Demiryolu rayları için gerçek zamanlı bulanık otomata ile görme tabanlı arıza teşhis sisteminin geliştirilmesi

Demiryolu araçları, yolcu ve kargo taşımacılığında dünyada olduğu gibi ülkemizde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda yüksek hızlı demiryolu araçlarının gelişmesiyle birlikte ray hatlarının güvenliği çok önemli hale gelmiştir. Ulaşım güvenliğinin sürekli olarak sağlanması için demiryolu hattındaki bileşenlerin düzenli aralıklarla muayene edilmesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında, demiryolu raylarındaki arızaların teşhis edilebilmesi için gerçek zamanlı, bulanık otomata yapısı kullanan görüntü işleme tabanlı yöntemler geliştirilmiştir. Tez kapsamında öncelikle karmaşık bulanık otomata yapısı ortaya konulmuş ve uygulanabilirliği sağlanmıştır. Daha sonra ray hatlarındaki ray yüzeyi, bağlantı elemanları, traversler ve diğer bileşenlerdeki olası aşınma, kırılma, çatlama veya ondülasyon gibi arızaların teşhisine yönelik görüntü işleme tabanlı temassız yöntemler geliştirilmiş ve deneysel sonuçları verilmiştir. Tez kapsamında üç temel noktada bilimsel katkı ve yenilik sunulmuştur. İlk olarak tezde bulanık otomataların gerçek zamanlı uygulanabilirliği araştırılmış ve karmaşık bulanık otomatalar geliştirilmiştir. Daha sonra görüntü işleme uygulaması üzerinde karşılaştırmalı sonuçlar elde edilmiştir. Uygun şartlarda karmaşık bulanık mantık kullanan otomataların avantajları irdelenmiştir. İkinci olarak, tezde ray yüzey ve bileşenlerindeki arızaların teşhisine yönelik gerçek zamanlı uygulanabilen ve yaklaşık 100 km/h hızla giden bir tren üzerinde çalışabilecek yapıda yöntemler sunulmuştur. Üçüncü olarak ise tezde raylardaki bazı hataların tespiti ve durum izlemesi için termal görüntü kullanan teknikler sunulmuş ve deneysel görüntüler üzerinden doğrulanmıştır. Sonuç olarak, bu doktora tez çalışması kapsamında hızlı görüntü alan kameralar kullanılarak raylardaki çoğu arızaların tespiti için yeni yöntemler önerilmiş ve bunların performansları deneysel sonuçlar ile doğrulanmıştır. Tez kapsamında yapılan çalışmalar 114E202 numaralı TUBİTAK 1001 araştırma projesi ve MF.16.65 numaralı FUBAP doktora tezi araştırma projesi ile desteklenmiştir.