Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Sayısal görüntü üzerinden yüzey alan tabanlı aydınlatma şiddeti ölçümü

Yıl 2020, Cilt: 26 Sayı: 2, 312 - 317, 07.04.2020

Öz

Nesnelerin doğru olarak algılanması, ortam aydınlatmasının uygunluğu ile direk olarak ilişkilidir. Bu uygunluk seviyesi, lüksmetre olarak bilinen ve noktasal olarak ölçüm yapan bir ölçüm aleti ile tespit edilmektedir. Ancak, noktasal bazda yapılan bu ölçümlerin, maliyet, uzun işlem süreleri gibi bazı dezavantajları vardır. Son yıllarda bu dezavantajları ortadan kaldırmak için CCD kamera, cep telefonu ve video kameranın lüksmetre olarak kullanıldığı çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalarda, sözü edilen cihazlar direk olarak ışık kaynağının karşısına yerleştirilerek lüksmetre gibi bir ışık toplayıcı olarak kullanılmışlardır. Sonrasında, yakalanan kaynak görüntüleri kullanılarak görüntü işleme ile aydınlatma şiddeti hesaplamışlardır. Sunulan bu çalışmada, kamera direk lüksmetre olarak kullanılmamıştır. Ancak ortamın tamamını temsil eden genel bir görüntü alınmıştır. Aydınlatma şiddeti hesabı için görüntü işlemeye dayalı yeni bir yöntem sunulmuştur. Alınan görüntü homomorfik filtreleme ile frekans düzleminde bileşenlerine ayrılmış, kaynak aydınlatmasını temsil eden aydınlatma bileşeni, alçak geçiren filtre ile tespit edilmiştir. Bu bileşeninin ortalama piksel değeri hesaplanmış ve aydınlatma şiddeti olarak tanımlanmıştır. Önerilen yöntemin kullanılabilirliğinin testi için ortam aydınlatmasını tanımlayan lüksmetre ölçüm sonuçları ile hesaplanan sonuçlar istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Bu analiz sonuçları, ölçüm ve hesaplama değerleri arasında tatmin edici R2 değerleri ile bir lineer ilişki olduğu göstermiştir.

