Ardışık Görüntüler İle Piksel Altı Bilgi Çıkarımı Ve Çözünürlük İyileştirme

Abstract

Günümüzde birçok uygulama (plaka tanıma, yüz tanıma, tıbbi ve askeri uygulamalar, OCR, v.b.) görüntü işleme tekniklerini kullanmaktadır. Bu tür uygulamalarda başarımın yüksek olması görüntü kalitesiyle doğrudan ilişkilidir. Kaliteli görüntü almak için gereken kameralar ise uygulama maliyetini yükseltmektedir. Bu ihtiyacı karşılamak üzere düşük çözünürlüklü görüntüler bazı algoritmalarla yüksek çözünürlüklü görüntülere dönüştürülebilmektedir. Bu sayede basit kameralar kullanarak yüksek çözünürlüklü görüntüler elde edilebilmekte ve uygulamaların başarımları yükseltilebilmektedir. Çalışmada gerçekleştirilen çözünürlük iyileştirme yönteminin amacı görüntünün tümünün çözünürlüğünü arttırmak yerine standart bir kamerayla yakalanan düşük çözünürlüklü görüntüdeki çok küçük detayların (birkaç piksellik) uygun bir taramayla çok daha algılanabilir bir hale getirilmesini sağlamaktır. Yönteme benzerliğinden dolayı bileşik göz yapısına sahip böcek gözlerinin yapısı da incelenmiştir. Böcek gözlerinin görüntü yakalama konusunda mercekli gözlere göre birçok avantajı vardır; odaklama problemi yoktur, çok küçük ve hafiftir, aynı anda çok daha geniş görme alanına (örn. Panoramik görüntü) sahiptir, kırılgan değildir, ölçeklenebilir bir yapıya sahiptir ve görüntüdeki hareket değişimlerini çok daha hassas bir şekilde algılayabilir. Bütünleşik gözlerin bu avantajlarını askeri ve sivil alanlara uygulamak üzere çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Çalışmada simülasyon sonuçlarının yanı sıra deneysel sonuçlar da elde edilmiştir. Deneyler için Mitsubishi PA10-7C robot kolu ve Euresys Picolo resim sayısallaştırıcı (frame grabber) kullanılmıştır. Ters kinematik hesaplarıyla kontrol edilen robot kolu bir düzlem üzerinde tarama ızgarası adım aralıklarında hareket ettirilmekte ve her adıma ilişkin görüntü dijital bir kamera tarafından yakalanmaktadır. Elde edilen görüntüler geliştirilen yöntemle işlenerek, incelenen bölgenin yüksek çözünürlüklü görüntüsü elde edilmiştir.

Nowadays, several applications (plate recognition, face recognition, medical and military applications, OCR, etc.) use image processing techniques. In such applications, the performance is directly related to the image quality. Cameras, required obtaining high-quality images, increase application costs. For this reason, low-quality images can be converted to high-resolution images with some algorithms. Thus, high-resolution images can be obtained by means of simple cameras and performances of the applications can be improved. The aim of the resolution enhancement method performed in this study is making a detail area of the low resolution image captured by an ordinary camera more perceptible instead of increasing the whole image resolution. Due to the similarity of the method to be developed in this study, feature of insect eyes are also considered. Insect eyes have several advantages over lens-type eyes in terms of image capturing; no focusing problems, tiny and light nature, providing a much larger visible area simultaneously ( e.g. panoramic view), not brittle, scalable, and finally, much more sensitive to motion-based differences. In this study, experimental values as well as simulation results were obtained. Mitsubishi PA10-7C robot arm and Euresys Picolo frame grabber were used in the experiments. The robot arm, controlled by inverse kinematics calculations, is moved on a scanning grid over a plane, and the image corresponding to each step is captured by a digital camera. The images obtained are processed with the method developed, and the high resolution image of the area in question was obtained.