Geri Dön

Dairesel mesafe ölçme sistemleri kullanılarak sensör geliştirilmesi

Development of sensor using circular distance measurement system

  1. Tez No: 700152
  2. Yazar: CİHAD SÜRMELİ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EBUBEKİR KOÇ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Time-of-Flight, LiDAR, LiDAR in medical, 3D LiDAR Camera, Lidar Types
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 97

Özet

Bu çalışmada ToF (Time-of-Flight – Uçuş Süresi) yöntemiyle alan taraması yapan LiDAR cihazları ve biyomedikal alanda kullanımları üzerine durulmuş, yapılan çalışma sonucunda 360° alan taraması yapabilen tek boyutlu LiDAR cihazı geliştirilmiştir. Geliştirilen cihazın çeşitli testleri yapılarak sonuçlar rapor halinde sunulmuştur. Uçuş süresi hedef bir cismin uzaklığının ölçüldüğü bir yöntemidir. Cihazdan çıkan ışıkların hedef cisimden yansıyarak geri gelmesine kadar geçen sürenin hesaplanması esasına dayanmaktadır. Işığın havadaki hızı bilindiği için ölçülen süre üzerinden mesafe verisi elde edilebilmektedir. LiDAR sensörleri endüstride, otomotiv sektöründe, son kullanıcı cihazlarında ve biyomedikal gibi hayatın her alanında kendine yer bulmaya başlamıştır. Özellikle otonom araç ve robotlarda kullanımı yaygınlaşan bu cihazlar telefonlarda dahi kullanılmaktadır. Medikal alanda ise beden hacmi hesabı, tıbbi görüntüleme cihazlarında odaklama amaçlı olarak kullanılmaktadır. Yakın zaman araştırmalarında ise radarlı ve LiDAR bulunan hibrit ürünlerde kanserli doku ve tümör tespiti, damar yollarının bulunması, hasta güvenliği ve düşme tespiti gibi uygulamalarda denemeleri yapılmaktadır. Bu çalışmada LiDAR cihazlarda uçuş süresi prensibinin incelenmesi, LiDAR cihaz türleri ve içyapısı üzerine durulmaktadır. LiDAR cihazlar için algılayıcı sensörler, lazer ışık kaynakları ve ToF sürücüler incelenmiş gerekli parametreler ışığında LiDAR sensör seçimi yapılmıştır. Karar verilen LiDAR sensör ile 360° alan taraması yapabilen bir cihaz projesi geliştirilip ürün haline getirilmiştir. Proje sonucu tasarlanan LiDAR cihazı ilk olarak boş bir karton kutu içerisine yerleştirilerek tarama işlemi yapılmıştır. Ardından kutu içerisine ayrı ayrı 3 cisim daha yerleştirilerek tarama sonuçları elde edilmiş karşılaştırılması yapılmıştır. Çalışma sonucu elde edilen veriler ışığında ilk aşamada daha hızlı tarama yapılabilecek sensörler bulunarak alan içerisindeki cisimlerin daha hızlı tespitinin yapılması amaçlanmaktadır. Otonom olarak hareket edebilen robotlarda rahatlıkla kullanılabilecek bir ürün geliştirilmesi başlıca amaçlarımız arasında yer almaktadır. Ayrıca optik ve mercek konusunda uzman çeşitli kurum veya kuruluşlarla iletişime geçilip daha uzak mesafeler için çalışmalarımız sürecektir. Anahtar Kelimeler; Time-of-Flight, LiDAR, Medikal Alanda LiDAR, 3D LiDAR Kamera, LiDAR Türleri

Özet (Çeviri)

In this thesis, LiDAR devices that perform field scanning with the ToF (Time-of-Flight) method were examined and their use in the biomedical sector was investigated. As a result of the study, a one-dimensional LiDAR device capable of 360° field scanning was developed. Various tests of the developed device were performed, and the results were presented in a report. Time-of-flight is a method of measuring distance using various signals. The time taken for the transmitted light to reach the target and reflect, and return is calculated. Since the speed of the light in the air is known, distance data can be obtained over the measured time. LiDAR sensors have started to find a place for themselves in industry, automotive sector, end-user devices and in all areas of life such as biomedicine. These devices, which have become widespread especially in autonomous vehicles and robots, are also used in phones. In the medical sector, it is used for body volume calculation and for focusing purposes on medical imaging devices. In recent research, hybrid products with radar and LiDAR have been tested in applications such as cancerous tissue and tumor detection, vascular access, patient safety and fall detection. In this thesis, the time-of-flight principle in LiDAR devices, LiDAR device types and their internal structure are examined. Detection sensors, laser light sources and ToF drivers for LiDAR devices were examined and LiDAR sensor selection was made in the light of the necessary parameters. A device project that can scan 360° area with the specified LiDAR sensor has been developed and turned into a product. The LiDAR device designed as a result of the project was first placed in an empty cardboard box and scanned. Then, 3 more objects were placed in the box separately, and the scanning results were obtained and compared. Based on the data obtained, sensors that can scan faster will be investigated in the first stage. In this way, objects in the area will be detected faster. Developing a product that can be used easily in autonomously moving robots is among our main goals. In addition, various institutions or organizations specialized in optics and lenses will be contacted and we will continue to extend the work to cover longer distances.

Benzer Tezler

  1. Yersel lazer tarama kullanarak dairesel kesitli tüneller için ölçüm planlaması: Palu demiryolu tüneli örneği

    Measurement planning for circular section tunnels using terrestrial laser scanning: Palu railway tunnel example

    AYSEL SADAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Jeodezi ve FotogrametriYıldız Teknik Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BÜLENT BAYRAM

  2. Tek bir dairesel silindir ve duvara yakın tandem silindirler etrafındaki akış yapıları

    Flow structures around a single circular cylinder and tandem cylinders near wall

    GÖKHAN YAŞAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ENGİN PINAR

  3. Application of decomposition techniques in turbulent jet plows

    Ayrıklaştırma yöntemlerinin türbülanslı jet akışlarına uygulanması

    TAMER YILMAZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KODAL

  4. LTE haberleşmesi için bant genişliği artırılmış s-bant dairesel kutuplu düzlemsel dizi anten ile aktif yükseltecinin tasarımı ve gerçekleştirilmesi

    Design and implementation of increased bandwidth s - band circular polarized planar array antenna and active amplifier with increased bandwidth for the LTE communication

    AHMET KAPICI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALP ORAL SALMAN

  5. Dairesel sentetik çarpan jetin ısı transferi karakteristiklerinin incelenmesi

    Investigating of heat transfer characteristic with the rounded synthetic impinging jet

    OKAN KOCABIYIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAHYA ERKAN AKANSU