Hareketsiz hastalar için gerçek zamanlı göz kırpma iletişim sistemi tasarımı ve uygulaması
Real time eye blink communication system design and application for immobile patients
Yazar: ORHAN ÖZYURT
Danışman: YRD. DOÇ. DR. FATİH BAŞÇİFTÇİ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Bilgisayar Sistemleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Gerçek zamanlı programlama = Real time programming ; Görsel programlama = Visual programming ; Görüntü iyileştirme = Image enhancement ; Görüntü işleme algoritmaları = Image processing algorithms ; Göz kırpma = Blinking ; Yüz bulma = Face detection ; İletişim teknolojisi = Communication technology ; İnsan-makine arabağı = Man-machine interface

Özet:
Bu tez çalışmasında, hareketsiz hastaların normal veya acil durumlarda, göz kırpma davranışlarıyla kendilerinden uzaktaki kişilerle iletişim kurmalarını sağlayacak, görüntü işleme tabanlı bir sistem geliştirilmiştir.Bir kamera yardımıyla alınan hastanın ön yüz görüntüsünden, görüntü işleme teknikleriyle göz özellikleri çıkarılmış ve bundan sonra kırpma davranışları yakalanmıştır. Bu aşamadan sonra kısa ve uzun menzilli kablosuz iletişim yöntemleri kullanılarak, yakalanan davranışa karşılık gelen mesajlar tanımlanan kişi veya kişilere iletilmiştir.Yakalanan görüntülerdeki yüz ve göz bölgesinin tespit edilmesinde Haar sınıflayıcı (Haar classifier), göz kırpma hareketlerin algılanmasında ise dairesel Hough dönüşümü yöntemleri kullanılmıştır. Bu teknikler uygulanırken intel açık kaynaklı bilgisayar görme kütüphanesi (open source computer vision library - OpenCv) aracından yararlanılmıştır. Mesajların iletilmesi aşamasında kısa mesafede endüstriyel, bilimsel ve medikal (industrial, scientific and medical - ISM) bandında çalışan radyo frekans (radio frequency - RF) alıcı vericiler, uzun mesafede ise Google Android işletim sistemi yüklü, gezici iletişim için küresel sistem (global system for mobile communication - GSM) özellikli kişisel dijital yardımcı (personel digital assistant - PDA) aracılığıyla kısa mesaj servisi (short message service - SMS) yöntemi kullanılmıştır.Sonuç olarak, yüzdeki göz özelliklerinin çıkarım ve takibi, göz kırpmalarının yakalanması için yapılmıştır. Elde edilen veriler değerlendirilerek gerekli durumlarda iletişim cihazları vasıtasıyla mesajlar karşı tarafa transfer edilmiştir.

Abstract:
In this study, an image processing based system developed as a task for immobile patients. Patients can communicate with people who look away from them by eye blink patterns through this project.eye features extracted with image processing techniques from frontal facial images of patient, captured by a digital camera and then eye blink events of patient detected by system. As second stage of project, short and long range communication techniques used for transmission of messages corresponding captured eye blink patterns to determined person or persons.Haar cascade classifier used for detecting face and eye region on captured images. About perception of movement on region of captured face features, circular Hough transform algorithm used. When performing this methods, utilized from intel open source computer vision library (OpenCv). At the stage of message transmission, in short range industrial, scientific and medical (ISM) band radio frequency (RF) receiver and transmitter used. For long range wireless transmission of messages, Google Android powered personal digital assistant (PDA) used as global system for mobile communication (GSM) module for send short message service messages (SMS) to target device.As a result, eye features on human face extracted and tracked for capture blink patterns. Obtained data evaluated and at neccessary stuations determined messages transfered to target devices using by communication devices.