Video ve GPS verilerine dayalı harita üretimi
Map generation based on video and GPS data
Yazar: TUBA KURBAN
Danışman: PROF. DR. DERVİŞ KARABOĞA
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: GPS = Global Positioning System ; Video = Video

Özet:
Yeryüzüne ait yüksek çözünürlüklü sayısal görüntüler (resimler), uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri için çok önemli veri kaynaklarıdır. Gelişen teknolojiyle beraber yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri elde edilebilmektedir. Ancak, bu gibi teknolojiler halen oldukça maliyetlidir. Yeryüzü görüntülerinin elde edilmesinde hava fotoğrafçılığı da yaygın olarak kullanılmaktadır. Diğer taraftan, videolar elde edilmesi kolay veri kaynaklarıdır ve havadan çekilmiş videolar kullanılarak geniş ve ulaşılamayan bölgelere ait hava fotoğrafları elde edilebilmektedir.Bu çalışmada, model bir hava aracı yardımıyla elde edilen hava videoları ve GPS verileri kullanılarak, geniş arazilere ait koordinatlı görüntülerinin elde edilmesi gerçekleştirilmiştir. Hava videolarının çerçevelere ayrılarak resimlere dönüştürülmesinin ardından her bir görüntüyle ilişkili olan GPS verisinden faydalanılarak bu görüntüler birleştirilmiştir. Görüntülerin birleştirilmesinde Genetik Algoritma ve Diferansiyel Gelişim Algoritması'na dayalı bir yöntem geliştirilmiştir. GPS verisi, başlangıç çözüm popülâsyonunun oluşturulmasında algoritmalara kabaca bilgi vererek, arama uzayını küçültmekte ve yanlış çakıştırmaları önlemektedir. Birleştirilmiş sonuç resim, K-ortalama, Bulanık C-ortalama, Genetik Algoritma ve Diferansiyel Gelişim Algoritması yöntemleri ile bölütlenerek analize uygun hale getirilmektedir. Birleştirme ve bölütleme işlemlerinde kullanılan yöntemlere ait simülasyon tabanlı ve deneysel çalışmalar gerçekleştirilerek, sonuçları verilmiştir. Önerilen sistem, acil durumlarda ulaşılması zor ya da mümkün olmayan alanların hızlı bir şekilde haritalarının üretilmesini daha düşük maliyetlerle elde edebilme imkânı sağlamaktadır.

Abstract:
High resolution aerial images are very important data sources in remote sensing and geographical information systems. Due to the advances in technology, high resolution satellite images can be obtained. But, this kind of technologies is still too expensive. Aerial photography is a commonly used technique for obtaining aerial images of a wide area. Another source for data acquisition is aerial videos from which aerial images of wide and unreachable areas can be obtained.In this thesis, aerial image of a wide area is generated using aerial videos and GPS data taken from a model aerial vehicle. After decomposing the aerial video to frames, each frame is associated with corresponding GPS coordinate. Then, the images associated with GPS coordinates are registered and stitched. A genetic algorithm (GA) and differential evolution (DE) algorithm based new method is proposed for stitching aerial images. GPS information are employed for generating initial population to these algorithms. Through this way, the execution time and misregistrations are reduced. The stitched image is segmented for further analysis using K-means, fuzzy c-means, genetic algorithm and differential evolution algorithm methods. By employing the mentioned methods, simulation and experimental results were obtained. With the proposed system, generating digital maps of unreachable areas can be realized under emergency situations.