Tarihi yığma minarelerin video kamera tabanlı yapı sağlığı izlemesi ve derin öğrenme yöntemine dayalı hasar tespiti
Video camera-based structural health monitoring and damage detection of historical masonry minarets using deep learning methods
- Tez No: 1019016
- Danışmanlar: PROF. DR. TEKİN GÜLTOP, PROF. DR. KEMAL HACIEFENDİOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tarihi yığma minareler, yüksek narinlik oranları ve malzeme özellikleri nedeniyle sismik ve çevresel dinamik etkilere karşı son derece kırılgan yapılardır. Geleneksel ivmeölçer tabanlı yapı sağlığı izleme sistemleri, tarihi dokuya müdahale gerektirmesi ve kurulum zorlukları nedeniyle bu yapılarda kısıtlı bir kullanım alanı bulmaktadır. Bu tez çalışmasında, tarihi yığma minarelerin yapısal sağlığını müdahalesiz, düşük maliyetli ve yüksek doğrulukla izleyebilmek amacıyla çok kameralı optik izleme sistemleri ile derin öğrenme mimarilerini bütünleştiren özgün bir anomali tespiti ve hasar lokalizasyonu metodolojisi geliştirilmiştir. Çalışma, birbirini doğrulayan laboratuvar ve saha aşamalarından oluşmaktadır. İlk aşamada, laboratuvar modeli üzerinde uygulanan kontrollü sarsma masası deneyleri kapsamında ivmeölçer tabanlı ve kamera tabanlı yapı sağlığı izleme sistemleri ile ölçümler yapılmıştır. Bu tez çalışması kapsamında geliştirilen iki farklı kategoride toplam altı derin öğrenme modeli (temel konvolüsyonel oto-kodlayıcılar ve video/optik akış konseptli modeller) elde edilen verilerle eğitilmiş ve karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. İkinci aşamada ise Trabzon ilinde seçilen sekiz tarihi yığma minarede, çok kameralı yapı sağlığı izleme sistemi ile yaklaşık iki yıl süren periyodik ölçümler yapılmıştır. Tez kapsamında geliştirilen optik akış algoritması, anomali tespiti ve hasar lokalizasyonu metodolojilerinden elde edilen algoritmik bulgular, sahada yapılan görsel incelemelerle örtüşerek sistemin gerçek dünya koşullarındaki teşhis kapasitesini ortaya koymuştur. Sonuç olarak önerilen sistemin, tarihi yapıların korunmasında temassız, güvenilir ve yorumlanabilir bir erken uyarı mekanizması olarak kullanılabileceği ortaya konmuştur. Çalışma sonucunda, hem anomali tespitinin başarıyla gerçekleştirilebildiği hem de gözlemlenen dinamik davranışın çevresel mi yoksa yapısal kökenli mi olduğuna ilişkin anlamlı bir karar destek zemini sunulabildiği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Historical masonry minarets are highly vulnerable structures to seismic and environmental dynamic effects due to their high slenderness ratios and material characteristics. Traditional accelerometer-based structural health monitoring systems have limited application in such structures due to the risk of physical intervention to the historical texture and installation difficulties. In this thesis, a novel anomaly detection and damage localization methodology integrating multi-camera optical monitoring systems with deep learning architectures was developed to monitor the structural health of historical masonry minarets non-intrusively, cost-effectively, and with high accuracy. The study consists of mutually validating laboratory and field stages. In the first stage, measurements were performed using accelerometer-based and camera-based structural health monitoring systems during controlled shake table tests applied on a laboratory model. A total of six deep learning models in two different categories (basic convolutional autoencoders and video/optical flow-based models) developed within the scope of this thesis were trained with the obtained data and evaluated comparatively. In the second stage, periodic measurements lasting approximately two years were carried out using the multi-camera structural health monitoring system on eight historical masonry minarets selected in Trabzon. The algorithmic findings obtained from the optical flow algorithm, anomaly detection, and damage localization methodologies developed in the thesis aligned with the visual inspections conducted in the field, demonstrating the system's diagnostic capacity under real-world conditions. Consequently, it has been revealed that the proposed system can be used as a non-contact, reliable, and interpretable early warning mechanism in the preservation of historical structures. The study demonstrates that anomaly detection can be successfully performed and a meaningful decision-support foundation can be provided regarding whether the observed dynamic behavior is of environmental or structural origin.
Benzer Tezler
- Tarihi yığma minarelerin video kamera tabanlı yapı sağlığı izlenmesi
Video camera-based structural health monitoring of historical masonry minarets
TUNAHAN ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL HACIEFENDİOĞLU
- Yığma minarelerin dinamik analizi
Dynamic analysis of masonry minarets
ŞULE SEKİN ERONAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKUT SAYIN
- Tarihi cami ve minarelerin deneysel dinamik karakteristiklerinin belirlenmesi ve restorasyon etkilerinin değerlendirilmesi
Identification of experimental dynamic characteristics of historical mosques and minarets and evaluation of restoration effects
İSMET ÇALIK
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALEMDAR BAYRAKTAR
- 6 Şubat 2023 Maraş depremine maruz kalan taş ve tuğla yığma minarelerin sismik kırılma davranışına farklı darbe hızı ve yer hareketlerinin yer hareketlerinin etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of different impact velocity and ground motions on the seismic rupture behavior of stone and brick masonry minarets subjected to the February 6, 2023 Maraş earthquake
MUHAMMED EMİN GÖKCELER
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
İnşaat MühendisliğiBartın Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİN HÖKELEKLİ
- Dynamic behavior of masonry minarets
Yığma minarelerin dinamik davranışları
METİN OĞUZMERT
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HASAN BODUROĞLU