Kaynakça

  • Electricity Cost Calculator. “Watt_Calculator”. https://play.google.com/store/apps/details?id=com.winterparadox.Watt_Calculator&hl=en_US. (20.04.2019).
  • Koroglu MT, Passino KM. “Illumination balancing algorithm for smart lights”. IEEE Transactions on Control Systems Technology. 22, 557-567, 2014.
  • Baum A, West R, Weinman J, Newman S, McManus C. Cambridge Handbook of Psychology, Health and Medicine. 1st ed. Cambridge, UK, Cambridge University Press, 1997.
  • Burks SL. Managing Your Migraine. NJ, USA. Humana Press Totowa, 77,101, 1994.
  • Çetin FD, Gümüş B, Özbudak YB. “Aydınlatma özelliklerinin ergonomik açidan değerlendirilmesi”. II. Ulusal Aydınlatma Sempozyumu ve Sergisi Bildirileri, Diyarbakır, Türkiye, 08-10 Mayıs 2003.
  • Matta S, Mahmud SM. “An intelligent light control system for power saving”. 36th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society, Detroit, Michigan, USA, 7-10 November 2010.
  • Galasiu AD, Newsham GR, Suvagau C and Sander DM. “Energy saving lighting control systems for open-plan offices: a field study”. Leukos, 4(1), 7-29, 2007.
  • Dubin FS. “Energy-Efficient building design”. Innovative HVAC, Lighting, Energy-Management Control and Fenestration Elsevier, 36, 11-20, 1990.
  • Sansoni P, Francini F, Fontani D, Mercatelli L, Jafrancesco D.“Indoor illumination by solar light collectors”. Lighting Research & Technology, 40(4), 323-332, 2008.
  • Dounis AI, Tiropanis P, Argiriou A, Diamantis A. “Intelligent control system for reconciliation of the energy savings with comfort in buildings using soft computing techniques”. Energy and Buildings, 43, 66-74, 2011.
  • Gençoğlu MT. “İç aydinlatmada enerji tasarrufu”. III. Ulusal Aydınlatma Sempozyumu ve Sergisi, Ankara, Türkiye, 23-25 Kasım 2005.
  • Özbudak YB, Gümüş B, Çetin FD. “İç mekan aydinlatmasinda renk ve aydinlatma sistemi ilişkisi”. II. Ulusal Aydınlatma Sempozyumu Elektrik Mühendisleri Odası, Diyarbakır, Türkiye, 8-10 Ekim 2003.
  • Singh MC, Garg SN. “Illuminance estimation and daylighting energy savings for indian regions”. Renewable Energy, 35, 703-711, 2010.
  • Kazanasmaz T, Günaydın M, Binol S. “Artificial neural networks to predict daylight illuminance in office buildings”. Building and Environment, 44(8), 1751-1757, 2009.
  • Krainer A, Peternelj B, Lah J, Zupančič MT. “Daylight illuminance control with fuzzy logic”. Solar Energy, 80, 307-321, 2006.
  • Üncü İS, Coşkunsu S, Uysal S. “Ekonomik çözüm odaklı fotometrik ölçüm sistemleri”. VII Ulusal Aydınlatma Sempozyumu, İzmir, Türkiye, 21-24 Kasım 2013.
  • Blakeslee T, Bryll E. “Integrating Light Meter with Movable Meter Mechanism”. United States Patent No. 3, 709, 615A, 1973.
  • Ekrias M, Eloholma M, Halonen L, Song XJ, Zhang X, Wen Y. “Road lighting and headlights: Luminance measurements and automobile lighting simulations”. Building and Environment, 43, 530-536, 2008.
  • Glenn J, Dodds G, Robinson R. “Calibration and use of camera-based systems for road lighting assessment”. International Journal of Lighting Research and Technology, 32, 33-40, 2000.
  • Zatari A, Dodds G, McMenemy K, Robinson R. “Glare, luminance and illuminance measurements of road lighting using vehicle mounted CCD cameras”. Leukos, 1(2), 85-106, 2005.
  • Ayas MŞ, İsmail HA, and Turhan A. "Fast measurement of headlamps by means of a developed fuzzy luxmeter based on a fuzzy mapping algorithm." Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, 24(4), 2627-2637, 2016.
  • Wüller D, Gabele H. “The usage of digital cameras as luminance meters”. In Proceedings of the SPIE Digital Photography III, Vol. 6502. International Society for Optics and Photonics, 2007.
  • Bajad RA, Srivastava M, Sinsha A. “Survey on mobile cloud computing”. International Journal of Engineering Sciences &Emerging Technologies, 1, 8-19, 2012.
  • Sumriddetchkajorn S, Somboonkaew A. "Low-cost cell phone-based digital lux meter". Advanced Sensor Systems and Applications IV. Vol. 7853. International Society for Optics and Photonics, 2010.
  • Ismail AH, Azmi MM, Hashim MA, Ayob MN, Hashim MM, & Hassrizal HBl. "Development of a webcam based lux meter". IEEE Symposium on Computers & Informatics (ISCI), IEEE, Langkawi, Malaysia, 7-9 April 2013.
  • Yusuf MA, Azmi MM, Ismail AH, Ibrahim II, Hashim MSM, & Kamarrudin NS. “Webcam based lux meter using grid-based ımage processing”. International Conference on Computational Approach in Smart Systems Design and Applications (ICASSDA), Kuching, Malaysia, 1-6 August 2018.
  • Gonzalez RC and Woods RE. Digital Image Processing. 3rd ed. Upper Saddle River, NJ, Pearson Prentice Hall, 2008.
  • Saleh SAM, and Haidi I. "Mathematical equations for homomorphic filtering in frequency domain: a literature survey." Proceedings of the International Conference on Information and Knowledge Management, Kuala Lumpur, Malaysia, 24-26 July 2012.

Surface area based illumination intensity measurement via digital image

Yıl 2020, Cilt: 26 Sayı: 2, 312 - 317, 07.04.2020

Öz

The correct perception of objects is directly related to the suitability of the ambient illumination. This level of conformity is determined by a measuring instrument which is known as luxmeter which measures on point based. However, these measurements made on a point basis have some disadvantages such as cost, long processing times. In order to eliminate these disadvantages in recent years, there have been studies in which CCD cameras, mobile phones and video cameras have been used as luxmeters. In these studies, said devices are placed directly opposite the light source and used as a light collector such as a luxmeter. They then calculated the illumination intensity by digital image processing techniques using aquired source images. In this study, the camera is not used directly as a luxmeter. However, an overall image representing the entire environment is taken. A new method based on image processing is presented for illumination intensity calculation. The image acquired is separated into its frequency components in the frequency plane by the homomorphic filtering, and the illumination component representing the source's illumination is detected by the low pass filter. The average pixel value of the illumination component is calculated and defined as illumination intensity. In order to test the usability of the proposed method, the measured illumination intensity with a luxmeter and the computed results of the developed method are statistically analyzed. The results of this analysis showed that there was a linear relationship between the measurement and calculation values with satisfactory R2 values.

