Ημερολόγιο Εκδηλώσεων

Περιγραφή:
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΒΑΣΙΛΕΙΟΥ ΠΑΡΑΒΟΛΙΔΑΚΗ

με θέμα

Αυτόματη Εξαγωγή Ακτογραμμής από Αεροφωτογραφίες Χρησιμοποιώντας Τεχνικές Εύρεσης Ακμών και Διαδικασιών Βελτιστοποίησης
Automatic Coastline Extraction from Aerial Images Using Edge Detection and Optimization Procedures

Τρίτη 29 Μαϊου 2018, 11 π.μ.
Αίθουσα 137.Π39, Κτίριο Επιστημών, Πολυτεχνειούπολη

Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Μιχαήλ Ζερβάκης (επιβλέπων)
Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Αικατερίνη Μανιά
Δρ. Λεμονιά Ράγια


Περίληψη

Στις μέρες μας η εύρεση των ακτογραμμών και ο εντοπισμός των αλλαγών τους γίνεται ολοένα και πιο αναγκαίο λόγω των κλιματικών αλλαγών, το φαινόμενο του θερμοκηπίου και τις ραγδαίας αύξησης του πληθυσμού. Οι περιοχές τις ακτής διαδραματίζουν καθοριστικό ρολό στην οικονομίας μίας ολόκληρης περιοχής, ειδικά σε μεγάλους τουριστικούς προορισμούς, όπου νέα τουριστικά κτήρια και υποδομές έχουν δημιουργηθεί τα τελευταία χρόνια. Η διπλωματική εργασία ασχολείται με το πρόβλημα της εύρεσης ακτογραμμών καθώς και την εύρεση των αλλαγών τους στο πέρασμα των χρόνων. Η προτεινόμενη μεθοδολογία για μία αυτόματη εξαγωγή της ακτογραμμής, χρησιμοποιώντας αεροφωτογραφίες σε κλίμακα του γκρι, αποτελείται από τέσσερα βήματα έτσι ώστε η εξαγωγή της να είναι εφικτή ανεξάρτητα από την περιοχή ενδιαφέροντος και την ποιότητα της εικόνας. Αρχικά, μειώνεται η παραμόρφωση λόγω θορύβου έτσι ώστε να βελτιωθεί η ποιότητα στα επόμενα βήματα επεξεργασίας. Στη συνέχεια, η εικόνα τμηματοποιείται σε 2 μέρη, τη θάλασσα και την περιοχή της ακτής, με τη χρήση της εφαρμογής τοπικών κατωφλίων, έτσι ώστε τελικά να δημιουργηθεί μία ασπρόμαυρη εικόνα. Μια περαιτέρω επεξεργασία στα αποτελέσματα με τη βοήθεια μορφολογικών τελεστών, μας παράγει μία εικόνα χωρίς μικρά αντικείμενα. Δηλαδή μία εικόνα που περιέχει μόνο περιοχές ενδιαφέροντος (θάλασσα και ακτή). Τέλος, εφαρμόζονται τεχνικές ευρέσεως ακμής και "ενεργών" περιγραμμάτων έτσι ώστε να εξαχθεί και να μοντελοποιηθεί η ακτογραμμή. Ο αλγόριθμος είναι εφαρμόσιμος επίσης σε φωτογραφίες σε κλίμακα του γκρι από δορυφόρο λόγω των κοινών χαρακτηριστικών που έχουν με τις αεροφωτογραφίες.

Abstract
Nowadays, coastline detection and formation monitoring has become of high importance due to the increasing effects of climate change, global warming and rapid growth of human population on the morphological characteristics of coasts. Coastal areas play a significant role on the economy of an entire region especially in major tourist destinations, where tourist infrastructure has been developed in the last decades. This thesis addresses the problem of coastline extraction and morphological change monitoring/tracking in the course of decades. The proposed methodology presents an automatic coastline extraction algorithm, which utilizes grayscale aerial images. Our method is summarized in a four-step algorithm that enables robust extraction of the coastline. Specifically, the first step of our approach is a noise distortion reduction stage with the goal of ameliorating its impact on the input data. The subsequent step involves the application of a local threshold in the input image to segment it into a binary class image, land and sea. The result is then passed to the third stage of our approach, which applies morphological operators on the binary image, with the aim of removing small objects and preserving only the objects of interest. Finally in the last stage of our method, we perform edge detection and active contours fitting, in order to extract and model the coastline. The aforementioned algorithmic steps are illustrated through examples, which demonstrate the efficacy of the proposed methodology. The algorithm is also applicable to one band satellite imagery due to the fact they have same characteristics with grayscale aerial images.