Search

Son yıllarda yoğun çalışma yapılan alanlardan birisi olan görüntü işleme, birçok mühendislik alanında başarıyla kullanılmaktadır. Görüntü işleme, girişleri ve çıkışları görüntüler olan işlemleri ve ayrıca bu görüntülerden öznitelikleri çıkartan süreçleri kapsamaktadır. Bu süreçlere, bölütleme, morfolojik işlemler, kenar bulma, köşe bulma ve filtreleme gibi işlemler örnek olarak verilebilir. Bu işlemler için kullanılan Resim veya görüntüler piksellerden oluşmaktadır. Bir VGA (Video Graphics Array (Video Grafik Dizisi)) aracılığı ile aktarılan 640x480 piksel boyutundaki bir görüntü üzerinde işlem yapılabilmesi için 307,200 adet verinin hesaplanması gerekmektedir. Görüntü kalitesi veya boyutu arttığında işlem hacmi de büyümektedir. Bu işlemlerin gerçek zamanlı yapılabilmesi için yüksek hızlı ve paralel işlem yapabilen sayısal platformlara ihtiyaç duyulmaktadır. Sunulan bu çalışmada, köşe algılama algoritmalarından FAST (Features from Accelerated Segment Test (Hızlandırılmış Segment Testinden Özellikler)) ve Harris köşe algılama algoritmaları, kenar bulma algoritmalarından Sobel kenar bulma algoritması, morfolojik işlem algoritmalarından yayma ile aşındırma yöntemleri ve renk değiştirme algoritması FPGA (Field Programmable Gate Array (Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri)) çipleri üzerinde çalışmak üzere gerçek zamanlı olarak tasarlanmıştır. Tasarlanan gerçek zamanlı görüntü işleme algoritmalarında Xilinx Vivado Design Suite HLx kullanılmıştır. Gerçek zamanlı görüntüler HDMI (High Defination Multimedia Interface (Yüksek Çözünürlüklü Çoklu- Ortam Arayüzü)) aracığıyla kameradan alınmıştır. Alınan gerçek zamanlı görüntü verilerinin FPGA üzerinde işlenebilmesi için VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language (Çok Yüksek Hızlı Tümleşik Devre Donanımı Tanımlama Dili)) kullanılmıştır. Yapılan tüm tasarımlar Xilinx Zybo Z7-20 kartı üzerinde gerçeklenmiştir. FPGA-tabanlı tasarımların sonuçlarından elde edilen görüntü verileri HDMI aracılığıyla monitöre aktarılmıştır. Xilinx Zybo Z7-20 FPGA kartı üzerinde çalışmak üzere tasarımı yapılan gerçek zamanlı görüntü işleme algoritmalarından elde edilen sonuçlar sunulmuştur. Image processing, which has been one of the areas of intensive work in recent years, has been successfully used in many engineering fields. Image processing includes processes whose inputs and outputs are images, as well as processes that extract attributes from these images. Examples of these processes are segmentation, morphological operations, edge finding, corner finding and filtering. The pictures or images used for these operations consist of pixels. 307,200 pieces of data need to be calculated in order to be able to process an image of 640x480 pixels, which is transferred via a VGA (Video Graphics Array). As image quality or size increases, the transaction volume also increases. In order to carry out these transactions in real time, digital platforms that can perform high speed and parallel transactions are required. In this study presented, FAST (Features from Accelerated Segment Test) and Harris corner detection algorithms, Sobel algorithm from edge detection algorithms, spreading and erosion methods from morphological processing algorithms, and color changing algorithm FPGA (Field Programmable It is designed to run on Gate Array (Field Programmable Gate Arrays) chips in real time. Xilinx Vivado Design Suite HLx was used in the designed real time image processing algorithms. Real-time images were taken from the camera via HDMI (High Definition Multimedia Interface). VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) was used to process the real-time image data received on FPGA. All the designs were implemented on the Xilinx Zybo Z7-20 card. Image data obtained from the results of FPGA-based designs were transferred to the monitor via HDMI. The results obtained from real-time image processing algorithms designed to work on Xilinx Zybo Z7-20 FPGA board are presented.

Dünya üzerinde her yıl insan hayatına, çevreye ve ekonomiye ciddi zararlar veren depremler meydana gelmektedir. Mühendisler ve bilim insanları mevcut teknolojiyle bu doğal afetlerin önceden tahmin edilebileceği bir yöntemi henüz geliştirememişlerdir. Bu nedenle depremler insan hayatını bir çok yönden ciddi anlamda etkilemeye devam etmektedir. Deprem Mühendisliği, bu etkileri en aza indirgemeyi amaçlayan çalışmaların yapıldığı bir disiplindir. Bu etkilerin en az indirilmesi söz konusu olduğunda çoğu zaman ilk akla gelen yapısal güvenilirlik olmaktadır. Ancak yapısal güvenilirliğin sağlanmaması durumunda da Deprem Mühendisliği disiplini mevcut risklerin yönetimi konusunu da ele almaktadır. Bu rikslerin doğru yönetilmesini sağlayan bileşenlerden birisi de deprem sonrası ortaya çıkan yapısal hasarları hızlı bir şekilde belirlenebilmesidir. Yapısal hasarların hızlı belirlenebilmesi, kurtarma çalışmalarının planlanmasıyla daha çok ve daha hızlı hayat kurtarabilmenin yanında, hasarın ekonomik boyutu ve afet sonrası kalkınma planlarının yapılması gibi faydalar da sağlamaktadır. Bu amaç doğrultusunda, afet sonrası hasarın belirlenmesinde uzaktan algılama sistemlerinden yaygın bir şekilde faydalanılmaktadır. Uzaktan algılama verilerinden, mevcut bilimsel birikimin ve teknolojinin de olumlu etkisiyle, görüntü işleme ve makine öğrenmesi teknikleri kullanılarak afet durum değerlendirmesinin yapılması öne çıkan bir araştırma konusudur.Bu çalışmada deprem nedeniyle meydana gelen yapısal hasarın belirlenerek acil durum planlanmasına kaynak oluşturacak hasar haritalarının belirlenebilmesinde çok yüksek çözünürlükü optik uydu fotoğraflarının kullanılması konusu ele alınmıştır. Literatürde söz konusu verilerin bu amaçla kullanıldığı bir çok çalışma yapılmış olsa da henüz istenilen hız ve doğruluğa ulaşabilecek genel bir yaklaşıma erişilememiştir. Bu nedenle görüntü işleme ve yapay öğrenme alanlarındaki mevcut gelişmeler de göz önüne alınarak ihtiyaç duyulan hız ve doğrulukta sonuç verebilecek bir yaklaşım oluşturmak amaçlanmıştır. Önerilen yaklaşımın şekillenmesinde ve değerlendirilmesinde vaka çalışması olarak; 12 Ocak 2010'da 7.0 Mw büyüklüğünde meydana gelen Haiti ve 26 Aralık 2003'te 6.6 Mw büyüklüğünde meydana gelen Bam depremlerine ait çok yüksek çözünürlüklü veri setleri kullanılmıştır. Söz konusu depremlerin meydana getirdiği yapısal hasarlar sadece deprem sonrası görüntülerin görüntü işleme teknikleriyle detaylandırılmış ve bu detaylı veriler yapay öğrenme yöntemleri kullanılarak mevcut hasarın belirlenmesinde kullanılmıştır. /newpageİncelenen veri setlerinden Bam şehrine ait olanı depremden sadece sekiz gün sonra Quickbird isimli ticari uydu aracılığıyla çekilmiştir. Bam verisinin oluşturulmasında kullanılan sensör kırmızı, yeşil, mavi ve yakın kızıl ötesi dalga boylarında elde edilen dört kanallı bir multi-spektral veriye ek olarak daha geniş bir dalga boyu aralığında tek kanallı, 0.6 metrelik uzamsal çözünürlükte pankromatik bir veri sunabilmektedir. Haiti şehrinden elde edilen veri setinin alındığı Worldview-1 isimli uydu ise kırmızı, yeşil ve mavi olmak üzere üç kanallı multi-spektral, 0.5 metrelik uzamsal çözünürlükte de pankromatik veri sunmaktadır. Sensörlerin sunduğu multispektral veri parçaları pankromatik verilerle karşılaştırıldığında spektral çözünürlük bakımından daha zengin olsa da, uzamsal çözünürlük açısından çok daha zayıftır. Matematiksel olarak değerlendirildiğinde multispektral kanallar çekilen alandaki malzeme kimyasıyla ilgili daha çok bilgi verirken, pankromatik veriler nesneleri ayırt etmek konusunda daha faydalı bilgi vermektedir. Zira, uzamsal çözünürlük olarak belirtilen büyüklükler veri içerisinde bir piksel içerisine sığdırılan alanın gerçekte kaç metrekarelik bir alan olduğunu temsil etmektedir. Dolayısıyla bu iki veriyi bir arada kullanmak analizleri daha doğru sonuçlara yönlendirecektir. Bu doğrultuda `pan-sharpening` adı verilen bir işlem uygulanarak iki veri türü birleştirilerek analizlerde kullanılmaktadır. Söz konusu uzaktan algılama verileri makine öğrenmesi veya başka bir deyişle yapay öğrenme kullanılarak bir çok amaç için sınıflandırılabilir. Örneğin tarım arazileri üzerinde bu sınıflandırma yaklaşımı kullanılarak arazi üzerindeki bitki örtüsü kolaylıkla belirlenebilir. Bu çalışmada sınıflandırma yaklaşımını deprem sonrası hasarlı yapıların tespit edilmesi için kullanılmıştır. Sınıflandırılacak veri her ne kadar yüksek çözünürlükte olsa da böyle zor bir problemin çözülmesi ancak ileri düzey görüntü işleme metodlarının kullanılmasıyla mümkün olacaktır. Bu nedenle çalışmada başarısı benzer analizlerde başarısının literatürdeki bir çok çalışmayla doğrulanmış bir görüntü işleme dalı olan matematiksel morfolojinin ileri yöntemleri kullanılarak mevcut görüntülerden ek özellikler hesaplanmıştır. Bu ileri yöntemler morfolojik profiller ve morfolojik nitelik profilleridir. Bu yöntemlerle sınıflandırma sonucunu iyileştirmek mümkün olsa da, profillerin oluşturulmasında kullanılacak parametreler bölgeye has geometrik özelliklere bağlı olduğundan bir süpervizyon gerektirmektedir. Bu gereklilik de yöntemleri otomatik bir hasar tespit yaklaşımında kullanmayı zorlaştırmaktadır. Fakat başka bir yapay öğrenme dalı olan öznitelik seçme yöntemleri bu konuda bir çözüm üretmek için kullanılabilmektedir.Bu çalışmada, incelenen iki farklı bölgeye ait deprem sonrası uydu görüntüsünün içerisinden seçilen, göreli olarak küçük alanlara ait, çalışma alanları üzerinden yukarıda bahsedilen morfolojik yöntemler kullanılarak çok fazla sayıda öznitelik oluşturulmuş ve bu öznitelikler öznitelik seçme yöntemlerinden maksimum alaka minimum gereksizlik (ing: maximum relevance minimum redundancy (mRMR)) isimli yöntem uygulanarak öznitelikler bir önem sırasına göre sıralanmışlardır. İlgili deprem görüntüsündeki bütün bölgelerde bu sıralamalar üzerinden elde edilen en önemli özniteliklerle aynı parametrelere sahip öznitelikler hesaplanarak bütün bölgeler sınıflandırılmış ve hasar haritaları elde edilmiştir. Ulaşılan sonuçlar önerilen yöntemin iki ayrı veri üzerinde de sınıflandırma doğruluklarını ve tematik harita kalitelerini önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermiştir. Bu tezde önerilen yaklaşım ve bu yaklaşımda kullanılan bütün yöntemler detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Dört bölümden oluşan bu tezin, ilk bölümünde problemin tanımı anlatılarak literatürde daha önce yapılan benzer çalışmalar incelenmiştir. İkinci bölümde ise kullanılan yöntemlerin teorik altyapıları anlatılmıştır. Üçüncü bölümde ise ele alınan deprem sonrası çok yüksek çözünürlüklü görüntüler için yapılan analizler ve sonuçları ayrıntılı olarak sunulmuştur. Son bölümde ise çalışmanın sonuçları değerlendirilmiş, olası ileri çalışmalar tartışılmıştır. Our planet is subjected to earthquakes, which is a devastating natural disaster that affects human life, wild life, and their habitats. Earthquake engineering discipline is trying to manage risks and to protect all living creatures from destructive effects of the earthquakes for over a hundred years. One of the most important issues in this discipline is to detect damaged or totally collapsed buildings right after the earthquake. Because the damage information provided in a short time of period could help the decision makers to build a fast emergency plan, and to guide research and rescue teams. Even though the field based surveys can provide a detailed illustration of the earthquake-induced damage, they are not sufficient to rapidly serve critical information. Therefore, remote sensing data sources are becoming a popular direction in the earthquake-induced damage assessment. Light detection and ranging (LIDAR), synthetic aperture radar (SAR), and optical images are three main types of the remote sensing data that are used for earthquake-induced damage detection tasks. Each data type has its own advantages and disadvantages for such tasks. For example, LIDAR images can be useful to detect the damaged in detail, while SAR is not affected by severe weather conditions, or optical images are the most accessible and interpretible type of the data. Thanks to recent technological improvements, optical imaging sensors are able to acquire very high resolution images. Therefore, in this study, a very high resolution post-earthquake image was considered to detect earthquake-induced damage.For an accurate earthquake damage assessment from very high resolution (VHR) images, contextual relations between pixels need to be included in conjunction with spectral information during the classification. To utilize the spatial information in an efficient way, specific patterns representing the earthquake-induced damage should properly be modelled. Morphological Profiles (MPs) and Attribute Profiles (APs) provide a multi-dimensional representation of an image with a successive implementation of different attribute filters, and they are able to generate the complicated features for a specific pattern. In this study, the APs and the MPs were used to extract the additional contextual features for two different very high resolution post-event satellite images, acquired from City of Bam in Iran and Porto-Prince. These contextual features were then analyzed by means of a feature selection algorithm to find the optimal features , contributing the damage the most, in those profiles. A feature selection method, called Minimum Redundancy Maximum Relevance (mRMR) was used to analyze performance of the morphological and attribute features. A final subset of selected features was analyzed also using two different classifiers, that are k-Nearest Neighbours (kNN) and Support Vector Machines (SVM). The results showed that use of a proper configuration of those profiles can significantly improve the classification accuracy and the quality of the thematic map. 81

Sentetik Açıklıklı Radar (SAR) görüntüleme sistemi, yüksek çözünürlüklü bir görüntü elde etmek için çok fazla ölçüm gerektirir. Bu durum aynı zamanda ölçüm sayısının çok fazla olmasından dolayı, hızlı analog-dijital dönüştürücülere ve büyük yerleşik depolama sistemlerine duyulan ihtiyacı da arttırır. 1-bit nicemlemeyi kullanmak, bu sorunlara rasyonel bir çözüm olabilir. Bu tezde zamanla değişen eşikler kullanılarak 1-bit sıkıştırılmış SAR görüntüleme için yeni bir çerçeve sunulmuştur. Seyrek SAR görüntülerinin zamana göre değişen eşik değerlerle 1-bit olarak ölçülen gürültülü ölçümlerden nasıl yeniden yapılandırılacağı gösterilmiştir. Geleneksel 1-bit Sıkıştırılmış Algılama (SA) algoritmalarında, ölçümleri sıfır eşik ile karşılaştırarak 1-bit nicemleme yapılmıştır. Bu, sinyalin büyüklüğünün kaybolmasına neden olur ve tam sinyal geri kazanımı imkansız hale gelir. Bu algoritmaların aksine, biz alınan sinyali zamanla değişen eşiklerle karşılaştırarak 1-bitlik nicemleme yapıyoruz. Bu 1-bitlik nicemleme metodu ile birim norm kısıtlaması, tutarlılık fonksiyonu ve sofistike optimizasyon algoritmaları artık gerekli değildir. Ayrıca, bu yöntemle elde edilen sinyallerin genlikleri daha doğrudur. Bu 1-bit nicemleme yaklaşımını kullanarak, 1-bit CS SAR görüntüleme yeniden yapılandırma problemini, amaç fonksiyonunun l_2 veri doğruluğu terimi ve düzgün olmayan bir normalleştirme fonksiyonu içeren kısıtlanmamış bir optimizasyon sorunu olarak formüle edebiliriz. Bu kısıtlanmamış optimizasyon problemini çözmek için, değişken bölme ve hesaplama açısından verimli ve uygulaması kolay çarpanların alternatif yön yöntemini kullanıyoruz. Gerçek ve sentetik SAR görüntüleri içeren simülasyonlardan elde edilen sonuçlar, BCST-SAR (SAR görüntülemede zamanla değişen eşiklerle ikili SA) olarak adlandırılan, önerilen algoritmanın etkinliğini doğrulamaktadır. Synthetic Aperture Radar (SAR) imaging system requires too much measurements to achieve a high-resolution image. This situation also raises the need for fast analogue-to-digital-converters and large on board storage systems due to the large number of measurements. Using 1-bit quantization may be a rational solution to these issues. A new framework is introduced for 1-bit compressed SAR imaging by using time-varying thresholds in this dissertation. It has been demonstrated how to reconstruct sparse SAR images from noisy measurements which are quantized to 1-bit with time-varying thresholds. In conventional 1-bit Compressive Sensing (CS) algorithms 1-bit quantization has been done by comparing measurements to a zero threshold. This makes the magnitude information of the signal to be lost and exact signal recovery becomes impossible. Unlike those algorithms, we do 1-bit quantization by comparing the received signal to time-varying thresholds. With this 1-bit quantization method, unit-norm constraint, consistency function and sophisticated optimization algorithms are no longer needed. Moreover, the amplitudes of the signals obtained by this method are more accurate. Using this 1-bit quantization approach, we can formulate 1-bit CS SAR imaging reconstruction problem as an unconstrained optimization problem where the objective function includes l_2 data-fidelity term and a non-smooth regularization function. For solving this unconstrained optimization problem, we use variable splitting and the alternating direction method of multipliers which is computationally efficient and easy to implement. The results from simulations with real and synthetic SAR images validate the effectiveness of the proposed algorithm named as BCST-SAR (Binary CS with Time-varying thresholds in SAR imaging). 90

