Gömülü yaya belirleme sistemi tasarımı ve gerçeklemesi

Abstract

Artan görüntü işleme çalışmaları ve gelişen teknoloji, görüntü işleme temelli sistemlerin uygulama alanlarını hızla genişletmektedir. Günümüzde, bilgisayarla görü sistemleri ile yüz tanıma, plaka tanıma, yaya tanıma gibi nesne tanıma uygulamalarına sıkça rastlanılmaktadır. Son yıllarda yaya tanıma sistemleri, otomotiv teknolojileri alanında da kendine uygulama sahası bulmakta, trafikte yaşanan kazalar ve nedenleri üzerine hazırlanan raporlar, bu alanda yapılan çalışmalar için motivasyon kaynağı olmaktadır. Dünya Sağlık Örgütü tarafından hazırlanan raporlara göre, trafik kazaları dünya genelinde yılda 1.200.000 insanın ölümüne neden olurken, bu ölümlerin büyük bir çoğunluğunu yayalar oluşturmaktadır. Bu çalışmada Yönlü Gradyanların Histogramı (HOG) algoritması ve Destek Vektör Makinesi (SVM) kullanılarak bir yaya tanıma uygulaması gerçekleştirilmiştir. Yaya tanıma uygulamalarında öznitelik çıkarıcı bir yöntem olarak sıklıkla kullanılan HOG algoritması Sahada Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA) ile donanımsal olarak gerçeklenmiş, çıkarılan özniteliklerin sınıflandırılması ve yaya tanıma işi ise mikroişlemci üzerinde, SVM ile yazılımsal olarak yapılmıştır. Tez çalışması kapsamında, tasarlanan sistemi gerçeklemek üzere FPGA ve mikroişlemcili bir düzenek kurulmuş, düzeneğin birimleri olan FPGA ve mikroişlemciyi haberleştirmek üzere basit bir arayüz kartı tasarlanmıştır. Kurulan düzenekte yer alan FPGA ve mikroişlemci birimlerinin seçiminde düzeneğin taşınabilirliği ve güç tüketimi ön planda tutulmuştur. Buna göre FPGA birimi olarak Terasic firmasının Altera DE0 Nano uygulama geliştirme kartı, mikroişlemci birimi olarak ise ARM mimarisi kullanan BeagleBone uygulama geliştirme kartı kullanılmıştır. Gerçeklenen sistem, NICTA yaya veri tabanından alınan 2000 örnek ile eğitilmiş, aynı veritabanından alınan 2000 farklı örnek ile yapılan testlerde sınıflandırma başarımı %98.15 olarak ölçülmüştür.