GöRÜNTÜ İŞleme

5.Görüntü işlemede temel matematiksel işlemler

Görüntüler üzerinde temel matematiksel ve mantıksal işlemler uygulanabilir. Mantıksal işlemler NOT (değil), AND (ve), OR (veya), xOR (özel veya), NAND (ve değil) işlemleridir. Bu işlemler iki resim üzerinde bulunan her pikseldeki bit değerleri üzerinde uygulanır.

Şekil 14’te A ve B resimleri üzerinde temel mantıksal işlemler uygulanmıştır (Gonzalez ve Woods, 1993).

Şekil 14. Resimler üzerinde temel mantıksal işlemler (Gonzalez ve Woods, 1993)

Matematiksel işlemler ise bir görüntüye ait değerler üzerinde sabit sayılarla yapılan toplama, çıkarma gibi işlemlerin yanı sıra iki görüntüye ait değerlerin toplanması yada farkının alınması şeklinde de olabilir.

Şekil 15’te iki resmin toplanması, Şekil 16’da iki resmin farkının alınması ve Şekil 17’de iki resmin çarpılması örnek olarak gösterilmiştir.

⁺⁼

Şekil 15. İki görüntünün toplanması

^-=

Şekil 16. İki görüntünün çıkarılması

^x=

Şekil 17. İki görüntünün çarpılması

6.Gelişmiş işlemler

Sayısal görüntü işleme temel olarak yedi alt grupta işlemler yapar. Bunlar, sıkıştırma (compression), görüntü geliştirme (image enhancement), görüntü süzme (image filtering), bozulma (image distortion), resmin gösterilmesi (image display), renklendirme (coloring) ve görüntü düzenleme (image editing) işlemleridir (Sid-Ahmed, 1995).

Gelişmiş grafik programlarında bulunan yukarıdaki işlemlerin yanı sıra bilimsel uygulamalarda filtre, görüntü üzerinde nesne tanıma, alan ve uzunluk ölçümleri, nesnelerin sınıflandırılması, en çok gereksinim duyulan işlemlerdir.

Histogramlar (Şekil 18), görüntü üzerinde her renk düzeyinde bulunan piksel sayılarını gösterir (Awcock ve Thomas, 1996).

Şekil 18. Histogram

Eşik değerinin değiştirilmesi (Treshold) işlemidir. Şekil 19'da görüntü üzerindeki piksellerin değeri 128 eşik değerine çekilmiştir (Granlund, 1995).

Şekil 19. Eşik (Treshold) değerinin değiştirilmesi.

Kenarların bulunması (Find edges), resimler üzerinde ana hatların yada nesnelerin kenar çizgilerinin bulunmasında (Şekil 20) kullanılır (Jain ve Ark., 1995).

Şekil 20. Kenarların bulunması.

7.Hareketli görüntüler (Video)

Görüntü saklama yöntemlerinden biri de video görüntüleridir. Manyetik ortamlarda hareketli görüntüleri saklamak ve saklanmış görüntünün tekrar izlenebilmesi için, görüntünün saklanırken kodlanması (coder) ve izleneceği zaman bu kodun çözülmesi (decoder) gerekir. Görüntü işleme konusunda standart bir kodlama bulunmamaktadır. Yaygın olarak kullanılan belli başlı kodlayıcı ve kod çözücüler (CODEC) bulunmaktadır. Bilgisayarda hangi yöntemle kodlanmış görüntü işlenecekse ona ait codec yüklenmiş olmalıdır.

Bir sayısal video dosyasının büyüklüğü, codec, çerçeve oranı, anahtar çerçeve, sıkıştırma kalitesi ve pencere boyutlarına bağlıdır.

Video dosyalarının büyüklüğünü belirleyen parametrelerin etkisini karşılaştırmak için, farklı sahneler ve içeriği olan bir video raw biçiminde kaydedilmiştir.

Gerçek zamanlı olarak çeşitli çerçeve oranları ve pencere büyüklüklerinde farklı kalite seçenekleri ve codeclerle yapılan kayıtların sonuçları aşağıda verilmiştir.

Çizelge 4. MS VidEdit programı kullanılarak farklı kalite ve codeclerin sıkıştırma süreleri ve dosya boyutları.