Meteoroloji radarları sayısal hava tahmin modellerini besleyen anahtar enstrümanlar arasındadır. Onlarca kilometere yarıçaplı, çeşitli yükselim açılarında iki boyutlu (2B) görüntüler oluşturur. Bu görüntüler aslında üç boyutlu (3B) zamana bağlı hacimsel verilerden kesitlerdir. Modern radarlarda, her hücreye belirli bir işlemden sonra bir tür hidrometeor atanabilir. Ancak, bu görüntülerin görsel yorumu karmaşık görüntüleme geometrisi nedeniyle kolay değildir. Yine de, bilgisayar grafikleri hava durumu radar görüntülerini kolayca gözlemlenebilir ve analiz edilebilir hale getirebilir. Bu tezde, hava durumu radar görüntüleri için 3B geriçatım ve görselleştirme yöntemi için bir araç takımı sunulmuştur. Araç takımı kullanıcıların NEXRAD Seviye III hidrometeor sınıflandırma görüntülerini kapalı hacimler halinde işleyebilmelerini ve görselleştirebilmelerini sağlar ve toplanan görüntüler, şu adımlarda hacimsel yağış tipinin göstergesine dönüştürülür: İlk olarak, iki boyutlu (2B) görüntülerde her bir yağış tipi için sürekli ve pürüzsüz yoğunluk tahminleri elde edilir ve eğer eşik değerinin üzerinde ise, karşılık gelen hücreye maksimum yoğunluğa sahip yağış tipi atanır. İkinci olarak, elde edilen görüntü bağlı bileşen analizi kullanılarak bölütlendirilir. Ardından, her bir bölütün sınırları meta veriler kullanılarak çıkarılır ve 3B uzaya aktarılır. Daha sonra, farklı yükseklikteki ancak aynı nesneye ait 3B çokgenler eşleştirilir. Son olarak, eşleşen 3B çokgenlerden bir 3B kafes yapısı oluşturulur ve bilgisayar grafik algoritmaları kullanılarak 3B görsel animasyon oluşturmak için sırayla görüntülenir. Araç takımı, hava durumu radar operatörlerinin karmaşık hava olaylarını 3B olarak daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir. Weather radars are among key instruments that feed numerical weather prediction models. They form two-dimensional (2D) images at various elevation angles with radii of tens of kilometers. These images are actually sections from three-dimensional (3D) time-dependent volumetric data. In modern radars, each cell can be assigned a type of hydrometeor after processing. However, the visual interpretation of these images is not easy due to the complicated viewing geometry. Nevertheless, computer graphics can make weather radar images easily observable and analyzable. In this thesis, a method and a toolkit for 3D reconstruction and visualization of weather radar images are presented. The toolkit enables users to process and visualize NEXRAD Level III hydrometeor classification images in the form of closed-volumes and collected images are converted into volumetric display of precipitation types in following steps: Firstly, continuous and smooth density estimates are obtained for each precipitation type in these 2D images and the type with the maximum density is assigned to the corresponding cell if it is above a threshold. Secondly, the resulting image is segmented using connected components analysis. Then, the boundaries of each segment are extracted and transferred to the 3D space by using metadata. Subsequently, the 3D polygons from different levels but belonging to the same object are matched. Finally, a 3D wireframe structure is created from the matched 3D polygons and displayed sequentially to create 3D visual animation using computer graphics algorithms. The toolkit can help weather radar operators to better grasp the complicated weather events in 3D. 143

Sayısal görüntü üzerinde işleme ve düzenleme, teknolojinin gelişmesiyle hızlı ve yaygın hale gelmiştir. Teknolojinin iyi amaçlı kullanımının yanında, görüntülerin gerçekliği üzerinde oynamak gibi kötü amaçlı kullanımı da mümkündür. Sayısal görüntü üzerinde kötü amaçlı olarak kullanılan en yaygın sahtecilik yöntemi, kopyala-yapıştır sahteciliğidir. Kopyala-yapıştır sahteciliği nesneleri kapatmak (ör: olay yeri görüntülerinde cinayetin işlendiği suç aleti ya da suçu işleyen kişinin görüntüsünün gizlenmesi) ya da istenilen nesnelerin sayısını arttırmak (ör: yapılan hava saldırısı görüntüsünde füzelerin ve füzeatarların sayısını arttırmak) için aynı görüntü içerisinden kopyalanan bölgenin yine aynı görüntü içerisine yapıştırılmasıdır. Bu tez çalışmasında, askeri, tıp, kamu ve hukuk gibi önem arz eden alanlarda yapılan kopyala-yapıştır sahteciliği tespiti için önerilen iki çalışma anlatılacaktır. Bunların yanı sıra kopyala-yapıştır sahteciliği tespitinde literatürde daha önce yer almamış ama önemli bir alan olan ve yoğun bilgi içeren hiperspektral uydu veri setleri kullanılarak, görüntü sahteciliği tespiti gerçekleştirilmiştir. Tez kapsamında gerçekleştirilen çalışmalarla literatürde var olan çalışmalar karşılaştırılarak, ataklara karşı dayanıklılık test edilmiştir. Önerilen yöntemlerin doğruluk oranının daha yüksek ve ataklara karşı dayanıklı olduğu deneysel sonuçlar ile rapor edilmiştir. Processing and editing operations on digital images become fast and common with the aid of technological improvements. In addition to the good use of technology, it is also possible to use maliciously, such as editing reality of images. The most common method of vicious editing is the copy-move forgery. Copy-move forgery can be used to cover objects (i.e covering the image of the crime device or the perpetrator of the crime scene in the crime scene images) or increasing the number of objects desired (i.e increasing the number of missiles and missile launchers in the air attack image). In this thesis, two studies which are proposed for the detection of copy-paste forgery in important areas such as military, medical, public and law will be explained. Moreover, Copy-move forgery detection methods are used in hyperspectral satellite image data sets with dense and important information which are not found in literature. The studies carried out within the scope of the thesis were compared with the existing studies in the literature and the resistance to attacks was tested. It has been reported with the experimental results that the accuracy of the proposed methods is higher than conventional methods and resistant to attacks. 97

Madencilik çalışmalarında, kazı metodu olarak delme ve patlatmanın kaçınılmaz olduğu durumlarda patlatma sonrası elde edilen yığının parçalanma derecesinin ve parça boyut dağılımının, kazı sonrası takip eden yükleme, nakliye, kırma, öğütme vb. diğer madencilik işlemlerinin performansında ve toplam maliyetler üzerinde %12 ile %40 arası oranda etkileri bulunmaktadır.Teknik ve ekonomik sebeplerden maden üretiminde delme ve patlatma çalışmalarında optimizasyon şarttır. Bu optimizasyon çalışmaları patlatma sonrası gözlemler, performans ve maliyet analizleri ile gerçekleştirilmektedir. Son yıllarda dijital görüntü işleme yöntemleri patlatma sonrası parça boyutunun tayininde oldukça başarılı bir şekilde uygulanmaya başlanmıştır. Dijital görüntü işleme yöntemi ile parça boyutu analizi, patlatma sonrası oluşan yığından veya bant konveyörden dijital olarak görüntü alınması, bu görüntünün uygun yazılımla analiz edilmesi ve sonucun parça boyut dağılımının alan hesabıyla sunulması ilkesine dayanmaktadır.Bu tez kapsamında İmagej dijital görüntü işleme yazılımı kullanılarak Limak Çimento'ya ait kalker açık ocak işletmesinde parça boyut dağılımı saptanarak, patlatma verimlilik analizi yapılmıştır. In the condition that drilling and blasting technique is inevitable on mining activities, the fragmentation rate and particle size distribution of the muckpile obtained after blasting has influences between 12% and 40% on the performance of subsequent mining activities such as loading, hauling, crushing, grinding etc. and the total costs of that mine.The optimization on drilling and blasting activities for mine producing is a must due to technical and economic reasons. These optimization studies can be achieved by visual observations, performance and cost analysis after blasting. In recent years the digital image analysis techniques are applied successfully on assessment of particle size distribution after blasting. Digital image processing technique depends on the principle of obtaining digital image from the muckpile or belt conveyor, analyzing these images by suitable softwares and presenting the results with particle size distribution graphics. Within the scope of this study, the particle size distribution after blasting was assessed at Limak Cement Lime Stone open pit by using Imagej software. 124

Sperm Sayımı infertilite teşhisinin ilk aşamasıdır. Bilgisayar Destekli Sperm Analizi (BDSA) ve Görsel Değerlendirme (GD) sperm analizlerinde kullanılan iki değerlendirme tekniğidir. GD, sayım çemberi üzerinden sperm gözlemleyerek gerçekleştirilir. Bu nedenle, teşhis genelde beceri ve deneyime bağlıdır. Öte yandan, BDSA, gelişmiş bilgisayar teknikleri ve insan etkilerinin izolesi sayesinde daha gelişmiş bir teknolojidir. Ancak, tümleşik bir sistem olduğundan GD tekniğinden daha pahalı bir analizleme çözümüdür. Buna ek olarak, BDSA sistemlerinde, uğraştırıcı bir parametre belirleme işlemi gereklidir. Sistemin başarımı, belirlenen parametrelerle bağıntılıdır.Bu tez çalışmasında akıllı telefon ve bilgisayar kullanarak sperm konsantrasyonu ve motilite analizi için kombinasyonel bir yaklaşım geliştirmeyi amaçlıyoruz. Akıllı telefon, GD tekniğine benzer görüntüler elde etmek için kullanılmıştır. Sonrasında, insan etkilerini ortadan kaldırmak için bilgisayarla analiz yöntemleri kullanılarak numune analiz edilir. Çalışma kapsamında, sperm sayım çemberleri üzerinden elde edilen görüntüleri analiz etmek amacıyla Bilgisayar Destekli Sperm Sayma ve Hareket Analiz Yazılımı (BSSHAS) adlı bir yazılım önerildi. Yazılım, sıralı olarak koşturulan yedi modülden oluşmaktadır: (1) Veri Toplama ve Organizasyon, (2) Otomatik Izgara Tespiti ve İlgi Alanı çıkartımı, (3) Video Sabitleme, (4) Hareketli / Hareketsiz Sperm Hücresi Algılama, (5) Spermlerin Sayımı, (6) Hareketli Sperm Takibi ve (7) Yörünge Sınıflandırması. Her adım, görüntü işleme tekniklerinden oluşan çeşitli kombinasyondan oluşur. Öncelikle, veri toplama ve organizasyonu, geleneksel BDSA sistemlerinin aksine, daha az maliyetli bir tasarım sağlamak için yeni bir yaklaşım kullanılarak gerçekleştirildi. Sonrasında, yazılım tarafında, İlgi Alanları (İA) çıkarma işlemi, çizgi algılama ve bölütleme yöntemlerinin kombinasyonel bir yaklaşımı ile gerçekleştirildi. Ardından, veri toplama aşamasında oluşan titreşimleri ortadan kaldırmak için özellik eşleme tabanlı video sabitlemesi üzerine algoritma geliştirildi. Özelliklerin çıkartılması anlamında, farklı tanımlayıcılar test edildi. Dördüncü olarak, hareketsiz ve hareketli sperm hücresinin algılamasında sırasıyla arka plan ve ön plan çıkartma teknikleri kullanıldı. Ek olarak, bu aşamada hareketsiz sperm bölütleme başarımını arttırmak için aktif kontur, çift eşikleme ve kümeleme yöntemleri uygulandı. Bundan sonra tespit edilen spermler piksel tabanlı blob analizi ile sayıldı. Hareketlilik analizi için hareketli olarak tesbit edilen spermler, Mean Shift ve Kalman Filtreleri ile takip edildi. Yörüngelerden çeşitli hareket özellikleri çıkarılarak dört sınıfa ayrıldı. Son adım olarak, sonuçlar kullanıcılara bildirildi.Önerilen yazılımın her modülü ayrı ayrı test edildi. Otomatik İA saptama ve çıkartma adımında, iki yaklaşım incelendi ve 20 hastadan elde edilen 80 video üzerinden denendi. Sonuçlar karşılaştırıldı. Video sabitleme çalışması, 14 hastadan elde edilen 42 video üzerinde değerlendirildi. Sperm konsantrasyon analizi için iki teknik test edildi. Fuzzy C-Means tabanlı bölümlemenin performansı 5 denekten elde edilen 15 video üzerinde ölçüldü. Daha gelişmiş bir teknik, çift eşikleme ve aktif kontur tabanlı bölütleme, 8 deneğin 32 videosunda değerlendirildi. Son olarak, 8 hastadan elde edilen 32 video, izleme tekniğinin doğrulanması için kullanıldı. Sonuç olarak, önerilen spermiogram analiz yaklaşımının test aşamasına, 55 denekten farklı zamanlarda elde edilen toplam 201 semen videosu dahil edilmiştir.Klinik araştırmada, başlangıç olarak BDSA sistemi, GA ve önerilen BSSHAS sperm konsantrasyon sayım sonuçlarını uygun yoğunluk hesaplama tekniği kullanarak karşılaştırdık. GA tekniğinde, uzmanlar manuel olarak hareketli ve hareketsiz spermleri 10 ve 16 kare genellemesini kullarak saymaktadırlar. Konsantrasyon analiz sonuçlarına göre, önerilen BSSHAS, GA ile benzer çıktılar üretmiştir. Önerilen yöntem, hareketsiz spermlarin sayımında daha tutarlı ve az dalgalanma göstermektedir. Ayrıca, Asthenospermi gibi spesifik hastalıkların belirlenmesi için GA'den daha etkilidir. Geleneksel SQA-Vision BDSA sisteminin ise 5 milyondan az sperm hücresi bulunan örneklerde analiz yapamayacağı bilinmektedir. Bu nedenle, sunulan yaklaşım, kısırlık tanısında daha etkilidir. Hareketli sperm analizinde ise, önerilen BSSHAS, SQA-Vision CASA ile karşılaştırıldığında benzer çıktılar vermektedir. Tek bir spermatozanın diğer spermler içerisinde bir süre boyunca manuel olarak gözle izlenmesinin güç olmasından dolayı, SQA-Vision, hareketli hücre sayımı analizinde, GA tekniğine göre daha güvenilir bir tekniktir. Dolayısıyla, SQA-Vision ile önerilen BSSHAS arasındaki benzerlikler, hareketlilik analizi için GA tekniği ile karşılaştırmadan daha anlamlıdır.Elde edilen konsantrasyon ve hareket analizi sonuçlarına göre, önerilen akıllı telefon temelli sperm analiz yaklaşımı laboratuarlarda uyarlanabileceği kanıtlanmaktadır. Önerilen sistemimiz modülerlik, işlevsellik, doğruluk ve düşük maliyet ile dikkat çekmektedir. Buna ek olarak, GA ve BDSA'deki insan faktörününe bağlı hataları ortadan kaldırmaktadır. Spermiogram is the first step of the infertility diagnosis. Computer Aided Sperm Analysis (CASA) and Visual Assessment (VA) are two evaluation techniques employed in spermiogram analyses. The VA is carried out by manually observing the sperm on counting chambers. Hence, analysis and diagnosis strongly depend on the skills and experiences of the observers. On the other hand, the CASA is a more advanced technology due to the improved computerized techniques and minimization of human intervention. However, it is more expensive than VA since it is an integrated computer based system and requires exhaustive parameter setting process.In this thesis, we aim to develop a combinational approach using the smartphone and computer for the sperm concentration and motility analysis. Smartphone was utilized to obtain images similar to the VA technique. The acquired samples were analyzed by using computerized methods to eliminate the observer variability. In this thesis, a software named as Computerized Sperm Counting and Trajectory Analyzing Software (CSCTAS) for automatically counting and tracking the sperm over one of the commonly using counting chamber, is proposed. Proposed software consists of seven modules executed sequentials: (1) Data Acquisition and Organization, (2) Automatic Grid and Region of Interest (ROI) detection and extraction, (3) Video Stabilization, (4) Motile/Immotile Spermatozoon Detection, (5) Spermatozoa Counting, (6) Motile spermatozoa tracking, and (7) Trajectory Classification. Each module consists of various combination of image processing techniques. Firstly, data acquisition and organization were performed using a novel approach to provide inexpensive design contrary to traditional CASA systems. Secondly, Region of Interest (ROI) extraction was realized by a combinational approach of line detection and segmentation methods. Then, feature matching based video stabilization was introduced to eliminate the vibrations occurred during the data acquisition step. In this respect, different descriptors were tested. The fourthly, Background and foreground extraction techniques were employed in immotile and motile spermatozoon detection process, respectively. Additionally, active contour, dual thresholding and clustering were implemented to enhance the segmentation of immotile spermatozoon in this step as well. Thereafter, detected sperms were counted by pixel based blob analysis. Motile spermatozoa were tracked by the Mean Shift and the Kalman Filters for the motility analysis. Various motility features were extracted from the trajectories to classify them into four classes. As the final step, results were reported to the users.Each module of the proposed software was individually tested. Two approaches of the automatic ROI detection and extraction steps were tested and compared on 80 videos of 20 subjects. Video stabilization idea was evaluated on 42 videos of 14 subjects. Two techniques were performed for the sperm concentration analysis. The performance of the Fuzzy C-Means based segmentation was measured on 15 videos of 5 subjects. A more advanced technique, dual thresholding and active contour based segmentation, was evaluated on 32 videos of 8 subjects. Finally, 32 videos of 8 subjects were used for the verification of the tracking technique. As a result, totally 201 semen videos obtained at different times from 55 subjects were included for the determination of the proposed spermiogram analysis approach.In the clinical research, we initilaly compared the counting results of CASA system, VA, and proposed CSCTAS with the proper concentration calculation. Normally, experts separately and manually count the motile and immotile spermatozoon within 16 and 10 squares to generalize the result as million per ml in the VA technique, respectively. According to the concentration analysis, proposed CSCTAS resulted in similar outputs as VA. It has less variation for immotile spermatozoa counting and is more efficient than the VA for the determination of specific diseases such as Asthenospermia. It is known that conventional SQA-Vision CASA is useless in the case of less than 5 million sperm cells. Therefore, presented approach is more efficient in the infertility diagnosis. In the motility analysis, CSCTAS gives the similar outputs when compared to SQA-Vision CASA. The SQA-Vision is more reliable technique when compared to VA in motility analysis because it is impossible to track single spermatozoa by eye for a period of time within other spermatozoa. Therefore the similarities between SQA-Vision and proposed CSCTAS is more meaningfull than the comparision with VA technique for the motility analysis. According to the motility analysis results, CSCTAS is also efficient, cheaper and easier to use in labs for the motility analysis when compared to the conventional CASA systems.According to the obtained concentration and motility results, the proposed smartphone based sperm analysis can be adapted with the developed with the proposed CSCTAS in laboratories. Our proposed system stands out by its modularity, functionality, accuracy and low cost. Additionally, it eliminates the human factor in VA and CASA. 116

Demir yolları ulaşımda ve taşımacılıkta çok önemli bir paya sahiptir. Son yıllarda hızla gelişen yüksek hızlı tren projelerinde elde edilen başarı ve insanların talepleri güvenli ve hızlı raylı ulaşımın ne kadar önemli bir yere sahip olduğunu göstermektedir. Akıllı bir sistem tarafından görüntü işlenerek sonuç elde etmek, günümüzde birçok alanda yaygın kullanılmaktadır. Bazı kusurlar üretim aşamasında hızlıca tespit edildiğinde kusurlu parçanın piyasaya girmesinden doğan zararlardan etkilenmemiş, akıcı ve hızlı işleyiş gerçekleşmiş olur. Ayrıca kusurlu malzeme etkeni tespit edilerek çözüm oluşturulmakta ve sonraki süreçte kusurlu ürün üretimi engellenmektedir. Kusurlu ürün üretimi birçok alanda karşılaşılan ve üreticiler tarafından da istenmeyen bir durumdur. Sanayi sektörü başta olmak üzere inşaat sektöründe, kara yollarında, seramik ve porselen sektöründe, sağlık sektöründe, tekstil sektöründe üretilen malzeme üzerindeki kusur tespiti, kalite kontrol aşamasında yapılmaktadır. Görüntü işleyerek malzeme üzerindeki kusurların tespit edilmesi, kusur tespit yöntemlerinden bir tanesidir. Bu çalışmada; görüntü işleme ile kusur tespiti yöntemi, haddehanelerdeki ray ve profil üretiminde uygulanarak, bu alanda önemli bir eksikliği giderecektir. Bu çalışmada Hough Transform, MSER, DFT, WaterShed, Blob Detection ve l0 normalleştirme görüntü işlem algoritmalarının bu probleme uygulanabilirliği incelenmiş ve COLMSTD (Column Mean and Standard Deviation) algoritması geliştirilmiştir.Görüntü işleme, piksel temelli yapıldığından dolayı çok iş yükü oluşturmaktadır. İş yükünün fazla olması durumlarında paralel görüntü işleme özellikle gerçek zamanlı uygulamalarda gerçekçi bir çözüm oluşturabilmektedir.Bu çalışmada; sütun temelli ve satır temelli çalışma temeline dayanan COLMSTD algoritması uygulanmıştır. Geliştirilen algoritma paralelleştirilerek, GPU üzerinde, CUDA arayüz desteğiyle, hızlı bir şekilde kusurlu bölge tespiti ve kusurlu görüntü ayrıştırılması gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar sistemin haddehane ortamında uygulanabilir olduğunu göstermektedir. Railway bears a significant share in transportation and freight. Recent success in rapidly developing high-speed train projects and human demands show how important safe and high-speed railway transportation is. Having results by processing image with an intelligent system is commonly used today in many areas. When certain defects are detected rapidly at production stage, a smooth and rapid operation will be achieved that hasn't been affected by damages due to defected part entering the market. Also, by determining the defected material factor, a solution is put forward and thus defected product manufacturing is avoided. Defected product manufacturing is encountered in many areas but it is also an undesired case by manufacturers. Defect detection on products manufactured in such sectors as industry, construction, highways, ceramic and porcelain, medical and textile sectors is conducted at quality control stage. Determining the defects on image by image processing is one of the defect detection methods. In this study, image processing applied in rail and profile in rolling mills will fill in a significant gap in this area. Applicibility of Hough Transform, MSER, DFT, WaterShed, Blob Detection and l0 normalizing image processing algorithms were investigated and COLMSTD (Column Mean and Standard Deviation) algorithm was developed.Because image processing is pixel-based, it causes a lot of workload. In cases of a lot of workload, parallel image processing can be used especially in rel-time applications. In this study, COLMSTD algorithm working column-based and line-based was applied. The developed algorithm was collimated to achieve rapid defected area detection and separation of defected image with CUDA interface support on GPU. The results showed that the system could be used in rolling mill environment. 129

