Accelerometer based handwritten character recognition using dynamic time warping
Dinamik zaman bükme metodu kullanarak ivmeölçer tabanlı el yazısı karakter tanıma
- Tez No: 447140
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MEHMET ZÜBEYİR ÜNLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Karakter ve vücut hareketi tanıma son yıllarda en çok çalışılan alanlardan bir tanesidir. Literatürdeki karakter tanıma çalışmaları çoğunlukla görüntü işleme tabanlı olmakla birlikte bu tezde yapılan çalışmada sensör tabanlı bir yöntem uygulanmıştır. Literatürde vücut hareketlerinin tanımlanması yoluyla yapılan karakter tanıma çalışmalarının sayısı ise oldukça sınırlıdır. Vücut hareketi tanıma kısaca bilgisayarların insan hareketlerini anlaması ve bilgisayarların bu yolla kontrolüdür. Çevre değişkenlerini algılamak için kameralar veya çeşitli sensörler kullanılır. Vücut hareketlerini tanıma çalışmalarında ise sıklıkla ivme sensörleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada İngiliz alfabesindeki küçük harfler veri tabanındaki sınıfları oluşturmuştur. Bu harflerin yazılma aşamasındaki dinamiklerini ölçmek amacıyla yüzük şeklinde bir yapıya ilişkilendirilen ivme sensörü kullanılmıştır. Harflerin ivme verileri her bir harf için 20 tekrarlı olarak elde edildikten sonra tüm sinyaller bir önişlem aşaması olarak filtreleme, bölütleme ve normalize etme işlemlerinden geçirilmiştir. Tek bir harf için bile tekrarlar arasında farklı ivmelenme değerleri oluştuğundan ve farklı uzunluklarda sinyaller elde edildiğinden sinyaller arasındaki benzerliği belirlemek amacıyla Dinamik Zaman Bükme (DTW) metodu sinyaller arasındaki benzememeyi bulmak için seçildi. Bu yöntem sinyallerin genlik değerlerini kullandığı için eşleşmesi gereken noktaların genlik değerlerindeki farklılıklarda yetersiz kalabiliyor. Bu sorunun çözümü için Türevli Dinamik Zaman Bükme metodu sinyallere uygulanmış buna ek olarak DTW'yi hızlandırmak için sinyaller nicelenip ayrıca incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda normalize işlemi olmadığı durumda bile DDTW, DTW'e göre daha yüksek tanıma oranı vermiştir. Lineer eşleşme ile DTW'nin karşılaştırılmasında da zamana göre farklı ivmelenmeye sahip sinyallerde lineer olmayan eşleşmenin daha bir tanıma oranı verdiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Character and gesture recognition are one of the most studied topics in recent years. Character recognition studies are generally based on image processing. Only a few studies can be found about character recognition as gesture recognition. Gesture recognition is making the computers understand human body movements by using different kind of knowledge of the environment. This knowledge can be obtained by image or sensor-based efforts. Accelerometer is the most used sensor in gesture recognition, so in this study a 3-axis accelerometer is used. In this thesis, English alphabet's lowercase characters are used. A ring-like device which contains accelerometer in it is used. After obtaining the acceleration data of each character with 20 repetitions, we apply filtering, segmentation and normalization preprocessing steps for each signal. Since there are different accelerations and decelerations between each repetitions, Dynamic Time Warping (DTW) algorithm has been chosen to determine the similarities between signals. DTW is an algorithm that uses the amplitude values of the signals, so it is weak to amplitudes that shift in time domain. To overcome this shortcoming, the method called Derivative Dynamic Time Warping (DDTW) has been applied to the acceleration signals. DTW and DDTW methods have been compared and we have found that even we remove the normalization step; DDTW gives better results than DTW. By comparison of linear alignment and DTW, the results show that DTW gives better recognition rates for signals with different accelerations and decelerations. DTW also gives better result for the different length signals.
Benzer Tezler
- Hareket sensörleri kullanarak havaya yazma temelli harf tanıma
Letter recognition based on air writing using motion sensors
OSMAN ECER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMersin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ YETGİN
- Prediction of epileptic seizures with the use of biomedical sensors and internet of things
Biyolojik ve internet sensorlarının kullanımı ile epilepsi nöbetlerinin/ krizlerinin tahmin edilmesi
ALLA FIKRAT MAJEED AL WINDAWI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İletişim BilimleriAltınbaş ÜniversitesiElektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. OSMAN NURİ UÇAN
PROF. DR. AMEER H. MORAD
- Yapı sistemlerinin karekteristik parametrelerinin tanımlanması
Identification of the characteristic parameters of structural systems
BARLAS ÖZDEN ÇAĞLAYAN
- Mobil cihazlar ile derin öğrenme mimarisi kullanarak gerçek zamanlı video nesne izleme
Deep learning architectures for real-time video object tracking by mobile devices
ULAŞ TOSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGE GÜNSEL KALYONCU
- Etkin bir modal analiz için sensör konumlarının belirlenmesi
Determining the sensor locations for an effective modal analysis
MUHAMMED FARUK PALA
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK EROL