Doç. Dr. GÜRAY SONUGÜR

Doç. Dr. Güray SONUGÜR – Öğrenci Bilgi Paylaşım Platformu

18 12 2022

İleri Görüntü İşleme – Arkaplan Modelleme

guraysonugur | Görüntü İşleme

ARKA PLAN MODELLEME

Görüntü işlemede arka plan modelleme (Background Modelling), sahnedeki hareketli nesneleri tanımlamak için bir görüntü serisinin veya video dizisinin arka planının bir modelini oluşturma işlemidir. Benzer bir tanımla; bir görüntüdeki arka plan öğelerini tanımlama ve izole etme işlemidir. Bazı kaynaklarda arkaplan tahmini (Background Estimation) olarak da geçer. Bu genellikle görüntüdeki pikselleri analiz ederek ve sahnede hareket eden ön plandaki nesnelerin aksine arka plana ait olanları tanımlayarak yapılır. Ortaya çıkan arka plan modeli daha sonra görüntüyü ön plan ve arka plan bölgelerine ayırmak için kullanılabilir; bu da nesne tanıma, izleme ve gözetleme gibi çeşitli uygulamalar için yararlı olabilir.

Arka plan tahmini, görüntü işlemede bazı durumlarda basit bir yöntem kullanılarak çözülebilen yaygın bir sorundur. Arabaların geçtiği bir otoyol hayal ederseniz, çoğu zaman arka plan görünürdür (örneğin, yol, ağaçlar, trafik işaretleri) ve ara sıra bir yoldan geçen araçlar şeklinde bir “bozucu etki” olur. Bu aykırı değerler genellikle modellemeler kullanılarak çözülür.

Arkaplan modelleme yöntemleri, görüntü işlemede kullanılan birçok farklı yöntemden oluşabilir. Örneğin, bir görüntüdeki hareketli nesneleri tespit etmek için hareket tahmini yöntemleri kullanılabilir. Bu yöntemler, görüntüdeki nesneleri takip ederek arkaplanı ayırt etmeyi amaçlar. Diğer bir yöntem ise çok boyutlu histogram tekniklerini kullanmaktır. Bu yöntemler, görüntüdeki renkleri ve parlaklık değerlerini inceleyerek arkaplanı ayırt etmeyi amaçlar. Bu yöntemlerin her biri farklı avantajlar ve dezavantajları olsa da, genellikle arkaplan modelleme problemi için en uygun yöntemi seçmek için birkaç farklı yöntemi bir arada kullanmak en iyi sonucu verir.

Ardışık Çerçeve Çıkarımı Yöntemi:

Kullanılan başlıca yöntemlerden birisi videoda arka arkaya gelen iki görüntünü arasındaki geçici değişiklikleri bulma yöntemidir (temporal frame differencing). Bir video içerisindeki arka arkaya gelen iki video çerçevesinin birbirinden çıkartılması ile elde edilen bilgilerden oluşur.

Örnek:

 

Basit Ortalama Arkaplan Modeli:

 Ortalama modeli, arkaplan modellemede kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem, bir görüntüdeki arkaplanı temsil etmek için görüntüdeki bütün piksellerin ortalama değerini hesaplar. Bu ortalama değer, görüntüdeki arkaplanı temsil eden bir arkaplan modeli oluşturulmasına yardımcı olur.

Gaussian Ortalama (Gaussian Average) Arkaplan Modeli:

Gauss ortalama arkaplan modeli, arkaplan modellemede kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem, bir görüntüdeki arkaplanı temsil etmek için görüntüdeki bütün piksellerin Gauss dağılımına göre ortalama değerini hesaplar. Bu ortalama değer, görüntüdeki arkaplanı temsil eden bir arkaplan modeli oluşturulmasına yardımcı olur. Örneğin, bir görüntüdeki bir nesnenin hareketi tespit edildiğinde, Gauss ortalama modeli kullanılarak bu nesnenin arkaplanı ayırt edilebilir. Gauss ortalama modeli, ortalama modeline göre daha karışık hareketleri tespit etme kabiliyetine sahip olduğu için daha karmaşık hareketli arkaplanlar için tercih edilebilir.

Medyan Arkaplan Modeli:

Medyan arkaplan modelleme yönteminde ardışık gelen çerçevelerin (karelerin) güncel medyan değerleri alınarak bir arkaplan görüntüsü oluşturulur. Ancak ardışık çerçevelerin medyanlarının alınması diğer yöntemlerden farklılık gösterir. Çerçevelerin aynı koordinatta bulunan her bir pikselin belirli biz zaman penceresi dahilinde (örneğin son 60 çerçeve) medyanlarının alınması gerekir. Bu da yazılımsal açıdan işleri biraz zorlaştırır.

 

 

,