Yeniden yapılandırılabilir görüntü filtresi tasarımı
Reconfigurable image filter design
Yazar: YASEMİN YAMAK
Danışman: PROF. DR. RECEP DEMİRCİ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Filtreleme = Filtration ; Gauss = Gauss ; Lojistik = Logistics

Özet:
Görsel araçların gelişmesi ve artması ile birlikte sayısal görüntü işleme önem kazanan bir alan olmuştur. Biyomedikal görüntüleme, yüz tanıma ve güvenlik sistemleri gibi birçok alanda görüntü işleme kullanılmaktadır.  Diğer taraftan sayısal görüntülerin elde edilmesi veya iletimi esnasında istenmeyen bazı sinyaller görüntülere karıştığından, görüntülerin filtrelenmesi kritik bir öneme sahiptir. Sayısal görüntülerin filtrelemesi frekans düzleminde veya uzaysal düzlemde gerçekleştirilmektedir. Frekans düzleminde yaygın olarak ideal, Butterworth ve Gauss filtreleri kullanılmaktadır. Söz konusu filtreler alçak geçiren, yüksek geçiren, bant durduran ve bant geçiren olmak üzere dört farklı kategoride tasarlanmaktadır. Dolayısıyla her bir kategorideki filtrenin kendilerine özgü matematiksel bağıntısı mevcuttur. Bu çalışmada geleneksel filtrelerin alçak ve yüksek geçiren karakteristik özelliklerini sağlayabilecek parametrik bir filtre geliştirilmiştir.  Önerilen filtre lojistik fonksiyon ile tasarlanmıştır. Lojistik fonksiyonun ilgili parametresi ile filtre karakteristiği kontrol edilebilmektedir. Başka bir ifade ile filtre parametresinin pozitif olması durumunda alçak geçiren, negatif olması durumunda ise yüksek geçiren karakteristik elde edilebilmektedir. Böylece filtre karakteristiği esnek bir yapıya sahip olmuştur. İlave olarak iki tane yüksek geçiren filtrenin birleşimi ile bant geçiren ve bant durduran karakteristikleri elde edilmiştir. Sonuç olarak geleneksel filtrelerin eş değeri olabilecek yeni bir filtre tasarımı yapılmış ve test edilmiştir.

Abstract:
Digital image processing has become an important field with development and increase of visual tools. Image processing is used in many areas such as biomedical imaging, face recognition and security systems. On the other hand, since undesired signals are added into images during the image acquisition or transmission, filtering of images has critical importance. The filtering of digital images is realized in the frequency or spatial domain. In the frequency domain, ideal, Butterworth and Gauss filters are commonly used. These filters are designed in four different categories: low-pass, high-pass, band-stop and band-pass. Therefore, each category of filters has its own mathematical formulas. In this study, a parametric filter which can provide the low and high pass characteristics of conventional filters has been developed. The proposed filter has been designed with logistic function. Filter characteristic can be controlled with the relevant parameter of logistic function. In other words, if the filter parameter is positive, a low-pass characteristic is obtained whereas when the filter parameter is negative, high-pass characteristic can be achieved.  Consequently, the filter characteristic has a flexible structure. Additionally, band-pass and band-stop characteristics are devised by combining two high-pass filters. As a result, the novel filter which can be equivalent of the conventional filters has been designed and tested.