2026-10-03 — geospatial · pipelines · photogrametry
Fotogrametri öncesi otomatik kare eleme
Fotogrametri öncesi otomatik kare elemeFotogrametri öncesi otomatik kare eleme
Üç Kollu Deney Tasarımı
Amaç
Fotogrametri öncesinde düşük kaliteli karelerin elenmesinin, üretilen ortofotonun kalitesine ve georeferanslama doğruluğuna etkisini ölçmek.
Neden böyle bir tasarım gerekiyor
Yöntemin naif değerlendirmesi şu olurdu: kareleri ele, fotogrametriyi çalıştır, sonucu elemesiz çalıştırmayla karşılaştır. Bu kurguda ciddi bir karıştırıcı değişken bulunur.
Eleme yapıldığında iki şey aynı anda değişir:
- İşlenen kare sayısı azalır
- İşlenen karelerin bileşimi değişir
İki kollu bir karşılaştırmada (elemesiz / elemeli) gözlenen her fark bu iki etkinin toplamıdır ve ayrıştırılamaz. Sonuç iyileşirse bunun skorlama yönteminden mi yoksa yalnızca veri hacminin düşmesinden mi kaynaklandığı söylenemez.
Üçüncü bir kol, bu ayrımı yapmayı mümkün kılar.
Deney kolları
A — Taban (baseline)
Uçuşun tüm kareleri, hiçbir eleme uygulanmadan işlenir. Mevcut durumu temsil eder ve diğer iki kolun karşılaştırılacağı referans noktasıdır.
B — Yöntem
Önerilen kalite skorlayıcısı her kareye bir puan atar. Puanı eşiğin altında kalan kareler çıkarılır, kalanlar işlenir. Değerlendirilmek istenen asıl koşul budur.
C — Kontrol
B kolunda çıkarılan kare sayısı kadar kare, rastgele seçilerek çıkarılır. Bileşim rastgeledir, sayı B ile aynıdır.
Bu kolun işlevi, kare sayısının azalmasından kaynaklanan etkiyi yalıtmaktır. B ile C arasındaki fark, yalnızca hangi karelerin elendiğinden doğar — çünkü kaç kare elendiği ikisinde de aynıdır.
Sabit tutulan değişkenler
Üç kolun karşılaştırılabilir olması için aşağıdakiler değişmemelidir:
- Aynı uçuş ve aynı ham kare havuzu
- Aynı fotogrametri motoru ve aynı sürüm
- Aynı işlem parametreleri (çözünürlük, eşleştirme ayarları, çıktı formatı)
- Aynı yer kontrol noktası kümesi
- Aynı donanım (işlem süresi karşılaştırılacağı için)
Tek bağımsız değişken eleme yöntemidir: yok / skorla / rastgele.
Ölçülen değişkenler
| Metrik | Neyi ölçer | Neden önemli |
|---|---|---|
| YKN artık hatası (RMSE) | Georeferanslama doğruluğu | Yer gerçeğine dayanır, en güçlü metrik |
| Tenengrad keskinlik | Ortofoto netliği | Karo bazlı hesaplanır, ısı haritası üretir |
| Canny kenar yoğunluğu | Detay korunumu | Aşırı yumuşamayı yakalar |
| İşlem süresi | Hesaplama maliyeti | Pratik kazancın ölçüsü |
Keskinlik ve kenar yoğunluğu referanssız (no-reference) metriklerdir; mutlak kalite değil, kollar arası göreli fark için kullanılır.
Sonuçların yorumlanması
Dört olası sonuç örüntüsü vardır ve dördü de anlamlıdır:
| Gözlem | Yorum |
|---|---|
| B > A ve B > C | Yöntem çalışıyor. İyileşme hangi karelerin elendiğinden kaynaklanıyor. |
| B > A ama B ≈ C | İyileşme yalnızca kare sayısının azalmasından geliyor. Skorlama ek katkı sağlamıyor. |
| B ≈ A ve B > C | Yöntem kaliteyi koruyarak maliyeti düşürüyor. Pratik açıdan yine kazanç. |
| B < A ve C < A | Eleme zararlı. Gözlem sayısı kaybının etkisi, keskinlik kazancını bastırıyor. |
Son satır olumsuz bir sonuçtur ancak geçersiz bir sonuç değildir. Hipotezin reddedilmesi de bir bulgudur; önemli olan ölçümün doğru kurgulanmış olmasıdır.
Geçerlilik tehditleri ve alınan önlemler
Bulanık karelerin uzamsal kümelenmesi
Düşük kaliteli kareler veri setine rastgele dağılmaz. Rüzgâr, dönüş manevrası veya hız değişimi gibi nedenlerle ardışık olarak ortaya çıkarlar. Ardışık kareler uzamsal olarak komşu alanları gördüğünden, eleme belirli bölgelerde yoğunlaşır.
Sonuç olarak bir yer kontrol noktasını gören karelerin tamamına yakını aynı anda çıkarılabilir ve o nokta, fotogrametri motorunun gerektirdiği asgari gözlem sayısının altına düşebilir. Ortalama gözlem sayısına bakmak bu durumu gizler; nokta bazında kontrol gerekir.
Önlem — kısıtlı eleme: Bir kare, çıkarılması herhangi bir yer kontrol noktasının gözlem sayısını belirlenen eşiğin (N) altına düşürüyorsa elenmez. Bir noktayı gören kareler arasından en yüksek skorlu olanlar korunur.
Tek uçuşa dayalı sonuç
Çalışma tek bir uçuş üzerinde yürütülürse bulgular o uçuşun koşullarına (ışık, rüzgâr, arazi dokusu) bağımlı kalır. Mümkünse farklı koşullardaki ikinci bir uçuşla tekrarlanmalı, değilse sınırlılık olarak belirtilmelidir.
Eşik seçiminin keyfiliği
Kalite skorunun eşiği gelişigüzel belirlenirse sonuç manipüle edilebilir. Eşik, elle etiketlenmiş bir doğrulama alt kümesi üzerinden belirlenmeli ve bu süreç raporlanmalıdır.
Sınırlılıklar
- Kullanılan keskinlik ve kenar metrikleri referanssızdır; mutlak kalite ölçüsü vermez.
- Rastgele eleme kolu tek bir rastgele seçimle yürütülürse şans etkisi taşır; mümkünse birkaç kez tekrarlanıp ortalaması alınmalıdır.
- Sonuçlar kullanılan fotogrametri motoruna özgü olabilir. İkinci bir motorla tekrarlanması, bulgunun motordan bağımsızlığını gösterir.