Kiraz çeşitleri arasındaki şekilsel farklılıkların eliptik fourier analizi ile karşılaştırılması
Comparison of shape differences between cherry varieties with eliptic fourier analysis
Yazar: SELİM ELKIRAN
Danışman: DOÇ. DR. BÜNYAMİN DEMİR
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Biyolojik ürünlerin fiziksel özelliklerinin bilinmesi hasat teknolojilerinin geliştirilmesi, ürün işleme teknolojilerine yenilik getirmesi ve ürün kuruma özelliklerinin belirlenmesi bakımından büyük önem taşımaktadır.  Bu çalışmanın amacı, iki farklı tip (10-5 ve 10-22) ve altı farklı çeşit (Febolus verdel, Lapins, Merton late, Noir de guben, Starks gold ve Telegal) kiraz varyetesinin boyut ve şekilsel özelliklerini belirlemek ve farklılıklarını ortaya koymaktır. Boyutsal açıdan en iri kiraz varyetesi 10-22, en küçük Telegal olarak belirlenmiştir. Genel özellikler bakımından Merton late, Noir de guben ve Starks gold çeşitlerinin boyut özellikleri benzer bulunmuştur. Telegal çeşidi %89.48 ortalama ile en büyük küresellik değerine sahiptir. Şekil indeksi ortalaması arttıkça küresellik azalmıştır. Buna göre en büyük şekil indeksi ortalamaları Starks gold ve Merton late çeşitlerinde belirlenmiştir. Temel bileşenler analizi (PCA) sonuçlarına göre kiraz varyetelerinin boyut ve şekil farklılıkları üç bileşenle açıklanmış ve toplam varyansın %98.0'ını oluşturmuştur. PC1, PC2 ve PC3 bileşenleri toplam varyansın sırasıyla %67.0, %19.6 ve %11.4'ünü açıklamıştır. PC1 bileşeni boyut özellikleri, PC2 bileşeni küresellik, şekil indeksi ve dik oryantasyondaki şekilsel özellikleri ve PC3 bileşeni ise yatay oryantasyondaki şekilsel özellikleri içeren faktör yüklerini kapsamıştır. İlk üç temel bileşenlere ait faktör yükleri kullanılarak saçılım grafikleri oluşturulmuş ve kiraz varyeteleri arasındaki boyut ve şekil farklılıkları belirgin bir şekilde izlenmiştir. Ayrıca bu araştırmada Eliptik Fourier analiziyle kiraz varyetelerinin şekil konturunu tanımlayan skorlar belirlenmiş ve aralarındaki şekilsel farklılıklar PCA ile ortaya konmuştur. Buna göre varyeteler arasındaki kontur farklılıklarını ortaya çıkaran varyans ilk üç temel bileşenle %76.8 oranında açıklanmıştır. En büyük varyans, meyvenin üst bölgesinde simetrik olmayan tepe görünümünden kaynaklanmıştır. Ayırma testi sonuçlarına göre şekilsel açıdan birbirine benzemeyen üç grup elde edilmiştir. Buna göre I. grupta Telegal ve 10-22; II. grupta Noir de guben ve Lapins; III. Grupta ise Merton late, Ferbolus verdel, Starks gold ve 10-5 varyeteleri yer almıştır. Bu araştırmada sekiz farklı kiraz varyetesinin boyut ve şekil tanımlayıcıları belirlenerek fiziksel özellikleri karşılaştırılmıştır. Ayrıca eliptik Fourier analiz yöntemiyle şekilsel farklılıklar ortaya konmuş ve yöntem olarak başarılı sonuçlar elde edilmiştir. 
Anahtar kelimeler: Şekil tanımlayıcıları, izdüşüm alanı, şekil indeksi, küresellik, meyve konturu

Abstract:
Knowing the physical properties of biological products is of great importance in terms of developing harvesting technologies, innovating crop processing technologies and determining product drying properties. The aim of this study was to determine the size and shape characteristics of two different types (10-5 and 10-22) and six different varieties (Febolus verdel, Lapins, Merton late, Noir de guben, Starks gold and Telegal) and reveal their differences. Dimensionally, the largest cherry variety 10-22 was determined as the smallest Telegal. In terms of general properties, dimension properties of Merton late, Noir de guben and Starks gold varieties were similar. Telegal variety has the largest sphericity value with an average of 89.48%. The sphericity decreased as the figure index average increased. Accordingly, the largest average shape index was determined in Starks gold and Merton late varieties. According to the principal component analysis (PCA) results, the size and shape differences of the cherry varieties were explained by three components and constituted 98.0% of the total variance. PC1, PC2 and PC3 components explained 67.0%, 19.6% and 11.4% of the total variance, respectively. PC1 component dimension features, PC2 component sphericity, shape index and shape features in the vertical orientation, and PC3 component included factor loads including the horizontal features. Scatter plots were created by using factor loads of the first three main components and the size and shape differences between the cherry varieties were clearly observed. In this study, the elliptical Fourier analysis of the shape contour of the cherry varieties defining the scores were determined and the differences between them were revealed by PCA. Accordingly, the variance, which reveals the contour differences between the varieties, was explained by 76.8% with the first three main components. The greatest variance was due to the asymmetrical peak appearance in the upper region of the fruit. According to the separation test results, three groups which were not similar in shape were obtained. According to this, Telegal and 10-22; II. in the group Noir de guben and Lapins; III. Merton late, Ferbolus verdel, Starks gold and 10-5 varieties were included in the group. In this study, the size and shape descriptors of eight different cherry varieties were determined and their physical properties were compared. Furthermore, elliptic Fourier analysis method revealed differences in shape and successful results were obtained.
Keywords: Shape descriptors, projection area, shape index, sphericity, fruit contour