Bu tez çalışmasında, çeşitli imge anlama uygulamalarında etkin şekilde kullanılabilecek, yenilikçi bir model-güdümlü görsel sözlük oluşturma yöntemi geliştirilmiştir. Symbolic Patch Dictionary (SymPaD) olarak isimlendirilen bu görsel sözlük, Sözcükler Torbası (Bag of Visual Words) uygulama adımlarını izlemektedir, imge noktaları sıkça ve düzenli aralıklarla ziyaret edilir, bu imge noktaları yörelerine sözlük atomlarına benzerliklerine göre puanlar atanır, imge yörelerinin puanları bir histogramın selelerinde biriktirilir ve böylece imge imzası elde edilir. Önerilen yöntem, literatür çalışmalarından, görsel sözlüğün üretim aşamasında farklılaşmaktadır.SymPaD sözlüğündeki şekil bölütleri nitel imge karakteristiklerini kodlamak üzere matematiksel formülasyon ile üretilir. Geliştirilen yöntem, çeşitli imge anlama uygulamaları için kullanılan denektaşı verikümelerinde etkin performans başarımı sağlamaktadır. In this thesis, the problem of constructing a generic model-driven visual dictionarythat is adequate for a variety of image understanding applications is investigated. The proposed dictionary based scheme that we call Symbolic Patch Dictionary (SymPaD), follows the steps of Bag of Visual Words (BoVW) paradigm in which, pixels are visited on a dense grid, local image characteristics are extracted in terms of shape similarity scores to the dictionary atoms, the scores are pooled, and finally an image signature is obtained. We differ from BoVW schemes in the literature in the generation of our shape dictionary. These shape patterns are generated by mathematical formulae encoding qualititative image characteristics. Compared with the existing model-driven schemes our method is able to represent images of a variety benchmark datasets of image understanding applications with better discrimination. 144

Başlangıçta sayısal ortama ihtiyaç duymaksızın yapılan sahne tasarımları vegörsel efektler, ciddi bir iş gücüne ve maliyete sahip olmakla beraber teknik anlamdasınırlılıklara sahipti. Buna göre istenilen veya beklenen her sahne veya görsel efektuygulamaya müsait değildi. Ancak günümüzde sayısal teknoloji ve tekniklerin gelişimiile orantılı olarak sinema, televizyon ve oyun sektöründe çok daha kaliteli ürünler ortayakonulabildi. Bunu sağlayan tekniklerden biri Matte Painting tekniğidir. Bu teknik iledünya dışı bir sahne oluşturabilir, elde edilecek görüntü için bir stüdyo veya sahne inşaaetmeye gerek kalmadan sayısal ortamda çok daha hızlı ve etkili bir şekilde sayısal sahneoluşturulabilir, yapılan bir film veya görsel ürün kolaylıkla uygulanabilir ve hayal gücüneherhangi bir kısıtlama getirilmeden ürün elde edilebilir, ancak matte painting tekniğiuygulandığı ( reklam-sinema filmi, bilgisayar oyunu, reklam afişleri) yere göre bir takımperspektif ve ışık-gölge kurallarına dikkat edilmediği takdirde etkileyici olma özelliğinikaybedip, rahatsız edici bir görüntüye dönüşebilmektedir. Perspektif, ışık-gölge vecanlandırma matte painting tekniğinde kesinlikle dikkat edilmesi gerektiği gibi, gözardıedildiği takdirde hatalı ve göze hoş gelmeyen bir matte painting çalışmasına dönüşebilir.Ancak, günümüzde yaygın bir şekilde kullanılan Photoshop ve After Fx gibi sayısalgörüntü işleme programları sayesinde bahsi geçen uygulama sorunları kolaylıklaçözülebilir. Bu araştırma matte painting tekniğinin yapım aşamalarını, uygulamatekniklerini ve bu tekniklerin sorunlarını irdelemeyi amaçlamaktadır. Bu amaca bağlıolarak, bir örnek çalışma üzerinde ortaya çıkan sorunlar gösterilmeye ve çözümlemeleriüzerinde durulmuştur.Anahtar kelimeler: After Fx ,Boyama, Matte painting ,Photoshop, Sahne, Visual Fx, Initially, stage designs and visual effects maden without need for digitalenvironment have the serious labor and cost but also have the technical limitations.According to every scene or visual effect, it was not available for application that desiredand expected. However, today, in line with the development of digital technologies andtechniques could much more quailty products in gaming, film and television industry.Matte Painting technique is one of the techniques that provide this. This technique maycreate an extraterrestrial scene, for the image to be obtained without the need to build astudio and stage without having the digital environment much more quickly andeffectively digital scene can be created, a film or visual product can be easily applied, canbe achieved without transmitting any restrictions to imagination. However, according toplace that the matte painting technique applicable (ads-films, computer games,advertising banners etc.) can turn into a disturbing image and lost the ability to beimpressive if not pay attention to a rules of perspective, light and shade. Perspective,light-shadow and animation as it should definitely attention in the matte paintingtechnique, If ignored can become defective and a matte painting work unsightly. But now,thanks to widely used in digital image processing programs such as Photoshop and AfterFx mentioned application problems can be solved easily. This research construction ofthe matte painting technique, application techniques and aims to analyze the problems ofthese techniques. Due to this purpose was given to analysis an example of the work showsemerging issues.Keywords: After Fx, Matte painting , Photoshop, Painting, Scene, Visual Fx 72

Araştırma, bütüncül ve üstün ortam olarak adledilen çağdaş tiyatro sanatının medya öğeleri ile sahne üzerinde kurduğu ilişkiyi, kendi asal parçaları olan yönetmen ve oyuncu görüşlerine yer vererek etkileşimli medya (intermediality) kavramı dahilinde açıklama amacı taşımaktadır. Bu amaç doğrultusunda etkileşimli medya kavramının içeriği ve ayrımları literatürdeki bilgiler vasıtası ile irdelenmekte; yirminci yüzyıl tiyatro / performans sahnesinde dijital / analog medya ve tiyatro birlikteliğini gösterimlerinde kullanmış olan, özellikle türkçe literatürde fazla yer bulamamış yabancı grup ve yönetmen örneklerine yer verilmektedir. Bu örnekleri takiben araştırma; Polonya, Almanya, Kanada ve Türkiye özelinde, 2000'li yıllardan itibaren gösterimlerinde medya öğelerine yer açmış birtakım yönetmen ve oyuncular ile yapılan yarı-yapılandırılmış mülakatlar çerçevesinde, bu birlikteliğin tercih edilme sebepleri, karşılaşılan zorluklar, seyirci ve sanatçı arasında oluşan bağ noktalarında sanatçı görüşlerini aktarmaktadır. Bu mülakatlar ve mülakatların uygulandığı sanatçı yapımları göz önüne alınarak, bu yapımların etkileşimli medya yöntem ve ayrımlarını ne şekilde barındırdıkları, bu kavram ile olan bağları, kavramın literatürdeki tanımlarına dayanılarak açıklanmaktadır. Araştırma aynı zamanda etkileşimli medya kavramının tiyatro / performans sanatı ile bütünleşme sürecine dair kavramsal tablo ve diyagramlar ile örnek alınan eserlerin resim ve fotoğraf görsellerine yer ayırmakta; bu bağlamda ilerleyen dönemde yapılacak olan medya ve tiyatro araştırmalarına dayanak oluşturmak ve çağdaş Türkiye tiyatrosunun medya öğeleri ile olan ilişkisine dair tartışma zemini yaratarak türkçe literature katkıda bulunmayı hedeflemektedir. Araştırmanın son bölümünde elde edilen bulgular ve yapılan kavramsal tabanlı önermeler, çağdaş Türkiye tiyatro / performans sanatının gelişmesi yolunda medya ve tiyatro birleşkesinin varlık nedenleri ve sonuçlarının ilerleyen araştırmalara kaynaklık etmesi bakımından önem arz etmektedir.Anahtar Kelimeler: Intermediality, Etkileşimli Medya, Tiyatro, Performans The study has the purpose of explaining the relation between the art of modern theatre media elements and the stage, which are considered as the integrative and superior media by including the viewpoints of directors and actors who are the fundamental elements of the modern theatre by making use of the intermediality concept. For this purpose, the contents of the intermediality concept and its details are examined with the help of the data received from the literature; and with the viewpoints of foreign groups and director models, who use the digital/analogue media and theatre togetherness in their shows in the theatre/performance stages of the twentieth century the topic is expanded. These models are not easy to be found in the Turkish Literature and are given as examples in the study. Following these models, the study then gives the viewpoints of the artists on the bond that was formed between the audience and the artists, and on the challenges experienced, the reasons for the togetherness being preferred with the help of semi-structured interviews with various directors and artists who had made use of the means of media as of 2000s, especially in Poland, Germany, Canada and Turkey. By considering the interviews and the works of the artists with whom the interviews were made, the issues like, how these works include the intermediality methods and discriminations and their bonds with the relevant concepts have been explained based on the definitions of the concept in the literature. The study also explains the conceptual charts and diagrams about the integration process of the intermediality concept with the art of theatre/performance, and gives details about the pictures and photographs of the works that are taken as models, thus contributing to the Turkish literature by posing a basis for future media and theatre studies, and also creates the basement for a discussion on the relation between the media elements and the modern Turkish theatre. In the last section of the study, the findings and conceptual recommendations are given. These findings and recommendations are important in that they will form the basis for future studies in terms of the reasons and results of the existence for the media and theatre unity on the road to the development of modern Turkish theatre/performance art. Key Words: Intermediality, Theatre, Performance 172

