Yapay sinir ağı destekli bir endüstriyel görüntü işleme uygulaması

Abstract

Endüstri 4.0 kavramının hayatımıza iyice girmesi ve endüstri tarafından benimsenmesi sonucunda, görüntü işleme uygulamaları endüstride çokça tercih edilmeye başlamıştır; ancak görüntü işleme uygulaması yapmak masraflı olabileceği gibi çok kompleks de olabilir. Özellikle de görüntü işleme algoritmalarını yazmak için yüksek seviye yazılım dili bilmek gerekebilir. Bu tez çalışmasında yapılacak olan görüntü işleme uygulaması tamamen PLC kullanılarak yapılacaktır ve uygulamanın amacı ise el yazısı ile yazılmış olan rakamları tanıyıp, sınıflandıran ve bu sınıflandırma sonucunu bir arayüz ile kullanıcıya bildiren bir uygulama yapmaktır. Görüntü işleme yazılımı PLC kodu olarak yazılacaktır. Yazılmış olan karakterleri tanıması için de Python yazılım dili ile modellenen ve eğitilen evrişimsel yapay sinir ağı kullanılacaktır. Tez çalışmasının giriş bölümünde tezde kullanılmış olan yazılım ve donanımlar ile ilgili genel bilgiler verilmiş ve yapılacak olan uygulamanın detayları tartışılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde bu tez çalışması sırasında kullanılacak olan fiziksel ekipmanlar yani donanımlar hakkında genel bilgiler verilmiştir. Bu genel bilgilerden sonra da marka ve modelleri belirtilmiştir. Bu donanımlardan bir tanesi ve en önemlisi kullanılmış olan endüstriyel bilgisayardır. Seçilmiş olan cihaz gerçek zamanlı çalışma yapmaya uygundur ve görüntü işleme uygulamaları genellikle işlemciyi yorabilecek veya zorlayabilecek uygulamalar olduğundan, güçlü bir endüstriyel bilgisayar seçilmiştir. Seçilecek olan bilgisayarda bulunması gereken en önemli özelliklerden biri de Gigabit Ethernet bağlantı noktasına sahip olmasıdır çünkü kullanılacak olan endüstriyel kamera GigE Vision standardını desteklemekte ve Gigabit Ethernet üzerinden haberleşmektedir. Uygulamada kullanılmış olan saha giriş çıkış ekipmanlarından bir tanesi de aydınlatma kontrolcüsüdür ve bilgisayar görüşü uygulamalarındaki en önemli faktörlerden biri olan aydınlatmayı hızlı bir şekilde kontrol etmek için EtherCAT uyumlu aydınlatma kontrolcüsü seçilmiştir. Endüstriyel bilgisayar üzerinde EtherCAT portu mevcuttur. Bu sayede de aydınlatma ekipmanlarının kontrolü hızlı ve güvenli bir şekilde yapılabilmektedir. Son olarak bilgisayar Windows 10 işletim sistemine sahiptir ve tüm mühendislik yazılımları içinde çalışmaktadır. Çalışmanın üçüncü bölümünde ise tez çalışmasında kullanılmış olan teknolojiler ve yazılımlar üzerinde durulmuştur ve bunlar ile ilgili genel bilgiler verilmiştir.