Uydu mozaik görüntülerin örülmesi ve nesne çıkarımı için donanıma bağlı adaptif yaklaşım
Hardware based adaptive approach for stitching and object extraction over satelite mosaic images
Yazar: ÜMİT MERT
Danışman: DOÇ. DR. AHMET SAYAR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Sistem, LandSat-7 ve LandSat-8   uydularından alınan mozaik görüntülerin birleştirilerek tek parça ada uydu görüntüsünün oluşturulması ve bu görüntülerin renk uzayı dönüşümü segmentasyonu, bölge gruplama-etiketleme ve sınır piksellerinin takibine dayalı vektörleştirme işlemine tabi tutularak poligon-vektör modellerinin oluşturulması ve son olarak, nesne ilişkisel veritabanları üzerinden zaman-mekânsal (spatio-temporal) ve topolojik analizlerinin yapılmasına olanak sağlanmasına dayanmaktadır. Ada görüntülerinin seçilmesinin nedeni, adaların diğer mekânsal objelerden (ülke, şehir, nehir, yol gibi) görsel olarak uydu görüntüleri üzerinden ayırt edilebilmeleridir. 
Uydu görüntüleri, yüksek çözünürlüğe sahip görüntülerdir. Bu sebeple birden fazla parça uydu görüntüsü birleştirilerek tek parça görüntünün elde edilmesi işleminde, yüksek boyutta bellek (memory) ve işlem gücü (cpu) gerekmektedir. Geliştirilen uygulama ile mozaik uydu görüntüleri boş bellek miktarını dikkate alan bir yaklaşımla birleştirilmiştir. Birleştirmek istenen uydu görüntüsü sayısı ve çözünürlüklerinin yanı sıra mevcut boş olan bellek miktarı dikkate alınarak, görüntülerde uygulanacak olan çözünürlük azaltma oranı hesaplanmaktadır. Ayrıca üzerinde çalışılmak istenen ada uydu görüntüsünün sezgisel olarak bir operatör aracılığıyla seçilebileceği arayüz geliştirilmiştir. 
Uydu görüntüleri üzerinde yapılan zaman-mekânsal ya da topolojik analizler piksel bazlı bilgiden ziyade nokta setleriyle tanımlanan şekil koordinat bilgilerini gerektirmektedir. Geliştirilen proje ile birleştirilen görüntüden yarı otomatik nesne çıkarımı ve poligon olarak modellenerek bilgisayarların ve bilgi sistemlerinin kolayca anlayabileceği ve işleyebileceği hale getirilmesi sağlanmıştır. Nesnenin poligon temsili daha sonra nesne-ilişkisel veritabanlarında depolanabilir ve işlenebilir hale getirilmiştir. Bu çalışmada, mekansal analiz prensiplerini kullanılarak çıkarımı yapılan objenin çevresi ve alanı hesaplanmıştır. Bununla birlikte, diğer objelerin de vektör modellemesi, zaman-mekansal, topolojik analiz çalışmalarına temel teşkil edecektir.

Abstract:
The system is based on the derivation of an island satellite image from the mosaics, creating polygon-vector model of that island through vectorization based on color space segmentation, region grouping-labeling, contour tracing, and finally storing island object into object-relational spatial databases and making it available for spatio-temporal and topological analysis. The reason behind selecting islands is that it is a visually distinguishable object not like the others such as countries, cities and roads whose boundaries are not easy to define visually. 
Satellite images have a high resolution. Therefore, in the process of extracting a single image through merging several satellite images, high memory and powerful processor are needed. The developed application efficiently merge the mosaic satellite images by considering available memory. The rate of resolution reduction which is applied to the images is calculated considering the number of satellite images to be merged with their resolutions and the amount of available memory. In addition to an interface which intended island satellite image can be selected heuristically through an operator is developed. 
For spatio-temporal and topologic analysis, vectorial information gives better information than its raster counterpart. The study presented in this project proposal is based on recognition and semi-automatic extraction of an island object in a set of digital images captured by a satellite and modeling it as a polygon (vectorial) and making it easy to process and easy to understand for computers and information science applications. Polygon representation of an island image then can be stored and manipulated through object-relational spatial databases. In this study, the surface and area of the object extracted are calculated using the principle of spatial analysis. It is believed that this study will provide a basic insight for the studies of vector modelling of other objects, spatio-temporal and topologic analysis.