Transfer öğrenme modellerinin basamaklandırılmış derin özelliklerini ve topluluk sınıflandırıcıları kullanarak lastik çatlaklarının tespit edilmesi
Detecting tire cracks using cascading deep features of transfer learning models and ensemble classifiers
Yazar: ÖZCAN ASKAR
Danışman: DOÇ. DR. RAMAZAN TEKİN
Batman Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bilgi Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Bu çalışma, araç sürücülerinin lastiklerinde oluşan çatlakları tespit etmeye yönelik yapay zeka destekli bir yıpranmış lastik tespit sistem önermektedir. Genel olarak, sürücüler lastik diş derinliği ve hava basıncının önemini bilse de lastik oksidasyonundan kaynaklanan risklerin farkında değildir. Oysa lastik oksidasyonu ve çatlaklar, sürüş güvenliğini etkileyen önemli sorunlara yol açabilir. Bu çalışmada, ön-eğitimli transfer öğrenme yöntemleri kullanılarak elde edilen derin öznitelikler ve topluluk öğrenme yöntemleri kullanılarak lastiklerde çatlak tespitine yönelik CTLDF+EnC isimli yeni bir hibrit mimari önerilmektedir.
Önerilen hibrit modeller, özniteliklerin elde edildiği dokuz transfer öğrenme yöntemi ve sınıflandırıcı olarak İstifleme, Yumuşak ve Katı oylama topluluk öğrenme yöntemlerini içermektedir. Çalışma literatürdeki endüstriye kullanıma yönelik X-Ray görüntü tabanlı yapılmış çoğu çalışmanın aksine herhangi bir sayısal görüntüleme cihazı ile elde edilebilecek görüntüler ile çalışmaktadır. Çalışma kapsamında en yeksek test doğruluk değeri 76,92% ile CTLDF+EnC (İstifleme) hibrit model ile elde edilmiştir. CTLDF+EnC (Yumuşak) ve CTLDF+EnC (Katı) mimarileri için ise doğruluk değerleri
sırasıyla 74,15% ve 72,92% olarak elde edilmiştir. Çalışmanın sonuçları, önerilen hibrit modellerin lastik problemlerini tespit etme konusunda etkili olduğunu göstermiştir. Ayrıca düşük maliyetli ve uygulanabilir bir yapı sunulmaktadır.

Abstract:
This study proposes an artificial intelligence-supported worn tire detection system to detect cracks in vehicle drivers' tires. In general, drivers are aware of the significance of tire tread depth and air pressure, but are not aware of the risks associated with tire oxidation. However, tire oxidation and cracks can lead to significant problems affecting driving safety. In this study, a new hybrid architecture called CTLDF+EnC is proposed for crack detection in tires using deep features obtained using pre-trained transfer learning methods and ensemble learning methods. The proposed hybrid models include nine transfer learning methods to extract features and Stacking, Soft and Hard voting ensemble learning methods as classifiers. Unlike most studies in the literature based on X-Ray images for industrial use, the study works with images that can be obtained with any digital imaging device. Within the scope of the study, the highest test accuracy value of 76.92% was obtained with the CTLDF+EnC (Stacking) hybrid model. For CTLDF+EnC (Soft) and CTLDF+EnC (Hard) architectures, accuracy values were obtained as 74.15% and 72.92%, respectively. The results of the study show that the proposed hybrid models are effective in detecting tire problems. In addition, a low-cost and feasible structure is presented.