A Transformer-Based Approach for Fusing Infrared and Visible Band Images


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Enformatik Enstitüsü, Modelleme ve Simülasyon Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: AYTEKİN ERDOĞAN

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Elif Sürer

Eş Danışman: Erdem Akagündüz

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Görüntü füzyonu, farklı sensörlerden elde edilen görüntülerin birleştirilerek tamamlayıcı bilgilerden yararlanan tek bir görüntü oluşturulması sürecidir. Son zamanlarda, farklı sensörlerden elde edilen görüntülerin birleştirilerek geliştirilmiş bir görüntü elde etme konusunda büyük bir ilgi artışı yaşanmaktadır. Derin öğrenme yöntemleri, görüntü füzyonu için anlamlı özelliklerin çıkarılmasında yaygın olarak kullanılmaktadır; ancak bu yöntemler genellikle yerel özelliklerin entegrasyonuna odaklanırken görüntünün daha geniş bağlamını dikkate almamaktadır. Bu kısıtlamayı aşmak için Transformer tabanlı modeller, dikkat mekanizmaları aracılığıyla genel bağlamlı bağımlılıkları yakalamayı hedefleyen umut vaat eden bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Bu doğrultuda, yerel ve genel bağlam bilgisini etkili bir şekilde dikkate alan bir transformer tabanlı çok ölçekli füzyon stratejisi içeren yeni bir görüntü füzyon yaklaşımı önermekteyiz. Önerdiğimiz yöntem, ilk aşamada bir otokodlayıcı ile çok ölçekli derin özelliklerin çıkarılmasını sağlayan iki aşamalı bir eğitim yaklaşımını takip etmektedir. Ardından, çok ölçekli özellikler, Konvolüsyonel Sinir Ağları (CNN'ler) ve Transformer'ların bir kombinasyonu kullanılarak birleştirilmektedir. CNN'ler yerel özellikleri yakalamak için kullanılırken, Transformer genel bağlam özelliklerini entegre etmekten sorumludur. Benzer yöntemlere kıyasla, füzyon için gerçek değeri olmayan bir kayıp fonksiyonu tanımlama zorluklarını ele almak için yeni kayıp fonksiyonları önermekteyiz. Çeşitli benchmark veri kümeleri üzerinde yapılan kapsamlı deneylerle, önerilen yöntemimiz ve yeni kayıp fonksiyonu tanımı, diğer rekabetçi füzyon algoritmalarına kıyasla üstün performans sergilemektedir. Genel olarak, bu tez, görüntü füzyon tekniklerinde önemli ilerlemeler sunmakta, yenilikçi yaklaşımlar sunmakta ve bu alandaki en son teknolojiye katkıda bulunmaktadır.