FBE- Bilgisayar Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Akyol, Aydın" ile FBE- Bilgisayar Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeTek İmgeden Süper-çözünürlüklü Geri-çatma Amacıyla Geliştirilmiş Etkin Yöntemler(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-08-17) Akyol, Aydın ; Gökmen, Muhittin ; 441137 ; Bilgisayar Mühendisliği ; Computer EngineeringKamera duyarga yapılarının oluşturdukları imgeler, pek çok durumda hem imge analizine gerek duyan uygulamalar için hem de insan algılaması için yeterli çözünürlükte değildir. Bu noktada, çözünürlüğün artırılması için donanım ile üretilecek çözümler de yetersiz kalır ve Süper-Çözünürlüklü Geri-Çatma (SÇG) tekniklerinden faydalanılır. SÇG eksik koşullandırılmış ters bir problemdir ve büyük belirsizlik oranlarının kestirimini gerektirir. Bu amaçla, imge modelleri ile ek kısıtlamalar yaratılıp çözüm uzayının mümkün olduğunca düzenlileştirilmesi yoluna gidilir. Tipik bir SÇG çözümünün 3 temel bileşenden oluştuğu söylenebilir: uygulanacak kısıtlar, bu kıstılar ile beraber oluşacak hedef fonksiyonun eniyilenmesinde kullanılacak teknik, ve dışdeğerleme için faydalanılacak veri kaynağı. Kıstılar ve veri kaynağı oluşacak kestiricinin doğruluğu ile daha çok ilgili iken, eniyilemede kullanılacak teknikler de hesaplamadaki basitlik ile büyük oranda ilgilidir. Doğal imge uzayı çoktürel bir yapıya sahiptir ve bu nedenle yerel imge alanları için ayrı ayrı uyarlanabilen işlemlerin kullanımına gereksinim duyar. Ancak, uyarlanmadaki artış hem uygulanacak kısıtların karmaşıklıklarının artması hem de eniyilemenin kat ve kat zorlaşması anlamına gelir. Aradaki bu çelişik ilişkiye rağmen, hemen hemen tüm uygulamalar geri-çatma kalitesi yüksek ve hesaplama maliyeti düşük SÇG yöntemlerini arzular. Kalite ve hesaplama maliyetine ek olarak, ihtiyaçlar ve eldeki olanaklar da (eğitim için yeterince verinin olması, zaman kısıtları ve üzerinde çalışılan imge uzayının büyüklüğü gibi) çözümün pratikliğini etkilerler. Bu tez kapsamında, farklı durumlarda düşük maliyetle yüksek kalitede geri-çatma sağlayabilecek verimli SÇG teknikleri oluşturulmuştur. Önce, kullanılacak kısıtların baştan ayarlanabildiği ve böylece eğitime gerek kalmayan durumlar için, gürbüz istatistik fonksiyonları kullanılarak yinelemeli bir çözüm oluşturulmuştur. Uygulanan kısıtların çoktürel bir davranış sergilemesi amacıyla, etkin bir ayırıcılığa ve hesaplama kolaylıklarına sahip olan Welsch tipi fonksiyonun kullanılması önerilmiştir. Daha sonra, kullanılacak kısıtların baştan ayarlanması yerine, eldeki veriden öğrenilmesi şeklinde bir çözüm oluşturulmuştur. Önerilen bu çözümde, adaptasyonun artırılması amacıyla, geliştirilmiş Koşullu Gauss Tipli Markov Rastgele Alanı temelli bir imge modeli oluşturulmuştur. Seçilen imge modelinin hesaplama avantajları sayesinde, analitik bir geri-çatma ifadesi ile çözüme gidilebilmiştir. Ele alınan diğer bir durumda da, kısıtların öğrenilmesinde kullanılan veriler ile test verisi arasında daha sıkı bir ilişki mevcuttur. Örneğin, kısıtlanmış imge uzaylarında (sadece yüz imgelerinden oluşan uzay gibi) geri-çatma ihtiyacı bu yapıda bir durumdur. İşte bu türden kısıtlanmış imge uzayları için, alt-uzayda tanımlanmış üretken modellere dayanan ve hem şekil hem de doku bileşenlerini kullanan verimli bir yöntem sunulmuştur. Buradaki temel fikir, imge detaylarının doğru hizalanmış yerel imge alanlarının bütünsel modellenmesi ile sentezlenebileceğidir. Hizalamada yeterince doğrululuğa erişebilmek amacıyla, şekil bilgisindeki geri-çatma ayrı bir problem olarak ele alınmış ve doku bileşeninin geri-çatma problemi ile beraber koordineli çözülmüştür. Bu arada, şekil ve doku bileşenleri arasındaki ilinti de çözüme katılmıştır. Ayrıca, geleneksel model-tabanlı yaklaşımlardan farklı olarak, deformasyon operatörünün hizalanmış imgeler için özel olarak ayarlanmış hali çözümde kullanılmıştır. Deformasyon operatörünün hiç düzeltme yapılmadan hizalanmış imgeler ile kullanımı söz konusu olduğunda, en-küçük kareler çözümü ile elde edilen geri-çatmanın yanlı olduğu deneylerle gösterilmiştir. İşte bu problemin üstesinden gelmek amacıyla, hizalama sırasında yapılan işlemler deformasyon operatörüne de uygulanmış ve doku bileşenin geri-çatılmasında bu yeni sürüm kullanılmıştır. Tez boyunca, dışdeğerleme için kullanılacak veri kaynağı seçiminde, bütünsel sürekliliğe sahip daha gerçekçi yapıların kullanılması önerilmiş, böylece yerel modellerin ve örnek sözlüklerinin kullanımlarındaki zorluklardan kaçınılmıştır.