Hareketli hedefi takip eden robot kolu sistemi
A robotic arm system for tracking moving targets
Yazar: TİMUR İNAN
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN SELÇUK VAROL
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik-Bilgisayar Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies

Özet:
Günümüzde görüntü işleme günlük yaşantımızda ve sanayiinin çeşitli dallarında uygulama alanı bulan bir konudur. Özellikle savunma sanayii açısından görüntü işleme ile hedefin otomatik olarak takip edilmesi önemli bir husustur. Çalışmamız savunma sanayii için hedef takibi amaçlı olarak planlanmış ve çalışma mantığı da bu düstur üzerine kurulmuştur. Çalışmamız iki ana kısımdan oluşmaktadır.
Birincisi hedefin kameradan alınan görüntüden gerekli görüntü işleme teknikleri kullanılarak ayıklanması ve tespiti, ikinci kısım ise robot kolunun hedef olarak tespit edilen cisme doğru dönüp onu merkezine alması ve bu sayede takibini devamlılığının sağlanmasıdır.
Çalışmamızda görüntü işleme alanında kullanılan programlar, yöntemler ve teknikler incelenmiş olup bunların arasından bize uygun olan iki boyutlu çapraz korelasyon yöntemi hedef tanıma yöntemi olarak, bu yöntemin özelliklerini kullanmamızı sağlayan MATLAB programı da görüntü işleme programımız olarak seçilmiştir. Görüntü işleme alanında kullanılan farklı programlar ve yöntemler bulunmaktadır. İhtiyaca göre değişiklik gösterebilecek farklı seçenekler mevcuttur, önemli olan doğru program ve yöntemi en verimli şekilde kullanabilmektedir. 
Hedef tanımlama kısmı gerçekleştirildikten sonra hedefin takip edilmesi için gerekli yöntemler tasarlanmış ve bu amaçla iki eksenli bir robot kolu üretilmiştir. Bu robot kolu iki adet servo motordan oluşmaktadır, kamera ise bu servo motorların bağlı bulunduğu düzeneğin üzerindedir, görüntü işleme ile tespit edilen hedef kameranın orta noktasına gelecek şekilde robot düzeneği döndürülmektedir.
Çalışmamız; hedefi tanımlayabilme ve tanımlanan hedefi takip edebilme özelliğine sahiptir. Görüntü işleme alanında kullanılan veya kullanılabilecek sistemlerin nasıl çalıştığını ve çalışma mantıklarının neler olduklarını ortaya sermektedir. Sistem daha hızlı görüntü işleme ekipmanları ve daha kaliteli bir kamera ile çok daha kaliteli ve doğruluğu yüksek bir sistem haline getirilebilir.

Abstract:
Image processing has become a very important subject in technologies which are used in daily life applications and industrial applications. Especially for defense industry, image processing is a critical subject which is used to detect targets and track targets. Our study and system have been based on defense industry usage and it's working mentality so on. Our study can be examined in two important parts; one is target detection and the other one is tracking the target. At first part our system uses image processing techniques over the frames which are taken from the camera and the second part sets the robotic system to the proper coordinates.
In our study, image processing techniques and softwares which are used in image processing has been examined and as the image processing technique, two dimensional normalized cross correlation is prefered, as the image processing program to use it's facilities also has been examined and MATLAB program has been chosen. As the study subject can vary, the other programs or programming languages also other image processing techniques can be used to supply the need of study subject. 
After choosing image processing technique and programming language, to track the object using camera, a robotic arm system has been developed, this robotic arm has two axes which moves horizantally and also vertically. This horizontal and vertical movement is done by using two servo motors. Camera can turn to the right coordinates so it can track the object properly, this is done by servo motors. 
Our study has the capabilty to identify the target and track it properly. It can easily work and lets the user know about the image processing techniques and robotic arm controlling. System can bu more effective by using more compatible camera because our camera is very simple and frame quality is low. If more capable camera is used effectivity can be improved. Also if a processing equipment is used for image processing, image processing time can reduce so a faster target detection can be possible.