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: 95
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
- İvme sensör tabanlı laboratuvar acil destek uyarı sistemi
Accelerometer based laboratory emergency support and warning system
BURAK SEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZHAN URHAN
- Accelerometer based calculator for visually-impaired people using mobile devices
Görme engeliler için mobil cihazlarda ivmeölçer temelli hesap makinası
DOĞUKAN ERENEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALUK BİNGÖL
- 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
- Çoklu veri füzyonu tabanlı iç ortam konumlandırma ve takip sistemi tasarımı
Multi sensor fusion based indoor localization and tracking system design
SERTAÇ BUĞRA KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ZİYA ALKAR
- Monitoring of cardio rhythm with accelerometer (Accelero-Cardio-Gram-ACG) over wireless body area network
Kalp ritminin ivme algılayıcı ile takibi (İvmesel-Kalp-Ritim-Takibi-İKT) ve kablosuz vücut alan ağı üzerinden iletimi
HASAN BASRİ GÜNER
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAMER ÖLMEZ