Kızılötesi ve optik hava görüntülerinin birleştirilmesi
Fusion of infrared and optical aerial images
Yazar: ALİ EMRE DESTEGÜL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NUMAN ÜNALDI
Hava Harp Okulu Komutanlığı / Havacılık ve Uzay Teknolojileri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Haberleşme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Bilgisayarlı görüntüleme = Computer imaging ; Gri tonlamalı görüntü = Grayscale image ; Görüntü birleştirme = Image merging ; Kızılötesi kameralar = Infrared cameras ; Sayısal görüntü = Digital image ; Sayısal görüntü işleme = Digital image processing ; Sayısal görüntüleme teknikleri = Digital imaging techniques ; Termal görüntüleme = Thermal imaging ; Video görüntüsü = Video image

Özet:
Günümüzde her geçen gün anlık istihbarat bilgisi elde edebilmenin bir üstünlük ve 
gereklilik olduğu özellikle güvenlik güçleri için vazgeçilmez bir unsur olduğu ön 
plana çıkmaktadır. Fakat tek bir sensör vasıtasıyla elde edilen görüntü çoğu zaman 
hedef değerlendirilmesi için yetersiz kalmaktadır. Bu sorunu aşmak için farklı 
elektromanyetik spektrumun farklı bölgelerinden görüntü elde edebilen sensörler 
tarafından işlenen görüntülerin birleştirilmesi hedef analizi için güvenlik güçlerinin 
kullanması gereken bir yöntemdir.
Çalışmamızda, çok seviyeli 2 boyutlu durağan dalgacık dönüşümü(multilevel 2-D 
Discrete stationary wavelet transform) ile görüntü birleştirme tekniği kullanılarak 
görüntülerin uygun şekilde ayrıştırılıp uygun bileşenlerinin seçilmesi için yapılan 
testler sonrası iki farklı amaca yönelik iki farklı yöntem teklif edilmiştir. Mevcut 
yöntem ve önerdiğimiz yöntemler kızılötesi resmin kontrastını arttırma oranlarında 
karşılaştırılmıştır. Önerilen yöntemi oluştururken programlamada kullanılan yazılım 
Matlab VR2009b'dur.
Hava Kuvvetleri Komutanlığı Harekat Başkanlığı 'nın 2013 yılında verdiği onay ile 
181'nci Filo K'lığı'nın eğitim uçuşlarından elde edilen Sniper Pod görüntüleri 
tezimizde test görüntülerinin kaynağını teşkil etmektedir. Çalışmamıza kaynak olan 
Sniper Pod'un içerisinde kızılötesi ve optik sensöreler vardır ve bu sensöreler 
vasıtasıyla işlenmiş bir görüntüden diğerine anlık olarak geçebilmektedir. Sniper Pod 
yer yüzünde sabit bir bölgeye kilitliyken, kızıl ötesi sensörler vasıtasıyla işenmiş 
görüntü modundan optik sensörelerle işlenmiş görüntü moduna geçiş kayıtları 
incelenmiştir. Bahsedilen anın video görüntüsü 1 sn ye 20 resim karesi düşecek 
şekilde videodan resme orijinal video boyutu değiştirilmeden dönüştürülmüştür. Elde 
edilen görüntüler aynı boyutlarda ile aynı yer izine bakan görüntüler olacak şekilde 
Matlab programı vasıtasıyla düzeltilmiş ve çıkan görüntüler üzerinden testler 
yapılmıştır. Testler sonucu oluşan veri bankası doğrultusunda bir birleştirme yöntemi 
önerilmiştir. Önerilen algoritma karşılaştırılan algoritmalar ile benzer sonuçlar teşkil 
etmekte ve kızılötesi görüntünün iyileştirilmesinde verimli şekilde 
kullanılabilmektedir.

Abstract:
It is very obvious that nowadays being able to get instant information is a superiority 
and necessity, especially for the security forces it is an indispensible factor. However 
an image that obtained by a single sensor is mostly inadequate to assess the target. 
To overcome this problem, fusion of the images obtained by the sensors which can 
get images from different regions of different electromagnetic spectrum is a method 
that security forces have to use to target analysis. 
In our study, a method has been developed after the tests carried out to decompose 
the images and select the appropriate components by using image fusion technique 
with Multilevel 2D Discrete Stationary Wavelet Transform. The present methods and 
the methods we purpose have been compared concerning the increase of infrared 
images contrast ratio. VR2009b Matlab is the software used in programming to 
create the proposed method. 
With the approval of Air Force Command Operations Directorate in 2013, Sniper 
Pod images obtained from the training flights of 181. Fleet Command constitute the 
source of test images in our thesis. The Sniper Pod that we have accepted as a source 
in our study has got infrared and optical sensors and by means of these sensors it is 
able to pass from one image to another instantaneously. When the Sniper Pod is 
locked in a fixed region on earth, records of transition from image mode processed 
by the infared sensors to the mode of image processed by the optical sensors were 
examined. Video image of the mentioned moment is converted so as to fall 20 frames 
per 1 sec without changing the original size of the video. Obtained images are 
corrected by means of Matlab to have the same size and spatial qualifications of the 
images. Tests were carried out on the resulting images. According to the resultant 
data base a fusion method has been purposed. The proposed algorithm has similar 
results with the compared algorithms and it can be utilized effectively in the 
enhancement of infrared image.