Geri Dön

Motion detection and route mapping in closed environments

Kapalı mekanlarda hareket algılama ve rota çizimi

  1. Tez No: 154614
  2. Yazar: FERHAT UÇAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. COŞKUN SÖNMEZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2004
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 69

Özet

Güvenliğin önemi gittikçe artmaktadır, insanların ve diğer nesnelerin hareketinin takibi güvenlik sistemlerinde ayrı bir öneme sahiptir. Bu tip sistemlerde görüntü işleme teknikleri oldukça uygundur. Kameralarla çekilen görüntülerdeki hareketli cisimlerin kapalı mekandaki pozisyonlarının belirlenmesi ve rotasının çıkarılması kapalı mekanlardaki güvenlik için oldukça önemli ve faydalıdır. Bu tezin amacı da odadaki hareket eden cisimler için bir izleme mekanizmasının kurulmasını sağlamaktır. Sistem hareket eden cismi algılayabilmekte, oda içerisindeki pozisyonunu ve rotasını belirleyebilmektedir. Hareketli nesnenin pozisyonunu hatasız olarak belirleyebilmek için uygulamada iki kamera kullanılmıştır. Her kamera odanın iki boyutlu bir resmini görmektedir, fakat rotanın oda haritası üzerinde çıkarılabilmesi için üçüncü boyut olan derinlik bilgisine ihtiyaç duyulmaktadır. Derinlik boyutu ikinci bir kameranın kullanılmasıyla sağlanmaktadır. Uygulamanın gerçekleştirilmesinde iki ana kısım söz konusudur: İki kameradan alınan görüntülerin örneklenmesi: Bunun için istenen frekansta görüntü dosyalarım resim dosyalarına örnekleyebilen sinyal örnekleme uygulaması kullanılmıştır. Görüntü İşleme: Bu adımda nesnenin tanınması ve iki kameraya olan açı ve uzaklıklarının bulunması işlemleri gerçekleştirilir. Bu adım dört alt adımdan oluşmaktadır: 1 ) Nesnenin odanın arka planından izole edilmesi. Bunun için resim odanın arka planıyla karşılaştırılarak fark alma işlemi yapılır. Arka plandan farklı pikseller hareket eden nesneleri ortaya çıkarır. 2) Değişik cisimler arasında seçim yaparak gerçek nesneyi belirleme. Önceki adımda elde edilen fark resmi taranır, piksel grupları nesnelere sınıflandırılır. En büyük nesne oda içerisindeki hareket eden cismi belirler. 3) Kameraların oda içerisindeki biçimi ve açısı yardımıyla nesnenin konumu en yüksek hassasiyette hesaplanır. Kameranın çektiği orjinal resimle karşılaştırılır ve kameranın saptırma parametreleri belirlenir, bu parametrelerden yararlanarak nesnenin oda içerisindeki pozisyonu belirlenebilir. 4) Nesnenin oda içerisindeki konumuna olan açısı hesaplanır. Bunun için bilinen uzaklıkta bir resim yardımıyla her bir dereceye kaç pikselin karşılık geldiği hesaplanır. Bu katsayı kullanılarak nesnenin konumu, açı ve yön bilgisine dönüştürülebilir. Kapalı mekandaki şartların ve kameranın pozisyonunun değişmesi ihtimaline karşın ihtiyaçların ölçeklenebilir ve uyumlu ihtiyaçlar belirlenmiştir. Bu yüzden sistem modüler olarak nesneye dayalı yöntemlerle geliştirilmiştir. Böylece gelecekteki yeni vihtiyaçlara ve değişikliklere kolay adapte olabilir bir sistem tasarlanmıştır. Kamera konumu ve parametrelerindeki değişimleri gözönüne alarak kullanıcının görüntü işleme algoritmalarında etkili olacak bir takım parametreleri tasarlanan grafik arayüzü ile değiştirmesine oplanak sağlanmıştır. Böylelikle en uygun kamera parametreleri belirlenebilecektir. Bu tezle görüntü işleme tekniklerini kullanarak alternatif bir güvenlik sistemi oluşturulmuştur. Bu modelde nesnenin hareketi takip edilmekte ve rotası çıkarılmaktadır. Tezde kullanılan görüntü işleme algoritmaları hareket eden nesneyi resimden ayırmayı sağlamaktadır. Görüntü iyileştirme görüntüdeki detayların ve görünümün kuvvetlendirilmesi, görüntü bölümleme, görüntüdeki nesnelerin sınıflandırılması gibi alt işlemleri içermektedir.

