Dört rotorlu hava aracı ile görme tabanlı nesne takibi
Visual-based object tracking with four-rotor aerial vehicle
- Tez No: 525198
- Danışmanlar: PROF. DR. BEŞİR DANDIL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Havacılık Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Aeronautical Engineering, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dört Rotorlu İnsansız Hava Aracı, Görüntü İşleme, Nesne Takibi, Quadrotor Unmanned Air Vehicle, Image Processing, Object Tracking
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Hem askeri hem de sivil sektörlerde insansız hava araçlarına olan ihtiyaç, son yıllarda önemli ölçüde artmıştır. Günümüzde insansız hava araçları arama kurtarma, hasar tespiti, keşif gibi alanların dışında istihbarat ve gözetleme gibi askeri alanlarda da çok önemli bir rol oynayarak, tehlikeli ortamlarda yapılacak görevlerde kullanılmaktadır. Çok çeşitli modelleri bulunan insansız hava araçlarından olan dört rotorlu insansız hava aracı, yüksek hareket kabiliyeti ile ön plana çıkmaktadır. Tezde dört rotorlu insansız hava aracının görüntü tabanlı nesne takibi gerçekleştirilmiştir. Bunun için ilk önce dört rotorlu insansız hava aracının matematiksel modeli oluşturulmuştur. Nesne takip aşaması için Parrot firmasının Parrot AR.Drone 2.0 Power Edition ürünü kullanılmıştır. Nesne takip işleminde, cihazın ön kamerasından alınan görüntüler kullanılarak takip edilecek nesnenin renk, şekil ve koordinat bilgileri kullanılmıştır. Python programlama dilinde AT (Attention) komutları kullanılarak yazılan kod parçacıkları ile insansız hava aracının yapması istenilen hareketler gerçekleştirilmiştir. Görüntü işlemede önemli bir platform olan OpenCV'den faydalanılarak, hareketli nesnenin tespitinde renk özelliği ve şekil özelliği ayrı ayrı incelenerek işlem yapılmıştır. Sabit kameradan elde edilen görüntülerden hareketli nesnenin tespiti için renk ve şekil özellikleri birlikte kullanılarak Python programlama dilinde, nokta ve çekirdek tabanlı nesne takibi gerçekleştiren program oluşturulmuştur. Oluşturulan program ile dört rotorlu insansız hava aracına wifi üzerinden bağlantı kurularak, cihazın ön kamerasından elde edilen görüntüler kullanılmış ve görme tabanlı nesne takip işlemi gerçekleştirilmiştir. Autoflight programı üzerinden AR.Drone 2.0 ile bağlantı sağlanarak cihazın hareket halinde iken izlemiş olduğu rota çizgisi incelenmiştir. EZ-Builder programında AR.Drone 2.0 üzerindeki kameradan alınan görüntülerden RGB (Red-Green-Blue) renk uzayında kırmızı renkli hareketli bir nesnenin, HLS (Hue-Luminance-Saturation) renk uzayında sarı renkli hareketli bir nesnenin ve YCbCr (Luminance-Chrominance blue- Chrominance red) renk uzayında ise sarı ve yeşil renkli dikdörtgen nesnelerin sisteme tanıtılma ve takip işlemleri gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The need for unmanned aerial vehicles in both the military and civil sectors has increased significantly in recent years. Today, unmanned aerial vehicles are used in missions, such as search and rescue, damage detection, and reconnaissance, as well as in military areas such as intelligence and surveillance. The four-rotor unmanned aerial vehicle of unmanned aerial vehicles with a wide variety of models comes to the forefront with its high mobility. In the thesis, an image-based object tracking of a four-rotor unmanned aerial vehicle was carried out. First of all, a mathematical model of a four-rotor unmanned aerial vehicle was created. Parrot AR.Drone 2.0 Power Edition of Parrot is used for object tracking. In the object tracking process, the color, shape and coordinate information of the object to be tracked are used by using the images taken from the front camera of the device. In the Python programming language, the desired movements of the unmanned aerial vehicle have been achieved with code fragments written using AT (Attention) commands. By using OpenCV which is an important platform in image processing, color feature and shape feature are examined and processed separately in detecting moving object. In order to detect moving objects from images obtained from fixed cameras, color and shape features were used together to create a program that performs point and core based object tracking in the Python programming language. The generated program was connected to the four-rotor unmanned aerial vehicle via wifi, using the images obtained from the front camera of the device, and visual-based object tracking was performed. By connecting with AR.Drone 2.0 through the Autoflight program, the route line that the device was watching while moving was examined. In the EZBuilder program, images taken from the camcorder on AR.Drone 2.0 in the RGB (Red-Green-Blue)color space, a red moving object, in a HLS (Hue- Luminance-Saturation) color space, a yellow moving object and in the YCbCr (Luminance-Chrominance blue-Chrominance red) color space, yellow and green rectangular objects introduction and follow-up procedures were carried out.
Benzer Tezler
- Design, modelling and control of a nano quadrotor withmicrocontroller based vision system for object tracking
Nesne takibi için bir nano dört rotorlu helikopterin tasarımı, modellenmesi ve mikrodenetleyici tabanlı görüntü sistemi ile kontrolü
MUSTAFA ENES KIRMACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA YALÇIN
PROF. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Modelling, control and implementation of an unmanned vertical take-off and landing aircraft
Dikey iniş kalkış yapabilen bir insansız hava aracının modellenmesi, kontrolü ve gerçeklenmesi
FARABİ AHMED TARHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Modeling, identification and simulation of a quadrotor using real-time flight data
Bir dört rotorlu hava aracının gerçek zamanlı uçuş verisi ile modellemesi, tanılaması ve simülasyonu
ATAKAN SARIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYHAN KURAL
- Adaptive control of a novel tilt-roll rotor quadrotor UAV
Adaptif dört rotorlu bir insansız hava aracının modellenmesi ve kontrolü
ABDULKERİM FATİH ŞENKUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- A model based flight control system design approach for micro aerial vehicles using integrated flight testing and hil simulations
Küçük boyutlu insansız hava araçları üzerinde sistem tanılama, uçuş kontrol sistem tasarımı ve donanım ile benzetim uygulamaları
BURAK YÜKSEK
Doktora
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN