Görme engelliler için yapay zeka destekli yapay görme sistemi
Artificial intelligence assisted artificial vision system for blind individuals
Yazar: CEM ÖZGÖNÜL
Danışman: PROF. DR. ETHEM GELİR
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Göz Hastalıkları = Eye Diseases
Dizin: Duyular = Sensation ; Engelli kişiler = Disabled persons ; Görme = Vision ; Görme engelliler = Visually impaired ; Körlük = Blindness ; Yapay görme = Machine vision ; Yapay zeka = Artificial intelligence

Özet:
Bu çalışmanın temel amacı görme engelli bireylere gündelik yaşam aktivitelerinde katkı sunmak için, duyu ikamesi yöntemlerine dayalı sırt cildindeki reseptif alanları kullanarak görsel algıya benzer etki yapan bir yapay görme sistemi geliştirmektir. Yapay görme sistemi, kamera, taşınabilir mini bilgisayar (Raspberry Pİ) ve çıktı ünitesi olarak yeleğe monte edilmiş 4X5 lik toplam 20 servo motordan oluşan bir matristen oluşmaktadır. Görüntü işleme için programlama dili olarak Python kullanılmış olup, yapay zeka imkanları ile görüntü tanıma daha da iyileştirilmiştir. Cihazın performansı, 3 ayrı testte matrise doğru aktarım yapabilmesi yönünden değerlendirildi. Çorap ayırma testinde kamera önüne getirilen siyah ve beyaz çoraplar için doğru uyaranın matrise iletilmesi kontrol edildi. Kaldırımda yürüme simülasyonu testinde kenarlara 1 metreden fazla yaklaşıldığında cihazın matriste hangi kenara yaklaşıldıysa o taraftaki motorları aktive etmesi beklendi. Önünden geçen kişinin yönünün bulunması testinde ise kameranın 3 metre uzağında önünden geçen kişinin yürüme yönünde motorları aktive etmesi beklendi. Her bir test için 10 deneme yapılmış olup sonuçlar değerlendirilmiştir. Her üç testte de 10 denemenin tümünde cihaz matrise aktarımı beklenen şekilde yapmıştır. Bu çalışma ile görme engellilerin gündelik yaşamlarına katkı sunma potansiyeli olan yapay zeka imkanları ile güçlendirilmiş, duyu ikamesine dayalı yeni bir yapay görme sistemi geliştirilmiştir.

Abstract:
The main purpose of this study is to develop an artificial vision system that has a similar effect to visual perception by using receptive areas on the skin of the dorsum based on sensory substitution methods in order to contribute to the daily life activities of visually impaired individuals. The artificial vision system consists of a camera, a portable mini computer (Raspberry Pi) and a matrix consisting of 20 servo motors mounted on the vest as output unit. Python has been used as a programming language for image processing, and image recognition has been further improved with artificial intelligence capabilities. The performance of the device was evaluated in terms of its ability to transfer correctly to the matrix in 3 different tests. In the socks separation test, the transmission of the correct stimulus to the matrix was checked for black and white socks brought in front of the camera. In the pavement walking simulation test, when approached more than 1 meter to the edges, the device was expected to activate the motors on that side of the matrix. In the walking direction discrimination test, it was expected that the person passing 3 meters away in front of the camera would activate the motors in the walking direction. Ten trials were made for each test and the results were evaluated. In all 10 trials of all three tests, the device performed to transfer data to the matrix as expected. With this study, a new artificial vision system, based on sensory substitution and powered by artificial intelligence that have the potential to contribute to the daily lives of the visually impaired, has been developed.