Özet (Çeviri)

MOTION DETECTION AND ROUTE MAPPING IN CLOSED ENVIRONMENTS SUMMARY Security's importance is growing up each day. Tracking the movement of people and other objects is important in security system concept. Image processing methods are suitable for these systems. It will be useful for security of a covered area to locate the moving object on frames which captured by cameras and mark its route on the area's map. The goal of this thesis is designing and implementing a tracking system for moving object in a room. The system recognizes an object and marks its location and route on the room's map. In order to determine the absolute position of moving object, two cameras will be used. Each camera“sees”only a two-dimension picture while the map shown by the application represents the third dimension - the depth dimension. Third dimension can be gotten by using second camera. The implementation is executed in two main phases : Sampling pictures from two video cameras: Using an application for video signal sampeling which enable to sample picture in the desirable moment into the clipboard. Image prosessing: Object recognition and finding the angle from each camera to its direction. This phase contains 4 main parts : 1) Isolation of the object from the background. That is done by comparing the present picture with a static background picture of the room. This enable us to find the objects which are different from the background. 2) Separating between different objects and choosing the object we focus on. This is done by scanning the differences picture we got in the previous part, finding groups of pixels classifing them to objects. For this implementation we focus on the biggest object. 3) Finding the distortion of the camera's lens and fixing the location of the object accordingly. The distorted picture which was pictured by the camera was compared with the original picture, and the coefficients of the camera's distortion were found. By those coefficients the location of the object can be fixed. 4) Calculating the angle towards the object from its location in the picture. A picture in a known length is photographed, thus the number of pixels for each degree in the picture can be found. By this number the object location can be transformed to its angle. We had to stand in requirements of scaleability and compatibility in order to enable coping with a changes in the environment's conditions and the camera's location. Thus the system modular approach was developed by using a number of modules and Object Oriented Programming (OOP). That's in order to ease changes executions ixand supporting compatibility to a future requirements. In order to enable changes in the location of the cameras and the cameras parameters influence on the image processing, a Graphical User Interface (GUI) was built which enable easily changing of the parameters during the program execution. Thus we can investigate and find dynamically the optimal parameters. By this thesis, an alternative security system model was improved with image processing methods. In this model, movement of object is detected and object position is marked on area's map. In my thesis, image processing methods are used to seperate the moving object from the picture. Image enhancement is used to improve the appearance or highlight certain details of an image. Image segmentation is used for the categorisation or classification of elements or structures within an image. Image manipulation is used to the geometric alteration of an image, including translation, scaling and sheering.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    733576

    Designing an obstacle detection and avoidance system using a 2D LIDAR and a stereo camera for autonomous vehicles

    Otonom araçlar için 2D LIDAR ve stereo kamera kullanarak engel tespiti ve kaçınma sistemi tasarımı

    ZEYNEP YASEMİN ERDOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ULUS ÇEVİK

  2. Tez No

    841753

    Otonom mobil robot için iç mekanlarda rota planlama ve harita çıkartma

    Indoor route planning and mapping for autonomous mobile robot

    İHSAN ÇUBUKÇU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İRFAN YAZICI

  3. Tez No

    486548

    Havalimanı yolcu terminallerinde mekansal deneyim haritalaması: Bir yolculuk, iki havalimanı

    Spatial experience mapping of airport passenger terminals: One journey, two airports

    TUĞBA YALÇIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SAİT ALİ KÖKNAR

  4. Tez No

    893126

    İnsansız su üstü deniz araçları için çarpışma regülasyonları ile uyumlu, dinamik, optimal çatışmadan sakınma rotası planlaması

    Dynamic, colregs-compliant, optimal collision avoidance path planning method for unmanned surface vehicle

    BURAK ALPTEKİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    DenizcilikYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NİHAN KAHRAMAN

  5. Tez No

    434935

    İnsansız kara araçları için dinamik nesnelerin tanınması amacıyla görüntü işleme tabanlı bir sistem geliştirilmesi

    Development of a computer vision based system to detect dynamic objects for unmanned ground vehicles

    GÜRAY SONUGÜR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Makine MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BARIŞ GÖKÇE

Geri Dön