Stereo hiperspektral görüntüleme sistemi ile derinlik çıkartımı
Depth extraction using stereo hyperspectral imaging system
Yazar: ALİ CAN KARACA
Danışman: PROF. DR. SARP ERTÜRK
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Panoramik görüntüleme = Panoramic imaging ; Sayısal görüntü işleme = Digital image processing ; Stereoskopik görüntüleme = Stereoscopic imaging ; Üç boyutlu görüntüleme = Three dimensional imaging

Özet:
Bu tez kapsamında panoramik görüntüleme sistemlerinin geniş bir alanda görüntü alabilme özelliği, stereo görüntüleme sistemlerinin derinlik bilgisi verebilme özelliği ve hiperspektral görüntüleme sistemlerinin yüksek ayırt edicilik özelliği tek sistemde toplanmıştır. Görüntüler döner platform üzerine monte edilen iki çizgi tarayan hiperspektral kamera tarafından toplanmış ve panoramik hiperspektral görüntü kübüne dönüştürülerek stereo görüntüleme için uygun hale getirilmiştir. Geliştirilen sisteme ait kalibrasyon prosedürleri paylaşılmış ve teorik incelemeleri kritik parametreleriyle tezde verilmiştir. 
Önerilen bölge temelli stereo eşleme algoritmasında bölüt ağırlıklandırmalı bir ceza biriktirme yaklaşımı kullanılmış ve ceza ölçütü olarak çok bantlı Census algoritması önerilmiştir. Böylece görüntünün hiperspektral özellikleri hem bölütleme sırasında hem ceza hesabında kullanılmıştır. Sistem tarafından üç farklı sahneye ait üç görüntü alınmış ve geliştirilen özgün stereo eşleme algoritmasıyla derinlik haritaları çıkartılmıştır. Bu sonuçlar literatürde mevcut üç farklı yönteme ait sonuçlarla karşılaştırılmış ve önerilen yaklaşımın diğer yaklaşımlardan daha iyi sonuçlara sahip olduğu gösterilmiştir.
Geliştirilen özgün sistem ve derinlik haritası kestirim algoritması, değişim tespiti, hedef tespiti ve hedef izleme gibi uygulamalarda kullanılabilir.

Abstract:
In the thesis, the wide area image acquisition property of panoramic imaging systems, the depth information acquisition property of stereo imaging systems and the high differentiation property of hyperspectral imaging systems are combined into a single system. The images are collected by two line scan hyperspectral cameras which are mounted on a rotary stage with the acquired images are converted into panoramic hyperspectral image cubes. The system has been optimized for stereo imaging. The calibration procedures of the system are explained and theoretical analysis is given considering critical parameters. 
In the proposed local based stereo matching method, a segment weighting cost aggregation approach is used and multiple band Census algorithm is proposed as cost function. In this way, hyperspectral properties of the images are used in calculation of the cost function as well as the segmentation. Three sample images are acquired using the system in three different scenes and their depth maps are obtained by the proposed novel stereo matching algorithm. The results of the proposed method are compared with results of three different stereo methods available in the literature and it is shown that the proposed method gives better performance.
The proposed novel system and novel depth map estimation method can be used in many applications such as change detection, target detection and target tracking.