Görüntülerde sis giderme tekniklerinin incelenmesi ve uygulanması

Abstract

DıĢ mekân görüntüleme sistemleri hava durumundan doğrudan etkilenmektedirler. Görüntülemesistemlerini etkileyen hava olaylarından biri de su buharının oluĢturduğu sistir. Sis insanların görüĢmesafesini düĢürdüğü gibi, görüntüleme sistemlerini de olumsuz etkilemektedir. Sisli havanıngörünürlüğe olan etkisi, görüntüleme sistemlerinin; motorlu taĢıtlar, raylı sistemler, insanlı veinsansız hava araçlarının kullanımında hatalı veri aktarmasına neden olmaktadırlar. Bunun doğal birsonucu olarak, ölümlü, yaralanmalı ve maddi hasarlı kazalar meydana gelmektedir. Dolayısıyla,görüntüleme sistemlerinde sis giderme önemli bir problem olarak karĢımıza çıkmaktadır. Sisgiderme, görüntüde sisli, dumanlı ya da puslu olan bölgelerde görüntü verilerinin bozulmadan sisi,dumanı ya da pusu azaltma veya ortadan kaldırma olarak adlandırılabilir. Sis, görünürlüğü büyükölçüde engellediği için kullanıldığı alana bağlı olarak giderilmesi gerekmektedir. Sis gidermetekniklerinin uygulama zamanının önemli olmasının yanı sıra görüntünün orijinal renk ve verideğerlerinin de korunması gerekmektedir. Bu amaçla önerilen birçok sis giderme yöntemibulunmaktadır. Bu tez çalıĢmasında sis giderme tekniklerinin önemli ve güncel olan tekniklerinin birkısmı incelenmiĢtir. Bu teknikler içerisinden Tekil Görüntüde Sis Giderme, Renkli veya Gri SeviyeliTekil Bir Görüntüden Hızlı Görünürlük Restorasyonu, Karanlık Kanal Önseli Kullanarak TekilGörüntüde Sis Giderme, Çoklu Çözünürlük Çarpım Önseline Dayalı Tekil Görüntülerde SisGiderme, Çok Katmanlı Bir Algılayıcı Kullanarak Tekil Görüntüde Sis Giderme teknikleriincelenmiĢ ve uygulanmıĢtır. Uygulanan bu yöntemler görsel ve nicel sonuçlara göredeğerlendirilmiĢtir. Uygulanan yöntemlerin performanslarının nicel kıyaslanması için OrtalamaKaresel Hata ve Yapısal Benzerlik fonksiyonları kullanılmıĢtır.

Outdoor imaging systems are directly affected by weather. One of the weather events affecting theimaging 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 materiallydamaged accidents occur. Therefore, image dehazing comes forward as a crucial technology in thisregard. Dehazing is a process where hazy, cloudy and foggy partitions of the images are restructured suchthat haziness in these regions are reduced or eliminated. The haze on the images should be tended since ithinders the visibility. Also, it is important to keep the existing image features while applying dehazingtechniques. There are several recommended dehazing methods. In this thesis, we investigate some of themodern 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, SingleImage Haze Removal Using Dark Channel Prior, Single Image Dehazing Based on Multiscale ProductPrior, Single Image Dehazing using a Multi-Layer Perceptron. These techniques are evaluated withrespect to their visual and quantitative results. Mean Squared Error and Structural Similarity methods aredeployed for the quantitative analysis of the applied methods.