Bu çalışmada mikroskop görüntüsü altında otomatik bir hücre sayım yöntemi sunulmuştur. İlerleyen bölümlerde de ayrıntılı bir şekilde açıklandığı gibi hücre sayımı, uzman bir kişi tarafından mikroskop merceğine sürekli bakılarak veya otomatik hücre sayımı yöntemleri kullanılarak yapılabilmektedir. Sayım uzman bir kişi tarafından yapıldığında oldukça yorucu uzun süren ve düşük doğruluklu bir işlem haline gelmektedir. Ayrıca farklı uzmanlar tarafından aynı hücre görüntüsünden farklı sayım sonuçları elde edilebilmektedir. Doğru sayım sonuçları elde etmek için mikroskop odağı da oldukça önemlidir. Mikroskop parametreleri doğru bir şekilde ayarlanmadıysa hücre sayımında önem taşıyan hücre kenarları bulanıklaşıp gölgelenebilir ve hücre sayımı oldukça zorlaşır. Bir görüntüde çok sayıda hücre olmasından kaynaklanan örtüşme problemi de sayımı zorlaştıran bir diğer problemdir. Hücrelerin gözle seçilebilir hale gelmesi için kullanılan bazı boyama teknikleri vardır. Boyama sonucu hücre merkezi açık, kenarları ise koyu renk olmaktadır. Ancak konsantrasyon fazla olduğunda iki veya daha fazla parlak kısım örtüşebilir ve bunun sonucu sayım zorlaşır ve doğruluğunu kaybeder. Yukarıda bahsedilen tüm problemler hücre sayımının otomatik bir şekilde yapılmasını ve sunulan sayım yöntemlerinin iyileştirilmesini gerektirir.Bu tezde, flüoresans mikroskob görüntüsü altında aşama aşama otomatik hücre sayımının nasıl yapıldığı açıklanmaktadır. Hücre görüntüsünde gürültü gibi istenmeyen bileşenleri kaldırmak için bir ön işleme adımı gerçekleştirilmiştir. Daha sonra sırasıyla histogram bölütleme, histogram analizi ve maksimum nokta analizi gibi görüntü işleme teknikleri uygulanarak otomatik hücre sayımı gerçekleştirilmiştir. Sunulan yöntemin etkinliğinin test edilmesi için simulasyon programları vasıtasıyla birçok sayım yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, sunulan yöntemin başarıya ulaştığını ve gelecek vadeden bir çalışma olduğunu göstermektedir. In this thesis, automatic cell counting method under microscopy is proposed. As discussed in the following sections in details, the counting process can be performed in two ways: The manual counting in which a specialist counts the cells with naked eye, the automatic counting that utilizes the computer-based techniques. The counting process becomes exhausting, long and incorrect when the counting performed by specialist. Even though same cell image taking into account if it's counted by the different specialist, different results can be obtained from them. The focus of the microscopy is quite important to generate the correct images. If the microscopy parameters are incorrect the edges of the cells will be shady and some cells cannot be counted manually. Overlap is another difficulty that causes from the presence of many cells in a single scene. Therefore manual counting becomes slower, inaccurate and demanding task with naked eye. There are several techniques for dying the cells to turn them visible with naked eye. However, if the concentration is more than normal, two or more lighter points can overlap which causes the difficult and inaccurate cell counting. Because of the all above mentioned problems, the cell counting process must be performed automatically and the proposed automatic cell counting methods must be improved.In this study an automatic cell counting method under fluorescence microscopy has been discussed. The pre-processing step is used to eliminate the undesired components (noise) from the input images. Then, image processing technique as a histogram partitioning, histogram analysis and maximum point analysis is utilized respectively. To evaluate the effectiveness of the proposed study several computer simulations are performed. Simulations results show that the proposed method gives promising results. 87

Holografik mikroskopların en önemli özelliği, biyolojik hücreler gibi şeffaf nesnelerin resimlerinin, nesneleri boyamaya gerek olmaksızın kaydedilebilmesidir. Bu sayede, hücreler canlıyken incelenebilmektedir. Bunun yanında, canlı hücreleri taşımak yada hapsetmek için odaklanmış lazer ışını ile çalışan bir optik cımbız kullanilabilir. Dolayısıyla, optik cımbız ve holografik mikroskobu bir araya getiren bir araç biyoloji çalışmalarında oldukça yararlı olacaktır.Holografikde, kayıt esnasında mekanik odaklama yapılmasına gerek yoktur. Kaydedilen hologramın içindeki belirli parçacıklara odaklamak için doğru uzaklıkta yeniden yapılandırma yapmak gerekir. Yeniden yapılandırma, hologram yuzeyindeki dalga dağılımını sayısalolarak yayarak elde edilir. Eğer parçacığın kayıt yüzeyine olan optik uzaklığı bilinmiyorsa, bu uzaklığı tahmin etmek için otomatik odaklama yöntemleri kullanılmalıdır. Ancak, hologramın boyutu büyük olduğunda otomatik odaklama ve yeniden yapılandırma işleri uzun zaman almaktadır. Dolayısıyla, yalnızca bilgisayar işlemcileri kullanarak yüksek çözu ̈nürlüklü sayısal holografik mikroskobu gerçek zamanlı çalıştırmak olanaksızdır. Mikroskopu gerçek zamanlı çalıştırmak için donanımsal hızlandırıcılara ihtiyaç duyulmaktadır. Günümüz tüketici grafik kartları genel amaçlı hızlandırılmış işlem yapmaya çok müsaittirler. Bu kartlar kullanıldığında, hologramlar en gelişkin işlemcilere nazaran onlarca kat daha hızlı bir şekilde yeniden yapılandırılabilirler.Bu tezde; otomatik odaklama yapabilen yüksek çözünürlüklü bir sayısak holografik mikroskop (DHM) tanıtılmaktadır. Grafik kartının getirdigi işlem gücü ile mikroskop, gerçek zamanlı otomatik odaklama ve hologram işleme yeteneğine sahip olmustur. GPU kullanıldıgında saniyede 70 tane 1024 × 1024 boyutunda hologramın otomatik odaklama ile yeniden yapılandırılabildiği gosterilmiştir. Ayrıca, optik cımbız ile sayısal holografik mikroskobu birleştiren bir düzenek önerilmektedir. Bu düzenek ile bir yandan örneğin 3 boyutlu görüntüsü kaydedilirken diğer yandan optik cımbız ile hapsedilmesi ve taşınması gösterilmiştir. The most significant advantage of the holographic microscopy is being able to imagetransparent objects such as biological cells without staining. Therefore, the cellimage can be captured while it is alive. Moreover, Manipulating a living cell withoutdestructing it's structure can be achieved by the use of an optical tweezer whichapply a pulling force around a tightly focused laser beam without a physical contact.Therefore, an instrument that combines the holographic microscope and the opticaltweezer is quite useful for biological studies.Another advantage of holographic imaging is that, one does not need to do mechanicalfocusing for the scene when recording the hologram. Focusing is achievedby reconstructing the hologram at a certain depth. If the object's optical depthfrom the recording plane is not known a priori, auto-focusing algorithms must beused to estimate this distance. However, auto-focusing and reconstruction can bequite time consuming as the hologram sizes increase and the microscope can notoperate in real-time with high resolution holograms using traditional central processingunits (CPUs). Therefore, for real-time operation, additional hardware acceleratorsare required for reconstructing high resolution holograms. A holograms canbe reconstructed tens of times faster with a graphics processing unit than with thestate-of-the-art main CPUs.In this thesis, an auto-focusing megapixel-resolution digital holographic microscope(DHM) that uses a commodity graphics card as the calculation engine is presented.The computational power of the GPU allows the DHM to work in realtimesuch that the reconstruction distance is estimated unsupervised, and the postprocessingof the hologram is transparent to the user. Performances of the DHMunder GPU and CPU settings are presented and a maximum of 70 focused reconstructionsper second (frps) are achieved with 1024 ⇥ 1024 pixels holograms. Moreover, a setup for incorporating an optical tweezer to the holographic microscope is provided.With this setup, it is possible to trap small particles while performing holographicimaging. 80

Bu araştırmada, NovaMin içeren bir diş macunu ile stannöz kompleks içeren diğer bir diş macununun plak önleyici etkilerinin dijital plak görütüleme analizi (DPGA) kullanılarak in vivo olarak karşılaştırılması amaçlandı.Çapraz geçişli, randomize, 3 periyotlu, 2 tedavi ürünlü, çift kör olarak tasarlanan araştırmaya periodontal açıdan sağlıklı 31 birey dahil edildi. Bireyler, tedavi ürünlerine geçmeden önce uyumlama döneminde standart sodyum floritli (NaF) bir diş macunu ve standart düz kıllı bir diş fırçası ile günde 2 kere 7 gün boyunca dişlerini fırçaladılar. Uyumlama döneminden sonra araştırmaya dahil edilen bireyler, B'nin (NovaMin) ve A'nın (stannöz kompleks) tedavi ürünlerini temsil ettiği ABB, ABA, BAA ve BAB ardışımına randomize olarak dağıtıldılar. Üç hafta süren her periyotta bireyler tedavi ürünlerini 17 gün boyunca günde 2 kez uyguladılar ve her tedavi periyodunun 15., 16. ve 17. günlerinde sabah fırçalama öncesi ve sonrası ve öğleden sonra plak miktarları DPGA ile ölçüldü. Bireyler 17. günün akşamından itibaren 21. günün sonuna kadar diğer tedavi periyoduna geçmeden önce arınma dönemine tabi tutuldular. Arınma döneminde 4 gün boyunca standart NaF'li diş macunu ile dişlerini fırçaladılar. İstatistiksel analizi güçlendirmek amacıyla üçünçü periyotta bir tedavi tekrarlatıldı.Araştırmaya katılan 31 bireyin hepsi çalışmayı tamamladı ve hiç bir yan etki görülmedi. Sabah fırçalama öncesi stannöz kompleks içeren diş macunu kullanımı sırasında bireylerde, NovaMin içeren diş macunu kullanımına göre %10.8 daha az plak tespit edildi (p 0.30).Tüm ölçüm zamanlarında stannöz kompleks içeren diş macunu kullanımı ile NovaMin içeren diş macunu kullanımına göre plak seviylerinde anlamlı azalmalar sağlandı (p 0.30). When using the stannous complex dentifrice subjects had significantly less plaque than when using NovaMin dentifrice. 89

Engel arkası görüntüleme tek katman, iki katman ve çoklu katman olarak kısımlara ayrılabilir. Tek katmanda çalışma homojen ortamda görüntüleme, iki katmanda çalışma yer altı görüntüleme ve çoklu katmanda çalışma duvar arkası görüntüleme (TWI) olarak tanımlanabilir. Yer altı görüntülemeye en güzel örnek yere işleyen radar (GPR) çalışmalardır. Günümüzde GPR çalışmaları için geliştirilen farklı görüntüleme yöntemleri mevcuttur. Bu yöntemlerden seyreklik tabanlı görüntüleme yöntemleri giderek önemini artırmaktadır. En yaygın olarak bilinen seyreklik tabanlı görüntüleme yöntemi sıkıştırılmış algılama yöntemidir.Sıkıştırılmış algılama (CS), GPR ile yer alt görüntülemesi veya duvar arkası görüntülemesi çalışmalarında çok kullanışlı bir algoritmadır. CS ölçüm sayısını düşürerek yüksek çözünürlükte görüntü elde edilmesini sağlar. Literatürdeki CS ile engel arkası görüntüleme çalışmaları, hedefleri ızgara noktalarında bulunan noktasal hedefler olarak kabul ederler ve duvar parametrelerinin kesin olarak bilindiğini varsaymaktadırlar. Fakat gerçek uygulamalarda hedefleri sadece ızgaranoktalarında kabul etmek veya duvar parametrelerini tam doğru olarak olarak kestirmek mümkün değildir. Bu çalışmada CS tabanlı engel arkası görüntülemede ızgaralama ve bilinmeyen parametrelerin CS performasına etkileri incelenmişve muhtemel çözüm önerileri tartışılmıştır. Engel arkası görüntüleme ile ilgili diğer bir önemli sorun ise 3D GPR görüntülemede mevcut olan sıkıntılardır.Bu sorunlar veri için gereken hafızanın çok yüksek olması ve verinin işlemesi için gereken sürenin çokluğudur. Bu çalışma 3D GPR görüntülemenin gerçek uygulamalardaki kullanımında karşılaşılan hafıza ve hız sorunlarını azaltacak yenibir 3D görüntüleme algoritmasını açıklar. Teorik olarak inceler ve yeni yöntem ile eski 3D görüntüleme yönteminin başarımlarını karşılaştırır. Subsurface or through the wall imaging can be divided to sections such as one layer, two layer and multiple layers. Work with one layer can be described as imaging of the homogeneous field, work with two layer can be described as subsurface imaging and work with multiple layer can be described as throughthe wall imaging. Ground penetrating radar (GPR) is the most known example of subsurface imaging. Several different imaging algorithms for GPR applications is exist. Sparsity based imaging methods from these are becoming significantlyimportant. The most common sparsity based imaging algorithm is compressive sensing (CS). Compressive sensing is a very useful algorithm that is used in ground penetrating radar or through the wall imaging (TWI). CS generates high resolution images by decreasing the required measurement number. Althoughthere are several recent works about TWI with CS, they assume that targets are point like positioned at only discrete grid locations and the wall parameters are perfectly known. However, in real applications, it is not possible to know the exacttarget positions or estimate the wall parameters exactly. The other important issue about the beyond obstacle imaging is the problems of the 3D GPR imaging. These problems are high dictionary size and computational complexity problems.This work represents a data module which realizes several different imaging algorithm and it have capability to compare and control the GPR datas that they have. In addition details the theory for CS based TWI and the imaging ability ofCS are detailed and the effect of errors in unknown parameters on the imaging performance is discussed. Finally, this thesis demonstrates a new approach for 3D GPR imaging and analyzes its theory and compare the performance of the proposed method with previous techniques. 107

Günümüzde farklı birçok disiplinin, etkileşimli olarak bir arada kullanımına yönelik çalışmaların gelişen teknolojiyle birlikte hızla yaygınlaşması yeni anlatım metotlarının, yeni ifade biçimlerinin ve akabinde farklı formların açığa çıkmasına ve var olanın gelecek nesillere aktarılmasına olanak tanımaktadır. Tek bir sanat dalının bir ifade biçimi oluşturmada yeterli kalmadığı 20. yy sanatsal anlayışının en önemli özelliklerinden biri, sanatsal disiplinlerin arasındaki ayrımın ortadan kalkmış olmasıdır. Özellikle dijital teknolojilerin ve bilgisayar tabanlı sistemlerin dahil edilmesiyle zengin anlatım metotları ve farklı ifade biçimleri ortaya çıkmıştır. Farklı disiplinlerin iç içe, destekleyici unsur olarak kullanımına duyulan gereksinim, beden odaklı dijital performans teknolojilerinin açığa çıkmasındaki en büyük etken kabul edilmektedir. Bu bağlamda bu çalışma içerisinde öncellikle sanat ve teknolojinin paralel gelişimi tarihsel süreç içerisinde ele alınmış, performans sanatlarının içerisinde teknolojik unsurların kullanımına yönelik çalışmalara değinilmiştir. Bu doğrultuda kullanılan tekniklerden biri olan Motion Capture sistemleri, beden ve hareket bağlamında ele alınmış, dans sanatına ve hemen akabinde geleneksel sanatlarda kullanımının avantajları üzerine durulmuştur. Today, the studies of using many different disciplines with in a combination are expanding rapidly with the interaction of technologic developments. This allows new methods and forms of expressions with different forms to be occured and transfer the existing ones to the future generations. One of the most important characteristic property of the 20th century artistic approach when a single art is not sufficient to create a form of expression, is that the distinction between artistic disciplines has disappeared. Especially, rich and different form of expressions have emerged with the inclusion of digital technologies and computer-based systems. The need of using different disciplines together as a supporting element, is considered as the most important factor of revealing digital technologies which are focused on physical performances. In this context, first of all in the framework of this study, the parallel development of art and technology is being discuessed in the historical process. Then the use of technological elements in the studies of performance arts are mentioned. Motion Capture systems are one of the techniques that are being used in this context and they are mainly discussed in this study in the framework of body and movement. The advantages of using these systems in dance art and also in traditional arts are also mentioned in this study. 200

Text in English ; Abstract: English and Turkish Includes bibliographical references (leaves 51-54) xii, 55 leaves This study was supported by The Scientific and Technological Research Council of Turkey (TÜBİTAK) Grant No: 108E201 Since the invention of high definition display technologies, video standards conversion problem has become an important task to store, transmit and display new video formats. One of the standards conversion issue, video frame rate up-conversion (FRUC) should be considered as an important problem for high definition displays because these displays reach high refresh ates up to 100 Hz and low video frame rates should be increased before displaying. The solutions generated by conventional FRUC techniques cause artifacts such as jerkie motion and judder effect on the screen. The objective of this thesis is to remove judder and occlusion artifacts and generate a smooth object motion for high definition displays. In order to solve the problem, this thesis describes a multi-stage motion vector (MV) post-processing technique for true motion estimation and proposes a new video frame rate up-conversion method with occlusion adaptive overlapped block motion compensation, which increases the temporal resolution without loss of spatial resolution and consistency. Conventional block matching algorithms yields us unreliable MVs which should be post-processed in the refinement stages to get a consistent MV field in spatial domain. Relations between neighboring MVs are utilized to detect occlusion regions. Overlapped Block Motion Comppensation (OBMC) is adapted to these problematic regions in order to reduce halo artifacts caused by occlusion. Compared to existing methods, the proposed algorithm achieves FRUC with reduced loss of spatiaal resolution and reduced amount of artifacts. Yüksek çözünürlüklü görüntüleme teknololojilerinin icadı ile yüksek çözünürlük videoyu saklama, iletme ve görüntüleme formatlarındaki değişiklikler video standartları çevirimi problemini önemli bir konuma getirmiştir. Standart çevirim problemi olan video çerçeveye hız artırımı yüksek çözünürlüklü ekranlar için önemli bir sorun olarak kabul edilmelidir çünkü bu ekranların yenileme hızları 100 Hz'e kadar çıkabilmektedir ve düşük çerçeve hızına sahip bir videonun bu ekranlarda görüntilnmeden önce ön işlemlerden geçirilip çerçeve hız artırımı sağlanmalıdır. Klasik yöntemlerle sağlanan çerçeve hız artırımı ekranda düzensiz hareketlere ve titreme etkisine neden olmaktadır. Bu tezin amacı video çerçeve hız artırımında titreme etkisii ve kapanma / açılma yapaylıklarını kaldırmak ve çerçeveler arasında yumuşak bir nesne hareketi oluşturmaktır. Bu tez çalışması sorunu çözmek amacıyla gerçek devinim vektör alanı üreten çok aşamalı devinim vektör alt işlemlerini tanımlamakta ve çerçeve hız artırımı için kapanma / açma uyarlamalı örtüşmeli blok devinim denkleştirmesi yöntemini önermektedir. Klasik devinim kestirim (DK) alogaritmalarının verdiği düşük güvenirlikli devinim vektörleri (DV) çok aşamalı iyileştirme alt işlemlerine tabi tutulur. Uzamsal olarak tutarlı bir DV alanı elde edildikten sonra komşu vektörler arasındaki ilişkiler kullanılarak kapanma / açılma bölgeleri tespit edilir. Örtüşmeli blok devinim denkleştirme filtresi (ÖBDD) tespit edilen bu bölgelere uyarlanarak kapanma/açılmadan kaynaklanan yapaylıkların azaltılması sağlanır. Böylece varolan ÇHA yöntemlerine göre uzamsal çözünürlükten daha az ödün verilerek daha az yapaylıkla ÇHA gerçekleştirebilen bir sistem önermekteyiz. Introduction Video Picture Rate Up-Conversion Motion Estimation for Video Frame Rate Up-Conversion Motion Estimation Methods Block-Based Motion Estimation Three Step Search Block Matching Algorithm Hexagonal Search Block Matching Algorithm True Motion Estimation 3-D Recursive Search Block Matching Algorithm A Multi-Stage Motion Vector Post-Processing for True Motion Estimation Motion Vector Reliability Classification Macroblock Merging Based on Motion Vector Reliability Motion Vector Selection Motion Vector Re-classification Based on Bi-directional Prediction Difference Motion Vector Refinement Occlusion Aware Motion Compensation Scheme for Video Frame Rate Up-Conversion Handling Occlusion Problem Occlusion Detection with Double ME Occlusion Detection Based on Multiple Frame Analysis Occlusion Detection From Vector Field Gradient Based Motion Vector Smoothing Occlusion Detection for Motion Compensated Frame Rate Up Conversion An Occlusion Adaptive Overlapped Block Motion Compensation Simulation Results and Comparisons Objective Quality Measures for Video Processing Peak Signal To Noise Ratio Structural Similarity Test Subjective Quality Measure for Video Processing Subjective Mean Squared Error Simulation Results Conclusion

