Görüntülerde Sis Giderme Tekniklerinin İncelenmesi ve Uygulanması

Abstract

DıĢ mekân görüntüleme sistemleri hava durumundan doğrudan etkilenmektedirler. Görüntüleme sistemlerini etkileyen hava olaylarından biri de su buharının oluĢturduğu sistir. Sis insanların görüĢ mesafesini düĢürdüğü gibi, görüntüleme sistemlerini de olumsuz etkilemektedir. Sisli havanın görünürlüğe olan etkisi, görüntüleme sistemlerinin; motorlu taĢıtlar, raylı sistemler, insanlı ve insansız hava araçlarının kullanımında hatalı veri aktarmasına neden olmaktadırlar. Bunun doğal bir sonucu olarak, ölümlü, yaralanmalı ve maddi hasarlı kazalar meydana gelmektedir. Dolayısıyla, görüntüleme sistemlerinde sis giderme önemli bir problem olarak karĢımıza çıkmaktadır. Sis giderme, görüntüde sisli, dumanlı ya da puslu olan bölgelerde görüntü verilerinin bozulmadan sisi, dumanı ya da pusu azaltma veya ortadan kaldırma olarak adlandırılabilir. Sis, görünürlüğü büyük ölçüde engellediği için kullanıldığı alana bağlı olarak giderilmesi gerekmektedir. Sis giderme tekniklerinin uygulama zamanının önemli olmasının yanı sıra görüntünün orijinal renk ve veri değerlerinin de korunması gerekmektedir. Bu amaçla önerilen birçok sis giderme yöntemi bulunmaktadır. Bu tez çalıĢmasında sis giderme tekniklerinin önemli ve güncel olan tekniklerinin bir kısmı incelenmiĢtir. Bu teknikler içerisinden Tekil Görüntüde Sis Giderme, Renkli veya Gri Seviyeli Tekil Bir Görüntüden Hızlı Görünürlük Restorasyonu, Karanlık Kanal Önseli Kullanarak Tekil Görüntüde Sis Giderme, Çoklu Çözünürlük Çarpım Önseline Dayalı Tekil Görüntülerde Sis Giderme, Çok Katmanlı Bir Algılayıcı Kullanarak Tekil Görüntüde Sis Giderme teknikleri incelenmiĢ ve uygulanmıĢtır. Uygulanan bu yöntemler görsel ve nicel sonuçlara göre değerlendirilmiĢtir. Uygulanan yöntemlerin performanslarının nicel kıyaslanması için Ortalama Karesel Hata ve Yapısal Benzerlik fonksiyonları kullanılmıĢtır.Outdoor imaging systems are directly affected by weather. One of the weather events affecting the imaging systems is the haze generated by water vapor. The haze not only reduces the visibility of people, but also adversely affects imaging systems. As a natural consequence, fatal, injured and materially damaged accidents occur. Therefore, image dehazing comes forward as a crucial technology in this regard. Dehazing is a process where hazy, cloudy and foggy partitions of the images are restructured such that haziness in these regions are reduced or eliminated. The haze on the images should be tended since it hinders the visibility. Also, it is important to keep the existing image features while applying dehazing techniques. There are several recommended dehazing methods. In this thesis, we investigate some of the modern methods with highest efficiency. To illustrate, the following methods have been investigated: Single Image Dehazing, Fast Visibility Restoration from a Single Color or Gray-Scale Image, Single Image Haze Removal Using Dark Channel Prior, Single Image Dehazing Based on Multiscale Product Prior, Single Image Dehazing using a Multi-Layer Perceptron. These techniques are evaluated with respect to their visual and quantitative results. Mean Squared Error and Structural Similarity methods are deployed for the quantitative analysis of the applied methods.