Yapay zeka temelli fotometrik ölçüm yazılımı geliştirilmesi ve yeni bir yol aydınlatma uygulaması
An artificial intelligence-based photometric measurement software development and a new road lighting application
Yazar: MEHMET KAYAKUŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İSMAİL SERKAN ÜNCÜ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Aydınlatma = Lighting ; Aydınlatma sistemleri = Lighting systems ; Aydınlatma teknikleri = Lighting techniques ; Bilgisayar yazılımları = Computer softwares ; Fotoelektrik ışık ölçümü = Photoelectric photometry ; Yapay zeka = Artificial intelligence ; Yol aydınlatması = Road lighting

Özet:
Uluslararası Aydınlatma Komisyonu (CIE-115 "Motorlu ve Yaya Trafiği Yollarının Aydınlatması için Öneriler, 1995) ilgili yayınında farklı yol türlerine göre sağlanması gereken fotometrik değerleri belirtmiştir. Yetersiz yol aydınlatma sistemleri sürücülerin ve yayaların yol güvenliğini tehlikeye atmaktadır.

Yol aydınlatmasında uluslararası standartlardaki fotometrik değerler sağlanırken aynı zamanda ekonomik ve konforlu olması istenmektedir. Bu çalışmada yol aydınlatmasında kullanılmak üzere mevcut armatürlere oranla daha verimli, ekonomik ve daha az kamaşma sağlayan LED armatür tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Bunun için sırasıyla lens tasarımı, lens üretimi ve armatür imalatı aşamaları yapılmıştır. Üretilen ürünün test yolları üzerinde denemeleri yapılmış olup; benzer armatürlere oranla avantaj ve dezavantajları belirtilmiştir.

Çalışmanın ikinci aşamasında günümüzde donanımsal olarak yapılmakta olan fotometrik ölçümleri yazılımsal olarak gerçekleştirmek için web uygulaması geliştirilmiştir. Yolun çekilen fotoğrafı üzerinde belirlenen noktaların piksel değerleri üzerinde yapay zekâ tekniklerinden yapay sinir ağları(YSA), bulanık mantık(BM) ve ANFIS yöntemleri kullanılarak parıltı hesaplamaları yapılmıştır. Ölçü aletinden ve yapay zekâ tekniklerinden elde edilen sonuçların daha net ve görsel görülebilmesi için yolun parıltı değerine göre renk haritalandırması yapılmıştır.

Çalışmanın üçüncü aşamasında geliştirilen LED armatürlerin yol üzerindeki kritik cisimlerin görülebilirliğine etkisi web uygulaması kullanılarak hesaplanmıştır. Farklı yaş gruplarındaki kişilerde yapılan testler sonuçları matematiksel olarak karşılaştırılabilmektedir.

Abstract:
The International Commission of Illumination (CIE-115 " Recommendations for the Lighting of Roads for Motor and Pedestrian Traffic, 1995) specified the photometric values that must be provided according to different road types in its publication. Defects in road lighting put the road safety in danger.

While providing photometric values international standards in road lighting, it is desired to be affordable and comfortable at the same time. In this study, the design and manufacture of LED luminaire which is more efficient, economical and less glare than existing luminaires to be utilized in road illumination have been fulfilled. For this reason, lens design, lens production and luminaire manufacturing stages are carried out respectively. Experiments based on the test ways of the produced product have been conducted and the advantages and disadvantages compared to similar luminaires have been specified.

In the second phase of the study, a web application was developed to perform photometric measurements that are being done in hardware today as software.  On the pixel values of the specified points of the road photo; luminance calculations were found by using one of the artificial intelligence techniques, artificial neural networks (ANN), fuzzy logic (FL) and ANFIS methods. Colour mapping was formed according to the luminance value of the road in order to have more clear and visible results obtained from artificial intelligence techniques.

In the third stage of the study, the effect of the LED luminaires on the visibility of the critical objects on the road was calculated by using the web application. The tests on people of different age groups are able to compare the results mathematically.