Bilgisayar kontrollü hedef takibi
Computer based target tracking
Yazar: NAZIM ÖZGEN
Danışman: PROF. DR. MÜZEYYEN SARITAŞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde gelişen bilgisayar teknolojisi ve görüntü işleme teknikleri ile askeri ve sivil alanda hedef takibi kolaylaşmıştır.Hedef takibinde en çok kullanılan metotlar özellikli nokta tanımlayıcıları (Moravec, Harris, KLT ve SIFT), arka plan çıkartımı ve bölümleme metotlarıdır. Bu yöntemlerin kendilerine göre avantaj ve dezavantajları bulunmaktadır. Bu çalışmada, sabit/değişken arka planda sabit/hareketli hedefi en iyi takip edebilecek metot olan SIFT metodu seçilmiştir. MATLAB ortamında hazırlanmış olan SIFT programı hedef takibinde kullanılmıştır. SIFT parametrelerinin hedef takibine etkileri incelenmiş ve SIFT parametrelerinin optimum değerleri elde edilmiştir. Bu değerler; kademe sayısı s=3, düşük kontrasta sahip noktaların ayıklanması için gerekli eşik değer D(x)=0.02, kenarlarda tespit edilen noktaların ayıklanması için gerekli eşik değer R=10, örnekleme alanı (nxn)=4x4, kilit nokta tanımlayıcıları için gerekli her örnek noktanın temsil edileceği yön sayısı r=8'dir. Bu optimum değerlerin literatür ile uyumlu olduğu bulunmuştur.Ayrıca bu çalışmada, birbirini takip eden resim kareleri arasındaki hatalı eşleşmeleri yok etmek için ek bir program hazırlanmıştır. Bu program kullanıldığında, optimum olmayan SIFT parametre değerlerindeki hedef takibinde oluşan sapmaların azaldığı tespit edilmiştir.Resim çözünürlüğü ve bilgisayar işlemci hızı değiştirilerek hedef takibine etkileri incelenmiştir. Resim çözünürlüğü arttırıldığında, SIFT kilit nokta sayısının, SIFT kilit noktalarının tespit süresinin ve hedefi bulma süresinin exponansiyel olarak arttığı gözlenmiştir. Bilgisayar işlemci hızı arttırıldığında ise SIFT kilit noktalarını bulma süresinin ve hedefi bulma süresinin azaldığı tespit edilmiştir.Sabit/hareketli kamera ile, sabit/değişken arka plandaki sabit/hareketli hedef takibinde, optimum SIFT parametre değerleri kullanılarak güvenilir hedef takibi yapılabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Today by development of the computer technology and the image processing techniques, target tracking becomes easier in military and civilian area.The most commonly used methods for trackig point detectors (Moravec, Harris, KLT and SIFT), background substraction and segmentation methods. They have some advantages and disadvantages with respect to each other. At this workshop, we choose SIFT method which is the best static/mobile target tracking method in the constant/variable background. SIFT program implemented in MATLAB was used in target tracking. The effects of SIFT parameters in target tracking were analyzed and optimum values of these parameters were obtained. These values are; the number of levels s=3, the necessary threshold value for discarding low contrast points |D(x)|=0.02, the necessary threshold value for discarding edge points R=10, sampling area nxn=4x4 and the number of SIFT descriptors r=8. These optimum values were found compatible with the literature.Moreover, additional program has been written to minimize the probable false matchings between the picture frames. When the program was used without optimum SIFT parameters, it was obtained that the deflection in target tracking was decreased.The target tracking was analyzed by varying picture resolution and the speed of computer processor. When picture resolution was increased; it was seen that the number of SIFT keypoints and the duration of finding SIFT keypoints and the target were increased exponentially. When the speed of computer processor speed was increased, the time required to find SIFT keypoints and the target were decreased.It was concluded that, the static/mobile target tracking has been provded using static/mobile camera with optimum SIFT parameters in the constant/variable background.