Renkli görüntüler üzerinde RGB tabanlı çalışan yeni bir segmentasyon algoritması önerisi
A new proposal of RGB-based algorithm for color image segmentation
Yazar: TESNİM GÜLŞEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN DERELİ
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde tarımdan, uzay bilimlerine birçok farklı alanda aktif olarak kullanılan görü uygulamaları bulunmaktadır. Bu uygulamalarda yer alan görüntü işleme yaklaşımlarıyla, elde edilen görüntüler amaca yönelik anlamlı hale getirilir. Görüntü işleme adımlarından biri olan bölütleme, araştırmacıların çevik çözümler üretmek amacıyla uzun yıllar üzerinde çalıştığı önemli ve karmaşık işlemlerden biridir. Bölütleme aşaması temel olarak görüntü pikselleri arasında benzer karakteristik özelliğe sahip olanların bir araya getirilmesini hedefler. Bu sayede görüntüdeki nesneler, arka plandan ve birbirlerinden kolaylıkla ayrıştırılmaktadır. Donanımsal gereksinimlerin henüz yeterli olmadığı zamanlarda yalnızca monokrom görüntüler üzerinde çalışılsa da hem renk bilgisinin öneminin anlaşılması hem de hesaplama güçlüklerinin üstesinden gelinmesiyle renkli görüntüler üzerinde yeni algoritma ve teknikler geliştirilmeye başlanmıştır. Görüntü bölütleme metotlarından eşikleme temelli çalışan yöntemler, karmaşık olmayan sistem gereksinimi ve yüksek işlem hızlarıyla ön plana çıkmaktadır. Fakat, literatürde bulunan görüntü bölütleme tekniklerinin çoğu ikili veya gri görüntüler üzerinde çalışmaktadır. Renkli görüntü bölütleme üzerine oldukça az sayıda eşikleme yöntemi bulunmaktadır.
Bu çalışmada, renkli görüntülerde kullanılan bölütleme yöntemlerinin farklı alanlardaki uygulamaları ve renk uzayları incelenerek yeni bir yaklaşım oluşturulmuştur. Renkli nesnelerin bulundukları arka plandan çıkarılarak, birbirlerinden ayrıştırılmasına yönelik olan yaklaşım renk temelli çalışan dört aşamalı bir eşikleme algoritmasından oluşmaktadır. Önerilen algoritmanın oluşturulan veri seti üzerinde, eşikleme yaklaşımının temelini oluşturan ve yeni çalışmalarda amaç fonksiyonu olarak sıkça karşımıza çıkan, Otsu ve Kapur algoritmalarının hem bölütleme başarımı hem de hız açısından önüne geçtiği görülmektedir.

Abstract:
Nowadays, vision applications which have complex tasks have been used in many several fields from the agriculture to space science. With the image processing approaches applied in these tasks, images becomes meaningful for the purpose. Segmentation, one of the image processing steps, is one of the most significant and complex process that researchers have been working on for many years to reach robust solutions. The segmentation step, aims to bring together those with similar characteristics among the image pixels. Although there are many studies on monochrome images when there were hardware limitations, new algorithms and techniques were started to be developed on color images by realized the importance of color features and overcoming the computational difficulties. Threshold-based methods are prominent approach of image segmentation methods with uncomplicated system requirements and high processing speed. However, there are very few segmentation threshold-based techniques on color images. In this study, a new thresholding-based algorithm is proposed by examining the integration of methods applied on color images in the literature.The proposed algorithm has surpassed the Otsu and Kapur algorithms, which form the basis of the thresholding approach and frequently appear as an objective function in new studies, both in terms of segmentation performance and speed.