesne Etiketleme ÖZET

BRIGHT. In summary, BRIGHT series at your service for the combination of functionality, elegant design, high performance and visual comfort.

Hafta 5 Uzamsal Filtreleme

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

SAYISAL GÖRÜNTÜ İŞLEME İLE GEOMETRİK ŞEKİL VE ROTASYON TESPİTİ

MALZEMELERDE SÜNEKLİĞİN GÖRÜNTÜ İŞLEME YÖNTEMİYLE ÖLÇÜLMESİ DUCTILITY MEASUREMENT OF A MATERIAL BY IMAGE PROCESSING

Görüntü İşleme Teknikleri ile Elma Tanıma

Fırat Üniversitesi DENEY NO: 7 GÖRÜNTÜ İŞLEME UYGULAMALARI 1. GİRİŞ

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

1. YARIYIL / SEMESTER 1 2. YARIYIL / SEMESTER 2

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

GÜVENİN TEKNOLOJİK ADI

Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bilgisayar Mühendisliği Bölümü. Bilgisayarla Görme. Vize. İris Segmentation. Selçuk BAŞAK

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

FOTOGRAMETRİ KAMERA KALİBRASYONU ÖDEV YÖNERGESİ

SIRMA Bilgisayar Eğitim Danışmanlık San. ve Tic. Ltd. Şti Plaka Tanıma - Plaka Okuma Sistemi

Prof.Dr.İhsan HALİFEOĞLU

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

KAMERALI GÖRSEL BOYUT ÖLÇME OTOMASYONU 1

ÖLÇÜ ALMA YÖNTEMLERİ, AYAK VE BACAKTAN ALINAN TEMEL ÖLÇÜLER ÖLÇÜ ALMA YÖNTEMLERİ

PLANETARYUM TEKNOLOJİLERİ. Dev bir kürede süper boyutlu derinliklerde birlikte evreni keşfedelim...

FOTOYORUMLAMA UZAKTAN ALGILAMA

UYDU GÖRÜNTÜLERİ VE SAYISAL UZAKTAN ALGILAMA

MOCKUS HİDROGRAFI İLE HAVZA & TAŞKIN MODELLENMESİNE BİR ÖRNEK: KIZILCAHAMAM(ANKARA)

MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı İLKÖĞRETİM MATEMATİK DERSİ (1-8. SINIFLAR) ÖĞRETİM PROGRAMINDA YAPILAN DEĞİŞİKLİKLER

Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi Journal of Research in Education and Teaching Haziran 2017 Cilt:6 Özel Sayı:1 Makale No: 07 ISSN:

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

Rapor Hazırlama Kuralları

Dahili Bobinlerin En İyi İçsel Sinyal/Gürültü Oranı Kullanılarak Değerlendirilmesi

12 Photocopiable for classroom use only Computer Science Unplugged (

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

Bilgisayar Grafiği. Volkan KAVADARLI

İSTANBUL MEDENİYET ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ(TÜRKÇE) 4 YILLIK DERS PLANI

Güzide Miray PERİHANOĞLU 1, Ufuk ÖZERMAN 2, Dursun Zafer ŞEKER 3

LCD 4 Fantomu Üzerinde Sayım ve Görüntüleme Dedektörleri Kullanılarak Yapılan Kontrast Ölçümlerinin Karşılaştırılması

DİJİTAL BİLGİLENDİRME EKRANLARI (DISE) YÖNERGESİ DISE COMPOSER DA FUAYE YE TEK GÖRSEL EKLEMEK - ÇIKARMAK - DISE BRIDGE DE GÜNCELLEMEK

Dijital Kameralar (Airborne Digital Cameras)

Motor, rulman, dönen parçaların yağlanmamasından kaynaklanan sürtünme ve oluşturduğu yerlerin tespiti,

Transkript:

GÖRÜNTÜSÜ ALINAN BİR NESNENİN REFERANS BİR NESNE YARDIMIYLA BOYUTLARININ, ALANININ VE AÇISININ HESAPLANMASI Hüseyin GÜNEŞ 1, Alper BURMABIYIK 2, Semih KELEŞ 3, Davut AKDAŞ 4 1 hgunes@balikesir.edu.tr Balıkesir Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, 10145 Balıkesir 2 alper@balikesir.edu.tr Balıkesir Üniversitesi, B.Ö.T.E. Bölümü, 10145 Balıkesir 3 201212643001@bau.edu.tr Balıkesir Üniversitesi, B.Ö.T.E. Bölümü, 10145 Balıkesir 4 akdas@balikesir.edu.tr Balıkesir Üniversitesi, Elektrik Elektronik Müh. Bölümü, 10145 Balıkesir ÖZET Görüntü işleme teknolojilerinin gelişimi ile birlikte, görüntüsü alınan nesneler hakkında herhangi bir fiziksel temas olmadan alanı, boyutu ve açısı gibi birçok veri elde edilebilmektedir. Bu teknoloji başta otomasyon olmak üzere birçok alanda kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada özellikleri bilinen iki adet referans nesne ile birlikte işlem yapılacak nesne aynı karede, tek renk bir artalana sahip olacak şekilde görüntülenmiştir. Daha sonra nesneler artalandan tamamen ayrılıp, pikselleri hesaplanarak boyutları belirlenmiştir. Son olarak Hough Transform ile nesnenin tepe noktalarından birçok çizgi çizilmiş ve bu çizgilerin açılarının ortalaması alınarak nesnenin kameraya göre duruş açısı yaklaşık olarak tespit edilmiştir. Anahtar Sözcükler: Görüntü işleme, Hough Transform, Açı, alan ve boyut ölçümü ABSTRACT With the progress of image processing technologies huge amount of data like its area, size and angle can be obtained without any physical contact. This technology is being used in variety of fields with automation being the most important. In this study, an object to be processed is captured with two other reference objects in the same frame sharing a single colored background. Then objects are individually separated from the background and their sizes are determined by calculating their pixels. Finally several of lines are drawn from the top to the bottom of the object by applying Hough Transform and finally, object's angle with respect to the camera is very closely determined by averaging the angle of the lines. Keywords: Image processing, Hough Transform, angle of object, area of object 1. GİRİŞ Otomasyon sistemlerinde verimliliğin artırılması ve maliyetlerin düşürülmesi için, otomasyona katılan insan gücünün azaltılarak, işlerin makineler tarafından yapılmasının sağlanması gerekmektedir. Ayrıca makinelerin doğru bir şekilde kullanılmasıyla hata riski de azalacaktır. 269

Son yıllarda bilgisayar teknolojisinin gelişimi ile birlikte görüntü işleme teknolojileri de gelişmiştir. Bu gelişimin etkisiyle, görüntü işleme teknolojileri otomasyon işlemlerinde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu teknoloji sayesinde nesnelerin sadece bir kamera ile görüntüsünü alarak nesneyi tanımlayarak, boyunu, açısını, alanını hesaplamak mümkün olmaktadır[1]. Görüntü işleme teknolojileri sadece otomasyon sistemlerinde değil daha birçok yan alanda da kullanılabilmektedir. Bunlara tıp (kemik kırıklarının tespiti), astronomi(uydu fotoğrafları), belge işleme, güvenlik, savunma, hukuk (parmak izi tanıma vb.), spor, bankacılık, sanat gibi alanlar örnek verilebilir[2]. Bu çalışmada görüntüsü alınan nesnelerin, referans bir nesne yardımıyla boyutları, duruş açıları ve kapladıkları alan hesaplanmıştır. Uygulamada boyutları ve alanı bilinen iki adet referans nesne ile birlikte boyutunu ve alanını hesaplamak istediğimiz nesne düz bir zemin üzerine konularak görüntüleri alınmış, daha sonra görüntüdeki referans nesne ve diğer nesne belirlenerek referans nesneye göre diğer nesnenin boyutu, alanı ve kameraya göre duruş açısı hesaplanmıştır. 2. YÖNTEM VE UYGULAMA Görüntü işleme ilgili yapılan çalışmalar genel olarak nesne tanımlama üzerine yoğunlaşmış olsa da boyut ve açı hesabı ile ilgili çeşitli çalışmalar da literatürde yer almaktadır. [3] Bir nesne üzerinde çeşitli hesaplamalar yapabilmek için öncelikle nesnenin görüntü üzerinde tespit edilmesi ve arka plandan ayrılması gerekmektedir. Bu çalışmada öncelikle iki adet referans nesne ve ölçümü yapılacak nesne görüntünün net olarak elde edilebilmesi için beyaz bir artalan üzerinde Şekil 1 deki gibi fotoğraflanmıştır. Şekil 1. Referans nesneler ile ölçümü yapılacak nesne Nesnenin artalanı beyaz yerine siyah da olabilirdi, böyle durumlar için artalanın rengine göre Şekil 2 deki gibi görüntünün negatifi alınır. 270

Şekil 2. Görüntünün negatifi Bu aşamadan sonra görüntü öncelikle Şekil 3 teki gibi gri tonlamaya dönüştürülmüş ve arından parlaklık düzeyine göre 0-255 arası bir eşik değer belirlenmiştir. Nesnelerin tam olarak ortaya çıkarılabilmesi için görüntü eşik değere göre tekrar işlenmiştir. Eşik değerin altında bir renk değerine sahip pikseller siyah, üstünde değere sahip pikseller ise beyaza dönüştürülmüştür. Böylece binary haline gelmiş olan fotoğrafta nesneler beyaz renk, artalan ise siyah renk olarak Şekil 3 teki gibi ortaya çıkmıştır. Şekil 3. Gri tonlama ve siyah beyaz (binary) tonlama Siyah beyaza dönüştürülen nesnelerin bazı piksellerinin eşik değerinin altında kalması gibi durumları meydana gelebilmektedir. Böyle bir durumda nesnenin içinde boşluklar meydana gelir. Bu boşlukların sistemde alan ve açı hesaplaması gibi durumlarda yanılgılara neden olabileceği için doldurulmaları gerekmektedir. Nesnenin içinde yer alan bu boşluklar hata olmaması için doldurulmuştur ve doldurma işleminden sonra nesne Şekil 4 deki gibi bir hale gelmektedir. 271

Şekil 4. Boşlukları doldurulmuş siyah beyaz nesneler ve çerçevesi belirlenmiş nesneler Nesneler tam olarak ortaya çıkarıldıktan sonra çerçevelerinin bulunabilmesi için siyah beyaza çevrilmiş fotoğraftaki pikseller tek tek taranmıştır. Bu işlem bir pikselin kendisi ve etrafını çevreleyen diğer 8 pikselin kıyaslanması ile gerçekleştirilmiştir[4]. Tarama işlemi sırasında kıyaslanan pikseller arasında bir değişme söz konusu olduğu durumlarda o andaki pikselin değeri istenilen ve sahnede var olmayan bir piksel değeri ile Şekil 5 teki gibi değiştirilmiştir. Böylece nesnelerin çerçevesi Şekil 4 teki gibi ortaya çıkarılmıştır. Bu aşamada nesnelerin çevresi ve alanı gerekli pikselleri sayarak hesaplanmıştır. Şekil 5. Kenar bulma işlemi Çalışmada nesnenin kameraya göre duruş açısını hesaplamak için siyah beyaz hale getirilen nesnenin çerçevesinde bulunan sınır piksellerinden; Hough Transform yöntemi kullanılarak Şekil 6'daki gibi çok sayıda çizgi çizilmiştir. Daha sonra çizgilerin açılarının ortalamaları alınarak nesnenin duruş açısı hesaplanmıştır. 272

Şekil 6. Açı belirlemek için çizilmiş doğrular Çalışmada son olarak iki adet olan referans nesneler belirlenmiştir. Bunun için görüntüdeki nesnelerin alan ve çevreleri birbiriyle karşılaştırılmış ve ufak bir toleransla alan ve çevresi birbirinin aynı ya da çok yakını olan iki nesne referans nesne olarak kabul edilmiştir. Bu aşamadan sonra nesne Şekil 9 daki gibi açısı değerince döndürülerek doğrultulmuş ve çerçeve içine alınmıştır. Çerçevenin eni ve boyu piksel saydırma yöntemiyle hesaplanarak nesnenin en ve boy değerleri hesaplanmıştır. Son olarak aynı işlemler referans nesneler içinde yapılmış ve bulunan değerler nesnenin değerleriyle oranlanarak gerçek değerler hesaplanmıştır. Çalışmada kullanılan nesnelerin boyutları ve hesaplanan değerleri Tablo 1 deki gibidir. Tablo 1. Nesneler uzunlukları ve bulunan değeleri Referans Nesne Nesne Gerçek/Bulunan Uzunluk *2,72cm 29cm / Gerçek/Bulunan Genişlik *1,12cm 6,1cm / Gerçek/Bulunan Alan *1,88cm 2 - / 97cm 2 Gerçek/Bulunan Çevre *7,68cm - / 104,75cm Gerçek/Bulunan Açı *- 19,25 o *Referans nesne için bulunan değer yoktur. 3. SONUÇ Bu çalışmada görüntüsü alınan nesnenin referans bir nesne yardımıyla boyutları, alanı ve açısı hesaplanmıştır. Öncelikle iki referans nesne ile boyutları belirlenecek nesne aynı karede fotoğrafa alınmış ve belli bir eşik değer belirlenerek artalan siyah, nesneler ise beyaz yapılmıştır. Böylece nesneler artalandan ayırt edilmiş ve iki aynı nesne referans kabul edilerek, diğer nesnenin boyutları ve alanı hesaplanmıştır. Hesaplanan değerler alınan görüntünün kalitesi, açısı ve ışık oranlarına göre farklılık gösterebilmektedir. Bu yöntem sayesinde otomasyonda belirli bir boyutun altındaki ve üstündeki nesneler ayırt edilerek, yanlış açılarda giren nesneler doğru işlem için doğru konumuna getirilebilir. Ayrıca nesnelere dokunmadan ve gerektiğinde yaklaşmadan elde edilen veriler sadece otomasyon için değil daha önce belirtilen alanlarda ve daha birçok alanda çeşitli amaçlarla kullanılabilir. 273

4. KAYNAKÇA [1] JAIN, A., DUIN, R., MAO, J., Senior Member, IEEE Statistical Pattern Recognition: A Review, IEEE Transactions On Pattern Analysis And Machine Intelligence, 22, 1, (2000) [2] KARAKOÇ, M., Görüntü İşleme, Teknolojiler ve Uygulamaları, Akademik Bilişim, Uşak, (2012) [3] KÜÇÜK, H., ZENGİN, R., KÜÇÜK, H., Görüntü Destekli Obje Tanımlama ve Endüstriyel Bir Uygulama, Elektrik -Elektronik - Bilgisayar Mühendisliği 10. Ulusal Kongresi Bildiriler Kitabı, 221-223, (2003) [4] MCANDREW, A., An Introduction to Digital Image Processing with MATLAB, 2004Notes for SCM2511 Image Processing 1, (2004) 274