Çıkış ayarları	Codec	Çevirme süresi (dk)	Boyut (MB)
Her çerçevede %100 kalitede anahtar çerçeve	MS Video 1	9:00	70.1
	Indeo 3.2	10:45	13
	Indeo Interactive	17:00	12.4
	Cinepak	48:30	18.7
Her 10 çerçevede %0 kalitede anahtar çerçeve	MS Video 1	2:50	0.61
	Indeo 3.2	14:15	2.65
	Indeo Interactive	43:45	1.79
	Cinepak	33:10	18
Varsayılan codec kalite ve çerçeve oranı	MS Video 1	3:40	5.17
	Indeo 3.2	14:05	2.89
	Indeo Interactive	46:55	4.95
	Cinepak	34:50	18

İlk Dosya: 30 saniyelik Intel Raw video, saniyede 25 çerçeve, 320 x 240, 70.4 MB. Yalnız 16 bit rengi destekleyen MSVideo 1 hariç, tüm dosyalar 24 bit renk derinliğindedir.

Çizelge 5. Adobe Premiere programının en yüksek kalite seçeneği ile farklı codeclerin sıkıştırma süreleri ve dosya boyutları.

Çıkış	Codec	Çevirme süresi (dk)	Boyut (MB)
Her çerçevede 5 kalitede 5 anahtar çerçeve	MS Video 1	6:35	62.8
	Indeo 3.2	11:40	12.6
	Cinepak	52:05	18.2

Çizelge 6. Çerçeve boyutlarına göre dosya büyüklüklerinin karşılaştırılması.

Çerçeve Boyutu	Codec	Dosya Büyüklüğü (byte)
160x120	Indeo 3.2	4420298
	Indeo Interactive	4420814
192x144	Indeo 3.2	6181010
	Indeo Interactive	6516170
288x216	Indeo 3.2	11681090
	Indeo Interactive	11399920
320x240	Indeo 3.2	13280700
	Indeo Interactive	12658408
640x480*	Indeo 3.2	1884426
	Indeo Interactive	3956890

Çizelge 7. Çerçeve sayısına göre dosya büyüklüğünün kaşılaştırılması

Çerçeve Oranı	Codec	Dosya Büyüklüğü (byte)
25	Indeo 3.2	13280700
	Indeo Interactive	12658408
15	Indeo 3.2	7782486
	Indeo Interactive	7440252
12.5	Indeo 3.2	6597990
	Indeo Interactive	6331812

Çizelge 8. Video NT kart kullanılan codeclerin dosya büyüklüklerine göre karşılaştırılması.

Codec	Dosya Büyüklüğü (byte)
Cinepak	3792598
MS Video 1	13669916
Intel Indeo 3.2	3264318
Intel Interactive	3441432
Vitec DCT	4484472

NT kartları tarafından desteklenen MPEG sıkıştırma yazılımı kullanılarak, Indeo Raw tarafından yaratılmış iki farklı çerçeve boyutunda yada sıkıştırılmış AVI Video dosyalarının dosya büyüklüğü ve MPGEG kalite ayarlarının karşılaştırılması

Çizelge 9. MPEG dosyaları

Çerçeve Boyutu	Başlangıç Codec’i	Dosya Büyüklüğü (byte)	MPEG Sıkıştırma Ayarları
192x144 Çizelge 3’teki dosyadan	Intel Raw	611884	Varsayılan yüksek sıkıştırma
	Intel Raw	1713813	Varsayılan yüksek kalite sıkıştırma
	Intel Raw	2474927	Varsayılan hızlı sıkıştırma
320x240 Çizelge 1’deki orijinal dosyadan	Intel Raw	1223695	Varsayılan yüksek sıkıştırma
	Intel Raw	3250012	Varsayılan yüksek kalite sıkıştırma
	Intel Raw	4823189	Varsayılan hızlı sıkıştırma
Çizelge 1’deki dosyaların yeniden sıkıştırılması	Cinepak	4370476	Varsayılan yüksek kalite sıkıştırma
	MS Video	4245941	Varsayılan yüksek kalite sıkıştırma
	Intel Indeo 3.2	3812733	Varsayılan yüksek kalite sıkıştırma
	Intel Interactive	4073239	Varsayılan yüksek kalite sıkıştırma