Kaynakça

  • Electricity Cost Calculator. “Watt_Calculator”. https://play.google.com/store/apps/details?id=com.winterparadox.Watt_Calculator&hl=en_US. (20.04.2019).
  • Koroglu MT, Passino KM. “Illumination balancing algorithm for smart lights”. IEEE Transactions on Control Systems Technology. 22, 557-567, 2014.
  • Baum A, West R, Weinman J, Newman S, McManus C. Cambridge Handbook of Psychology, Health and Medicine. 1st ed. Cambridge, UK, Cambridge University Press, 1997.
  • Burks SL. Managing Your Migraine. NJ, USA. Humana Press Totowa, 77,101, 1994.
  • Çetin FD, Gümüş B, Özbudak YB. “Aydınlatma özelliklerinin ergonomik açidan değerlendirilmesi”. II. Ulusal Aydınlatma Sempozyumu ve Sergisi Bildirileri, Diyarbakır, Türkiye, 08-10 Mayıs 2003.
  • Matta S, Mahmud SM. “An intelligent light control system for power saving”. 36th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society, Detroit, Michigan, USA, 7-10 November 2010.
  • Galasiu AD, Newsham GR, Suvagau C and Sander DM. “Energy saving lighting control systems for open-plan offices: a field study”. Leukos, 4(1), 7-29, 2007.
  • Dubin FS. “Energy-Efficient building design”. Innovative HVAC, Lighting, Energy-Management Control and Fenestration Elsevier, 36, 11-20, 1990.
  • Sansoni P, Francini F, Fontani D, Mercatelli L, Jafrancesco D.“Indoor illumination by solar light collectors”. Lighting Research & Technology, 40(4), 323-332, 2008.
  • Dounis AI, Tiropanis P, Argiriou A, Diamantis A. “Intelligent control system for reconciliation of the energy savings with comfort in buildings using soft computing techniques”. Energy and Buildings, 43, 66-74, 2011.
  • Gençoğlu MT. “İç aydinlatmada enerji tasarrufu”. III. Ulusal Aydınlatma Sempozyumu ve Sergisi, Ankara, Türkiye, 23-25 Kasım 2005.
  • Özbudak YB, Gümüş B, Çetin FD. “İç mekan aydinlatmasinda renk ve aydinlatma sistemi ilişkisi”. II. Ulusal Aydınlatma Sempozyumu Elektrik Mühendisleri Odası, Diyarbakır, Türkiye, 8-10 Ekim 2003.
  • Singh MC, Garg SN. “Illuminance estimation and daylighting energy savings for indian regions”. Renewable Energy, 35, 703-711, 2010.
  • Kazanasmaz T, Günaydın M, Binol S. “Artificial neural networks to predict daylight illuminance in office buildings”. Building and Environment, 44(8), 1751-1757, 2009.
  • Krainer A, Peternelj B, Lah J, Zupančič MT. “Daylight illuminance control with fuzzy logic”. Solar Energy, 80, 307-321, 2006.
  • Üncü İS, Coşkunsu S, Uysal S. “Ekonomik çözüm odaklı fotometrik ölçüm sistemleri”. VII Ulusal Aydınlatma Sempozyumu, İzmir, Türkiye, 21-24 Kasım 2013.
  • Blakeslee T, Bryll E. “Integrating Light Meter with Movable Meter Mechanism”. United States Patent No. 3, 709, 615A, 1973.
  • Ekrias M, Eloholma M, Halonen L, Song XJ, Zhang X, Wen Y. “Road lighting and headlights: Luminance measurements and automobile lighting simulations”. Building and Environment, 43, 530-536, 2008.
  • Glenn J, Dodds G, Robinson R. “Calibration and use of camera-based systems for road lighting assessment”. International Journal of Lighting Research and Technology, 32, 33-40, 2000.
  • Zatari A, Dodds G, McMenemy K, Robinson R. “Glare, luminance and illuminance measurements of road lighting using vehicle mounted CCD cameras”. Leukos, 1(2), 85-106, 2005.
  • Ayas MŞ, İsmail HA, and Turhan A. "Fast measurement of headlamps by means of a developed fuzzy luxmeter based on a fuzzy mapping algorithm." Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, 24(4), 2627-2637, 2016.
  • Wüller D, Gabele H. “The usage of digital cameras as luminance meters”. In Proceedings of the SPIE Digital Photography III, Vol. 6502. International Society for Optics and Photonics, 2007.
  • Bajad RA, Srivastava M, Sinsha A. “Survey on mobile cloud computing”. International Journal of Engineering Sciences &Emerging Technologies, 1, 8-19, 2012.
  • Sumriddetchkajorn S, Somboonkaew A. "Low-cost cell phone-based digital lux meter". Advanced Sensor Systems and Applications IV. Vol. 7853. International Society for Optics and Photonics, 2010.
  • Ismail AH, Azmi MM, Hashim MA, Ayob MN, Hashim MM, & Hassrizal HBl. "Development of a webcam based lux meter". IEEE Symposium on Computers & Informatics (ISCI), IEEE, Langkawi, Malaysia, 7-9 April 2013.
  • Yusuf MA, Azmi MM, Ismail AH, Ibrahim II, Hashim MSM, & Kamarrudin NS. “Webcam based lux meter using grid-based ımage processing”. International Conference on Computational Approach in Smart Systems Design and Applications (ICASSDA), Kuching, Malaysia, 1-6 August 2018.
  • Gonzalez RC and Woods RE. Digital Image Processing. 3rd ed. Upper Saddle River, NJ, Pearson Prentice Hall, 2008.
  • Saleh SAM, and Haidi I. "Mathematical equations for homomorphic filtering in frequency domain: a literature survey." Proceedings of the International Conference on Information and Knowledge Management, Kuala Lumpur, Malaysia, 24-26 July 2012.
Toplam 28 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Makale
Yazarlar

