Dijital Kamera ve Lazer İşaretleyici Kullanılarak Görüntü İşleme Yöntemiyle Yer Değiştirmenin Ölçülmesi

Abstract

Image processing systems are currently used in construction, biomedical, traffic, test, measurement and so on many areas are used. Especially in the field of displacement measurement, which is one of the basic problems encountered in civil engineering, gives promising results. The purpose of this thesis is to find the movement profile of an object moving horizontally and vertically along with the software developed by using laser pointer, digital camera and basic image processing techniques and accordingly to find the total displacement. One of the other aims of the study is to use an alternative displacement calculation technique in the field of building science as an alternative to non-contact displacement measurements made by conventional methods. One high-resolution digital camera to determine the displacement, a specially designed shake table for the actual displacement, and a laser pointer to track the projection by the camera. The static and dynamic displacement motion profiles applied by the shake table as the reference motion profile were tried to be found as the result of image processing software. On the one hand, video recordings of the digital camera were taken while the positions of the shake table were recorded during the applied motion profiles. The video recordings were converted to motion profiles by post processing and compared with the shake table position data recorded for the applied movements. For the similarity of dynamic movements, the correlation of the two motion profiles, which occur in the shake table and the image processing result, was calculated. For the similarity of the static movements, the relative error rate of the image processing software was calculated according to the movement of the shake table. Moreover, the success of system was tested with various test setups that were established and the results were compared to the reference test assembly. Thus, it is considered that the developed system will be an alternative as a more useful system for researchers working in the field.

Görüntü işleme sistemleri günümüzde inşaat, biyomedikal, trafik, test, ölçüm vb. birçok alanda kullanılmaktadır. Özellikle inşaat mühendisliğinde karşılaşılan ve temel problemlerden birisi olan yapıların yer değişiminin ölçümü alanında kullanılması umut vaat eden sonuçlar içermektedir. Bu tez çalışmasının amacı, lazer işaretçi, dijital kamera ve temel görüntü işleme tekniklerinin kullanılmasıyla geliştirilen yazılımla birlikte yatay ve düşey eksende hareket eden bir cismin hareket profilini ve buna bağlı olarak toplam yer değiştirmesini bulmaktır. Çalışmanın yan amaçlarından biriside yapı bilimi alanında geleneksel yöntemlerle yapılan temassız yer değiştirme ölçümlerine alternatif bir yer değişimi hesaplama tekniği olarak kullanılmasıdır. Yer değişiminin belirlenmesi için bir adet yüksek çözünürlüklü dijital kamera, esas yer değişimini sağlayan özel üretilmiş sarsma tablası ve izdüşümünün kamera tarafından takip edilebilmesi için lazer işaretçi kullanılmıştır. Referans hareket profili olarak sarsma tablası tarafından uygulanan statik ve dinamik yer değişimi hareket profilleri, görüntü işleme yazılımın sonucunda bulunmaya çalışılmıştır. Bir yandan uygulanan hareket profilleri esnasında sarsma tablası pozisyonları kayıt edilirken, bir yandan da dijital kameranın video kayıtları alınmıştır. Video kayıtları sonradan işleme yöntemiyle hareket profillerine çevrilip, uygulanan hareketler için kayıt edilen sarsma tablası pozisyon verileriyle karşılaştırılmıştır. Dinamik hareketlerin benzerliği için sarsma tablası ve görüntü işleme sonucunda oluşan iki hareket profilinin öz ilintisi hesaplanmıştır. Statik hareketlerin benzerliği için ise sarsma tablasının hareketlerine göre görüntü işleme yazılımının yaptığı yüzde bağıl hata oranı hesaplanmıştır. Ayrıca sistemin başarısı kurulan çeşitli test düzenekleri ile denenmiş, referans test düzeneğine göre sonuçlar karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, geliştirilen sistemin sahada çalışan araştırmacılar için daha kullanışlı bir sistem olarak alternatif olacağı düşünülmektedir.