Bu tezde, tek tunerli IDTV uygulaması için, özel bir sayısal görüntü bloklanma problemi çözülmüştür. Tek tunerli IDTV uygulamasında, tek bir karma tuner kullanılmakta ve tunerin IF (orta frekans) çıkış sinyalleri, analog taraf (LCD TV anakart) IF giriş sinyalleri ve sayısal taraf (sayısal modül kartı) IF giriş sinyalleri olarak ikiye bölünmektedir. Sayısal modül kartı, IF kipçözme ve MPEG (hareketli görüntü uzmanları birliği standartı) kodçözme için kullanılmaktadır. Analog IF kipçözme işlemi, LCD TV anakartında yapılmaktadır. Karma tuner bu anakart üzerinde bulunmaktadır. Tunerin IF çıkışı, sayısal modül kartına bir kablo ile taşınmaktadır. Karma tunerin IF çıkışını analog ve sayısal tarafa dağıtmak ve IF sinyalini sayısal modül kartına taşımak için bir IF kablosu kullanmak, IF sinyalini bozmaktadır. Bu tezde, sayısal görüntü bloklanma problemi çözülmüştür. Problemin kaynağı empedans uyumsuzluğu ve IF sinyal zayıflaması olarak tespit edilmiştir. Problem çözümü için yeni yüksek frekanslı emetör sürücü devreleri tasarlanmıştır. In this thesis, a specific dijital image blocking problem was solved for the single tuner IDTV application. A single hybrid tuner is used and the IF (intermediate frequency) output signals of the tuner are divided by two, as analog side (LCD-TV main board) IF input signals and digital side (digital module card) IF input signals. The digital module card is used for IF demodulating and MPEG (moving pictures expert group standard) decoding. The analog IF demodulating process is made in LCD TV main board. The hybrid tuner is located on that main board. The IF output of the tuner is carried to the digital module card by a cable. To distribute the IF output of the hybrid tuner to analog side and digital side and to use an IF cable for carrying the IF signal to the digital module card, impair the IF signal shape. In this thesis, the image blocking problem was solved. The source of the problem was found as impedance mismatching and IF signal impairing. The new high frequency emitter follower circuits were designed for solving this problem. 59

ÖZET MEDİKAL GÖRÜNTÜLERİN KAYIPSIZ OLARAK SAKLANMASI Behiç Fırat Kılıç Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Doç Dr. Ahmet Enis Çetin Temmuz 1991 Sayısal görüntüleme tekniklerinin tomografi, anjiografi vs. gibi alanlarda her geçen gün daha fazla kullanılmaya başlanmasıyla, çok fazla yer kaplayan medikal görüntülerin saklanması önemli bir sorun olmuştur. Bu görüntülerin daha yoğun bir şekilde saklanmasını sağlayan teknikler de önem kazanmıştır. Bazı geliştirilen az kayıplı metodlarla bu görüntülerin kapladığı hafıza 1/10 oranında azaltılabilir. Fakat, medikal alandaki bazı kullanımlardan dolayı hiç kayıpsız saklama önemli bir araştırma alam olarak kalmıştır. Bugüne kadar çok çözünürlü teknikler kayıplı saklamalarda kullanım alanı bulmuştur. Bu tezde ise çok çözünürlü teknikler kayıpsız görüntü saklamasında kullanıldı. Çok çözünürlü tekniklerin, en az kayıplı saklamada olduğu kadar kayıpsız saklama alanında da başarılı olabileceği yapılan deneylerle de gözlendi. iv ABSTRACT LOSSLESS COMPRESSION OF MEDICAL IMAGES Behiç Fırat Kılıç M.S. in Electrical and Electronics Engineering- Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Ahmet Enis Çetin July 1991 The digital imaging techniques are used more and more in various diag nostic modalities, including computed tomography (CT), Digital Subtraction Angiography (DSA), etc. As a result, a huge amount of digital images are being generated. Therefore, techniques to compress these images into a more compact form for storage and transmission become more important and anyone involved with the storage of medical images in a Picture Archiving and Com munication System (PACS) should first apply compression (lossy or lossless depending on the characteristics of the digitized data) on them. There are im age coding methods which reduces the storage size of an image by an amount of 1/10 without any visual degradation. But in some medical applications lossless coding of medical images is necessary. Multiresolution coding techniques have been used for lossy image and speech coding, in this thesis we developed multiresolution techniques for the lossless image compression. We observed that the use of multiresolution techniques in lossless compression is as advantages as in lossy compression schemes. m 37

Subsurface or through the wall imaging can be divided to sections such as one layer, two layer and multiple layers. Work with one layer can be described as imaging of the homogeneous field, work with two layer can be described as subsurface imaging and work with multiple layer can be described as throughthe wall imaging. Ground penetrating radar (GPR) is the most known example of subsurface imaging. Several different imaging algorithms for GPR applications is exist. Sparsity based imaging methods from these are becoming significantlyimportant. The most common sparsity based imaging algorithm is compressive sensing (CS). Compressive sensing is a very useful algorithm that is used in ground penetrating radar or through the wall imaging (TWI). CS generates high resolution images by decreasing the required measurement number. Althoughthere are several recent works about TWI with CS, they assume that targets are point like positioned at only discrete grid locations and the wall parameters are perfectly known. However, in real applications, it is not possible to know the exacttarget positions or estimate the wall parameters exactly. The other important issue about the beyond obstacle imaging is the problems of the 3D GPR imaging. These problems are high dictionary size and computational complexity problems.This work represents a data module which realizes several different imaging algorithm and it have capability to compare and control the GPR datas that they have. In addition details the theory for CS based TWI and the imaging ability ofCS are detailed and the effect of errors in unknown parameters on the imaging performance is discussed. Finally, this thesis demonstrates a new approach for 3D GPR imaging and analyzes its theory and compare the performance of the proposed method with previous techniques., Engel arkası görüntüleme tek katman, iki katman ve çoklu katman olarak kısımlara ayrılabilir. Tek katmanda çalışma homojen ortamda görüntüleme, iki katmanda çalışma yer altı görüntüleme ve çoklu katmanda çalışma duvar arkası görüntüleme (TWI) olarak tanımlanabilir. Yer altı görüntülemeye en güzel örnek yere işleyen radar (GPR) çalışmalardır. Günümüzde GPR çalışmaları için geliştirilen farklı görüntüleme yöntemleri mevcuttur. Bu yöntemlerden seyreklik tabanlı görüntüleme yöntemleri giderek önemini artırmaktadır. En yaygın olarak bilinen seyreklik tabanlı görüntüleme yöntemi sıkıştırılmış algılama yöntemidir.Sıkıştırılmış algılama (CS), GPR ile yer alt görüntülemesi veya duvar arkası görüntülemesi çalışmalarında çok kullanışlı bir algoritmadır. CS ölçüm sayısını düşürerek yüksek çözünürlükte görüntü elde edilmesini sağlar. Literatürdeki CS ile engel arkası görüntüleme çalışmaları, hedefleri ızgara noktalarında bulunan noktasal hedefler olarak kabul ederler ve duvar parametrelerinin kesin olarak bilindiğini varsaymaktadırlar. Fakat gerçek uygulamalarda hedefleri sadece ızgara noktalarında kabul etmek veya duvar parametrelerini tam doğru olarak olarak kestirmek mümkün değildir. Bu çalışmada CS tabanlı engel arkası görüntülemede ızgaralama ve bilinmeyen parametrelerin CS performasına etkileri incelenmiş ve muhtemel çözüm önerileri tartışılmıştır. Engel arkası görüntüleme ile ilgili diğer bir önemli sorun ise 3D GPR görüntülemede mevcut olan sıkıntılardır.Bu sorunlar veri için gereken hafızanın çok yüksek olması ve verinin işlemesi için gereken sürenin çokluğudur. Bu çalışma 3D GPR görüntülemenin gerçek uygulamalardaki kullanımında karşılaşılan hafıza ve hız sorunlarını azaltacak yenibir 3D görüntüleme algoritmasını açıklar. Teorik olarak inceler ve yeni yöntem ile eski 3D görüntüleme yönteminin başarımlarını karşılaştırır.