Optik gözlemevleri için balıkgözü kamera ile bulutluluk haritasının çıkarılması
Building of cloudiness map with fisheye camera for optical observatory
Yazar: KEMAL ÜNAL AKDEMİR
Danışman: PROF. DR. SELÇUK HELHEL
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Astronomik gözlem = Astronomical observation ; Görüntü işleme = Image processing ; Görüntü işleme yöntemleri = Image processing methods ; Sayısal görüntü işleme = Digital image processing

Özet:
Gökyüzündeki bulutluluğun tespit edilmesi, tarımsal faaliyetlerde, yenilenebilir enerji kaynaklarında, endüstriyel kuruluşlarda, astronomik gözlem yapılmakta olan gözlemevlerinde ve gözlemevi kurulacak bölge tespit çalışmalarında önem arz etmektedir. Tez kapsamında gözlemevleri için bulut haritasının çıkarılması üzerine çalışma yapılmıştır. Bu güne kadar bulutluluğun tespiti için birçok yöntemden yararlanılmıştır. Günümüzde ise teknoloji ile birlikte kamera sistemlerinin gelişmesiyle, bulutluluk analiz çalışmalarında gökyüzü kamerası kullanılmaya başlanmıştır.
TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi (TUG) Bakırlıtepe yerleşkesinde kurulu balıkgözü mercekli kamera sisteminden alınan görüntüleri kullanarak bulutluluk analizi yapan bir uygulama üzerinde çalışılmıştır. Alınan görüntüler üzerinde K-means Kümeleme Metodu, Otsu Metodu ve RGB Renk Uzay Metodu uygulanmış ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Renk uzay parametrelerinden yararlanılarak başarı oranına bağlı olarak algoritma belirlenmiş, gece ve gündüz olarak iki ayrı zaman diliminde hibrit bir çalışma oluşturulmuştur. Parçalı bulutlu durumlar da ve aydınlık gecelerde K-means Kümeleme Metodu, çok bulutlu durumlarda RGB Renk Uzay Metodu, karanlık gecelerde Otsu Metodu başarılı sayılmış ve kullanılmıştır. Uygulama sonuçları, Matlab GUİDE ile oluşturulmuş ara yüz aracılığıyla görsel,  grafiksel olarak izlenebilmekte ve kaydedilmektedir. 
Çalışmanın devamında başta gözlemevleri için otomatik bir takip sisteminin yıldız izleri ile birlikte ilişkilendirerek kurulması ve kullanılması, optik gözlemevlerinde kullanılan robotik teleskoplar tarafından üretilerek gözleme veri yükünün azaltılması hedeflenmektedir. Böylelikle robotik teleskop kullanan gözlemevlerinin hem işletme maliyetini azaltmak hem de bilimsel çıktı üretme hızını artırmayı hedefliyoruz.

Abstract:
Detecting cloudiness in the sky is important in agricultural activities, renewable energy sources,  industrial establishments,  astronomical observations and observations. Within the scope of the thesis,  a study was carried out on cloud map for observatories. To date, many methods have been used to determine cloudiness. Today, with the development of camera systems together with the technology,  the sky camera has been used in the cloud analysis studies.

 	TUBITAK National Observatory A study on cloudiness analysis was carried out by using the images taken from the fisheye lens camera system installed at Bakırlıtepe Campus. K-means Clustering Method, Otsu Method and RGB Color Space Method were applied on the images and the results were evaluated. Algorithms were determined according to the success rate by using the color space parameters. A hybrid study was formed in two different time periods as day and night. K-means Clustering Method, RGB Color Space Method in very cloudy conditions and Otsu Method in dark nights were considered successful and used in cloudy and bright nights. Application results can be viewed and recorded visually, graphically via the interface created with Matlab GUIDE.

 	In the continuation of the study, it is aimed to establish and use the automatic tracking system for observatories, together with the star traces, by robotic telescopes used in optical observatories and to reduce the data burden.  Thus, we aim to reduce the operating costs and increase the speed of producing scientific output for observatories using robotic telescopes.