Yıldız izler cihazları için tanımlanan uzay modellerine yönelik gerçek zamanlı ve adaptif yıldız tespit algoritması geliştirme


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: SAMED AL

Danışman: İRFAN KARAGÖZ

Özet:

Yıldız izler cihazlar yüksek hassasiyet ve doğruluk gerektiren çeşitli uzay misyonlarında uzay araçlarının yönelim bilgisini elde etmek için kullanılmaktadır. Yıldız izler cihazları, yönelim bilgisini görüntüleme sistemleri ile elde ettiği uzay sahnelerini daha önceden belleğine kaydedilen yıldız kataloğu içerisindeki uzay sahneleri ile karşılaştırarak elde etmektedir. Yönelim bilgisinin performansı gözlenen uzay görüntülerinden elde edilen yıldızların doğru ve hassas bir şekilde tespit edilmesine bağlıdır. Gözlenen uzay sahneleri üzerindeki yıldızların konum ve genliklerinin belirlenebilmesi için yıldız tespit algoritmaları kullanılmaktadır. Ancak yıldız izler cihazları tarafından alınan görüntülerde zorlu uzay şartları ve bu cihazların donanımsal yapısından kaynaklı çeşitli gürültüler oluşmaktadır. Bu gürültüler alınan görüntüler üzerindeki yıldızların tespit edilmesini zorlaştırmakta ve yanlış yönelim değerlerinin hesaplanmasına neden olmaktadır. Bu çalışmada yıldız izler cihazların yanlış yönelim hesaplamasına neden olan gürültüler araştırılmış ve yıldızların hassas ve yüksek doğrulukla tespit edilmesini sağlayan bir algoritma önerilmiştir. Önerilen algoritmada, uzay sahnelerindeki yıldızların şekilsel yapılarını bozmayacak şekilde gürültüleri filtreleyen ve yıldız kütle merkezlerini hassas bir biçimde hesaplayan etkili bir yıldız tespit algoritması sunulmaktadır. Bu kapsamda morfolojik işlemlerle birlikte global ve yerel filtrelerden oluşan hibrit bir filtre yapısı kullanılmıştır. İlk aşama olan global filtreleme aşamasında, görüntü üzerinde sistem etkileri kaynaklı Nokta Yayılım Fonksiyonu tipindeki bulanıklıkların yok edilmesi amaçlanmıştır. Lokal filtreleme aşamasında, Temel Bileşenler Analizi(TBA) temelli bir yöntem kullanılarak gürültülerin temizlenmesi hedeflenmiştir. Filtrelenmiş görüntüler üzerinde morfolojik işlemler uygulanarak yıldızlarda oluşan şekilsel bozukluklar düzeltilmiştir. Son olarak bir kütle merkezi hesaplama algoritması ile yıldızların konumları tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlarda önerilen algoritmanın önemli bir başarım sağladığı doğrulanmıştır.