Gömülü sistem platformu üzerinde görüntü işleme tekniklerinin uygulanması

Gömülü sistemler, görüntü işleme teknikleri ve derin öğrenme algoritmaları, nesne tanıma, robotik uygulamalar, savunma sanayi için geliştirilen otonom ve uzaktan kontrol edilebilen sistemler, medikal uygulamalar, yüz tanıma ve araç plaka okuma gibi uygulamalarda kullanılmaktadır. Gömülü sistem uygulamalarında tasarıma bağlı olarak algoritmaların boyutu ve karmaşıklığı artmaktadır. Özellikle gerçek zamanlı görüntü işleme uygulamalarında işlem yükü, algoritmaların hafızada kapladığı alan ve güç tüketimi daha çok artmaktadır. Bu yüzden, tasarımın en uygun donanım yapısında gerçeklemesi büyük önem arz etmektedir. Bu tez kapsamında uygun gömülü sistem platformlarının seçimleri ile gerçekleştirilebilecek görüntü işleme uygulamaları hakkında detaylı bilgiler verilmektedir. Bilgisayar tabanlı yazılım programları, Raspberry Pi ve FPGA gömülü sistem platformlarında, yapay zeka modelleri kullanılarak uygulamalar gerçekleştirilmiştir. İlk olarak temel görüntü işleme algoritmalarını farklı yazılım dilleri ve platformlarında geliştirilerek uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Tez kapsamında gerçekleştirilen uygulamaların bilimsel katkıları ve yenilikleri; bu tez kapsamında görüntü işleme algoritmalarının gömülü sistem platformlarında gerçek zamanlı uygulanabilirliği araştırılmış ve geliştirilmiştir. Bu uygulamaların akıllı sistemler haline dönüştürülmesi için derin öğrenme modelleri, karşılaştırmalı sonuçlar ile geliştirilmiştir. Görüntü üzerinde özellik çıkarımı ve akciğer x-ışını görüntülerinde virüslü bölgenin teşhisi için yeni bir normalizasyon tekniği önerilmiştir. X-ışını görüntülerinde Covid-19 virüsü tespitini derin öğrenme modelleri kullanarak, önerilen normalizasyon tekniği ile Covid-19 virüsü tespit etme oranı %83.01'den %96.16'ya çıkartılmıştır. Ayrıca, tez kapsamında geliştirilen görüntü işleme teknikleri ve derin öğrenme modelini kullanarak farklı koşullar altında elde edilen görüntüler üzerinde araç plaka tanıma işlemleri gerçekleştirilmiş ve bu uygulamaların performansları deneysel sonuçlar ile doğrulanmıştır.