Kuaterniyon vektörü kullanılarak elektriksel yer altı haritasının modellenmesi ve analizi
Electrical underground map modeling and analysis 
using quaternion vector
Yazar: UĞURHAN KUTBAY
Danışman: DOÇ. DR. FIRAT HARDALAÇ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Elektrik devreleri = Electric circuits

Özet:
Bu çalışmada, özellikle jeofizik mühendislerinin yeraltı haritalaması için kullandığı elektriksel rezistivite tomografi prototip cihazının üretimi gerçekleştirilmiştir. Görüntü işleme algoritmalarıyla bu görüntülerin jeofizik mühendislerinin daha rahat değerlendirmesini sağlayacak yaklaşımlar da ayrıca incelenmiştir. Bu çalışma kapsamında 24 elektrotlu rezistivite tomografi cihazı Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı SANTEZ programı kapsamında gerçekleştirilmiş ve Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü tarafından cihazın doğrulaması gerçekleştirilmiştir. Wenner Ölçüm Metodu kullanılarak, 24 elektrot diziliminde 84 ölçüm elde edilmiştir. Bu doğrulama çalışmasına ilaveten, yeraltındaki metal kütlelerin tespiti amacıyla saha testleri gerçekleştirilmiştir. Bu testler sonucunda farklı akım ayarları için elektriksel yeraltı kesit görüntüleri oluşturulmuştur. Elde edilen bu kesit görüntülerine çeşitli görüntü işleme algoritmaları uygulanmış olup jeofizik mühendislerinin saha testlerinde kesit analizlerini kolaylaştıracak algoritmalar  incelenmiştir. Bu algoritmalardan tez kapsamından geliştirilen "Gelişmiş Renkli Görüntü Bulanık C-Mean" ve "Kuaternion Tabanlı Çıkıntı Haritalama" algoritmaları kesit profillerine uygulanmış ve optimum yöntem araştırılmıştır. Ayrıca geleneksel algoritmalardan "Bulanık C-Mean" ve "K-Means" geliştirilen algoritmalarla karşılaştırılmıştır. Geliştirilen algoritmalarda renkli görüntülerin kullanılabilir olmasının çok boyutlu uzayda çalışma avantajı sağladığı görülmüştür.

Abstract:
In this study, production of electrical resistivity tomography prototype device which is especially used by geophysical engineers for underground mapping was carried out. By using image processing algorithms, these images were also examined to provide geophysical engineers more comfortable evaluation approaches. Within the scope of this study, 24-electrode resistivity tomography device was carried out under the Science, Industry and Technology Ministry's SANTEZ program and the device was validated by the General Directorate of Mineral Research and Exploration. Using Wenner Measurement Method in the combination of 24 electrodes, 84 measurements were obtained. In addition to this validation study, field tests were also performed for the detection of the metal mass under the ground. Underground electrical section images were created as a result of these tests for different current settings. This obtained cross-sectional images were also investigated using a variety of image processing algorithms which is facilitating the cross-sectional analysis of the geophysical engineer's field tests. The two algorithms developed under this thesis, "Advanced Color Image Fuzzy C-Mean" and "Quaternion Based Saliency Mapping", were applied to the cross-sectional profile and the optimum method was investigated. Also traditional algorithms "Fuzzy C-Mean" and "K-means" were compared with the developed algorithms. It was seen that the ability of using colored images in these developed algorithms provides the advantage of working in a multi-dimensional space.