Görüntü işlemede inceltme algoritmaları

Abstract

ÖZET Dijital görüntü işleme tıbda teşhis koyma, adli olaylarda suçlunun tesbit edilmesi v.b. gibi birçok değişik olaylarda yoğun olarak kullanılmaktadır. Hızlı gelişen teknoloji ile birlikte görüntü işleme de gelişmekte ve genişlemektedir. Dijital görüntü işleme birçok kısımdan oluşmaktadır. Örneğin inceltme, iyileştirme, sıkıştırma ve tanımlama gibi. Bu tezde, inceltme algoritmaları üzerinde yoğunlaştık, inceltme işleminin dijital görüntü işlemedeki hızlı gelişmelerle birlikte önemi her geçen gün artmaktadır. İnceltme daha çok bir ara işlem olarak geniş bir kullanım alam içerisinde yer almaktadır, inceltme işlemi parmakizi analizleri, el yazısı tanımlama, imza doğrulama, şekil tanımlama, örüntü tanımlama, biomedikal sistemlerde ve tıbbi görüntüleme işlemlerinde yoğun olarak kullamlmaktadır. inceltme işlemi siyah pikselleri silen ve resmi tek piksel genişliğine düşüren bir işlemdir ve buna resmin `iskeleti` denir, inceltme algoritmalarının, resmin iskeletini bir piksel genişliğine indirgemesi beklenmektedir. Bu çalışmada en çok kullanılan ve bilinen dört değişik paralel inceltme algoritması incelenmiş ve bu algoritmaların parmakizi resimlerine uygulanması yapılmıştır. Algoritmaların parmakizi resimlerini tek-piksel genişliğinde inceltemediği yapılan çalışmalarla ortaya çıkarılmıştır. Bunu yapmak için, inceltme sonrası uygulanan iki yeni algoritma gerçekleştirilmiştir. Ayrıca tezin içerisinde parmakizi resimlerinin iyileştirilmesinde kullanılan Fourier Dönüşümü ve Yönlü Fourier Filtresi detaylı olarak açıklanmıştır. Bu yöntem ile iyileştirilen resimler ile orijinal resimlerin inceltilmeleri gerçekleştirilmiştir ve inceltmelerin sonuçlan karşılaştınlmıştır. Elde edilen sonuçlarından da görülebileceği üzere önerilen algoritmalar, kolay ve hızlı bir şekilde uygulanabilir ve parmakizi resimlerinin tek-piksel genişliğindeki iskeletlerinin oluşturulmasında kullanılabilir. Fakat bu çok iyi bilinen ve varolan algoritmalarla yapılamamaktadır. Anahtar Kelimeler: Paralel İnceltme Algoritmaları, Tek Piksel Genişliği, Resmin iskeleti, Yönlü Fourier Filtresi, Parmakizi Resimleri x

ÖZET Dijital görüntü işleme tıbda teşhis koyma, adli olaylarda suçlunun tesbit edilmesi v.b. gibi birçok değişik olaylarda yoğun olarak kullanılmaktadır. Hızlı gelişen teknoloji ile birlikte görüntü işleme de gelişmekte ve genişlemektedir. Dijital görüntü işleme birçok kısımdan oluşmaktadır. Örneğin inceltme, iyileştirme, sıkıştırma ve tanımlama gibi. Bu tezde, inceltme algoritmaları üzerinde yoğunlaştık, inceltme işleminin dijital görüntü işlemedeki hızlı gelişmelerle birlikte önemi her geçen gün artmaktadır. İnceltme daha çok bir ara işlem olarak geniş bir kullanım alam içerisinde yer almaktadır, inceltme işlemi parmakizi analizleri, el yazısı tanımlama, imza doğrulama, şekil tanımlama, örüntü tanımlama, biomedikal sistemlerde ve tıbbi görüntüleme işlemlerinde yoğun olarak kullanılmaktadır. inceltme işlemi siyah pikselleri silen ve resmi tek piksel genişliğine düşüren bir işlemdir ve buna resmin `iskeleti` denir, inceltme algoritmalarının, resmin iskeletini bir piksel genişliğine indirgemesi beklenmektedir. Bu çalışmada en çok kullanılan ve bilinen dört değişik paralel inceltme algoritması incelenmiş ve bu algoritmaların parmakizi resimlerine uygulanması yapılmıştır. Algoritmaların parmakizi resimlerini tek-piksel genişliğinde inceltemediği yapılan çalışmalarla ortaya çıkarılmıştır. Bunu yapmak için, inceltme sonrası uygulanan iki yeni algoritma gerçekleştirilmiştir. Ayrıca tezin içerisinde parmakizi resimlerinin iyileştirilmesinde kullanılan Fourier Dönüşümü ve Yönlü Fourier Filtresi detaylı olarak açıklanmıştır. Bu yöntem ile iyileştirilen resimler ile orijinal resimlerin inceltilmeleri gerçekleştirilmiştir ve inceltmelerin sonuçlan karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlarından da görülebileceği üzere önerilen algoritmalar, kolay ve hızlı bir şekilde uygulanabilir ve parmakizi resimlerinin tek-piksel genişliğindeki iskeletlerinin oluşturulmasında kullanılabilir. Fakat bu çok iyi bilinen ve varolan algoritmalarla yapılamamaktadır. Anahtar Kelimeler: Paralel İnceltme Algoritmaları, Tek Piksel Genişliği, Resmin iskeleti, Yönlü Fourier Filtresi, Parmakizi Resimleri x