Lazer kameralar kullanılarak bilgisayar görmesi ile üç boyutlu ray profili arızalarının gerçek zamanlı teşhisi

Ülkemizde ve dünyada demiryolu ulaşımı çok yaygın olarak tercih edilen bir ulaşım yöntemidir. Ray hatlarının fiziksel yapıları, raylı ulaşım aracının ağırlığı ve hızı, demiryolunun kullanım yoğunluğu gibi birçok neden ray hattında aşınma, kırılma, çatlama, bozulma gibi çeşitli arızalara neden olmaktadır. Bu arızaların teşhis edilmesi için hızlı ve verimli şekilde peryodik bakımların yapılması olası maddi ve manevi kayıpların önüne geçecektir. Bu tez çalışmasında, demiryollarında ray hatları üzerinde oluşan arızaların temassız olarak lazer kameralar kullanılarak gerçek zamanlı şekilde teşhis edilmesi için yöntemler önerilmiştir. Ray hatlarında oluşan milimetrik seviyedeki hataların tespit ve teşhis edilmesi için kullanılan lazer kameralar ile öncelikle rayın üç boyutlu modeli elde edilmekte, daha sonra bu gerçek modelden hataların teşhis edilmesi sağlanmaktadır. Yöntem geliştirme aşamasında sayısal kamera ve lazer kamera kullanan çalışmalar için giriş verileri üzerinde temel bileşen analizi, tekil değer ayrıştırma, çekirdek temel bileşen analizi, histogram karşılaştırma gibi özellik seçim algoritmaları ile, rassal orman ve evrişimsel yapay sinir ağı makine öğrenmesi algoritmaları kullanan yöntemler geliştirilmiştir. Önerilen yöntemlerin doğrulanması için tez kapsamında kurulan deney seti kullanılmış ve gerçek veriler ile doğrulama çalışmaları yapılmıştır. Sonuç olarak, bu doktora tezi kapsamında lazer kameralar kullanılarak ray hatlarındaki arızaların teşhisi için geliştirilen yöntemlerin performansı deneysel veriler ve saha çalışmaları ile ortaya konulmuştur. Tez süresince yapılan çalışmalar 114E202 numaralı TUBİTAK 1001 araştırma projesi ile desteklenmiştir.