Aktif termal görüntüleme ve görüntü işleme tekniklerinin gömülü mayınların yerlerinin belirlenmesinde kullanılabilirliğinin analizi
Analysis of usability of active thermal imaging and image processing techniques in detection of buried land mines
Yazar: MURAT KILINÇ
Danışman: DOÇ. DR. HALUK GÖZDE
Kara Harp Okulu Komutanlığı / Savunma Bilimleri Enstitüsü / Askeri Elektronik Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies
Dizin: Askeri sistemler = Military systems ; Askeri yenilikler = Military reforms ; Bilgisayar destekli termal analiz = Computer aided thermal analysis ; Görüntü işleme = Image processing ; Görüntü işleme yöntemleri = Image processing methods ; Görüntü işleme-bilgisayarlı = Image processing-computer assisted ; Kızılötesi algılayıcılar = Infrared sensors ; Mayın = Mine ; Termal görüntüleme = Thermal imaging

Özet:
Mayın tespit problemi, günümüzde dünyada çözüm bekleyen önemli sorunlardan birisidir. Bu problemin çözümü için hassas, güvenilir ve ekonomik mayın tespit sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Mevcut mayın tespit yöntemleri mayınla mücadelede yetersiz ve etkisiz kalmaktadır. Kızılötesi termogafi ile mayın tespiti, teknolojik gelişmelere paralel olarak geliştirilmeye çalışılan birçok mayın tespit yönteminden birisidir. Çalışma kapsamında aktif termal görüntüleme ve görüntü işleme yöntemleri kullanılarak laboratuvar ortamında deneysel çalışmalar yapılmış ve Dairesel Hough Dönüşümü yöntemi kullanılarak mayın tespit çalışmalarına katkı sağlayacak bir yöntem geliştirilmiştir.
Yüzeyde veya gömülü haldeki çeşitli tipteki mayınlar, üretiminde kullanılan malzemeler nedeniyle bulunduğu ortama göre farklı ısıl karakteristiklere sahiptir. Çevrenin doğal veya suni ısı değişimleri sırasında mayında oluşan sıcaklık farklılıklarını termal kameralar ile ölçmek ve bu sayede mayını tespit etmek mümkündür. Bu çalışmada, icra edilecek askeri bir harekâtta, birliklerimizin mayın tehdidine karşı güvenliklerini sağlamak ve insani mayın tespit çalışmalarına katkı
sağlamak maksadıyla mayınlı sahaların temizliğinde en önemli safha olan mayın tespit çalışmalarının daha etkin, daha hızlı, daha ekonomik ve daha güvenilir şekilde yapılabilir bir hale getirilmesi; bunun yanında birlik personelinin ve teçhizatının güvenliğinin sağlanması hedeflenmiştir.
Deneysel çalışmaların sonuçları incelendiğinde; gerçekleştirilen yöntemin tespiti zor anti personel (AP) plastik mayınlarının laboratuvar ortamında oluşturulan kum sandığında, 3 cm derinlikte tespit edilebildiği anlaşılmıştır. Ayrıca, termal kameranın yüzeye göre 60° ile -60° arasındaki aralıktaki konumunun; mayın tespiti üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Aktif Termografi, AP Mayın Tespiti, Görüntü İşleme, Dairesel Hough Dönüşümü.

Abstract:
Mine detection problem is one of the most important problems in the world today. In order to solve this problem, sensitive, reliable and economical mine detection systems are needed. Existing mine detection methods are inadequate and ineffective in the fight against mine. Mine detection with infrared thermography is one of the many mine detection methods improved in parallel with technological developments. Within the framework of this study, experimental studies were performed in the laboratory environment using active thermal imaging and image processing methods and with the help of Circular Hough Transformation, a method was developed in order to contribute to mine detection efforts.
Various types of mines on the surface or buried have different thermal characteristics depending on the environment in which they exist due to the materials used in their production. It is possible to measure the temperature differences in the mine during natural or artificial heat changes with thermal cameras and thus to detect the mine. In this study; in order to ensure the security of our troops against the mine threat in a military operation and to contribute to humanitarian mine detection activities it is aimed that the mine detection efforts, which are the most important
phase in the cleaning of mined areas, can be made more efficiently, faster, more economically and more reliably. Besides, it is aimed to ensure the security of the unit personnel and equipment.
When the results of experimental studies are examined, it is understood that the anti-personnel (AP) mines, which are difficult to detect, can be detected at a depth of 3 cm with in the sandbox formed in the laboratory. Furthermore, it was observed that the position of the thermal imager in the range from 60 ° to -60 ° relative to the surface has no significant effect on mine detection.
Keywords: Active Thermography, AP Mine Detection, Image Processing, Circular Hough Transformation.