Ümit Çiğdem Turhal Bu kişi benim

Yavuz Büyükkoçak Bu kişi benim

Yayımlanma Tarihi 7 Nisan 2020
Yayımlandığı Sayı Yıl 2020 Cilt: 26 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA Turhal, Ü. Ç., & Büyükkoçak, Y. (2020). Sayısal görüntü üzerinden yüzey alan tabanlı aydınlatma şiddeti ölçümü. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26(2), 312-317.
AMA Turhal ÜÇ, Büyükkoçak Y. Sayısal görüntü üzerinden yüzey alan tabanlı aydınlatma şiddeti ölçümü. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. Nisan 2020;26(2):312-317.
Chicago Turhal, Ümit Çiğdem, ve Yavuz Büyükkoçak. “Sayısal görüntü üzerinden yüzey Alan Tabanlı aydınlatma şiddeti ölçümü”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26, sy. 2 (Nisan 2020): 312-17.
EndNote Turhal ÜÇ, Büyükkoçak Y (01 Nisan 2020) Sayısal görüntü üzerinden yüzey alan tabanlı aydınlatma şiddeti ölçümü. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26 2 312–317.
IEEE Ü. Ç. Turhal ve Y. Büyükkoçak, “Sayısal görüntü üzerinden yüzey alan tabanlı aydınlatma şiddeti ölçümü”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 26, sy. 2, ss. 312–317, 2020.
ISNAD Turhal, Ümit Çiğdem - Büyükkoçak, Yavuz. “Sayısal görüntü üzerinden yüzey Alan Tabanlı aydınlatma şiddeti ölçümü”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26/2 (Nisan 2020), 312-317.
JAMA Turhal ÜÇ, Büyükkoçak Y. Sayısal görüntü üzerinden yüzey alan tabanlı aydınlatma şiddeti ölçümü. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020;26:312–317.
MLA Turhal, Ümit Çiğdem ve Yavuz Büyükkoçak. “Sayısal görüntü üzerinden yüzey Alan Tabanlı aydınlatma şiddeti ölçümü”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 26, sy. 2, 2020, ss. 312-7.
Vancouver Turhal ÜÇ, Büyükkoçak Y. Sayısal görüntü üzerinden yüzey alan tabanlı aydınlatma şiddeti ölçümü. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020;26(2):312-7.





Creative Commons Lisansı
Bu dergi Creative Commons Al 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.