Hareketli insan yüzü tespit ve takibi yapabilen İHA uygulaması

Abstract

İnsansız hava araçları, son yıllarda sivil, askeri, sanayi gibi birçok alanda kullanımı bulunan ve her geçen gün hem kullanım alanları artan hem de teknolojik anlamda hızlı gelişen otonom ve/veya insanlar tarafından uzaktan kontrol edilebilen küçük uçaklardır. İnsansız hava araçlarının birçok modeli bulunmaktadır. Dört motorlu modellerinin, uçuş manevra özellikleri ve üç eksende hareket edebilmesi gibi avantajları bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında dört motorlu İHA ile insan yüzü tespit ve takibi uygulaması gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada DJI Tello EDU Drone, birkaç farklı yazılım dili ile programlanabilir olması, ucuz maliyet, malzeme kalitesi özelliklerine sahip olmasından dolayı kullanılmıştır. Uygulama, kolay öğrenilebilir ve kaynak çalışmaların bulunmasından dolayı Python yazılım dili ile OPENCV 4.3.0 versiyonu kullanılarak PyCharm ortamında gerçekleştirilmiştir. Uygulamadaki insan yüzü tespiti ve takibi işlemi OPENCV Kütüphanesi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu işlem için öncelikle İHA da bulunan sabit kameradan gerçek zamanlı görüntü elde edilmiştir. Elde edilen bu görüntüde insan yüzünün olup olmadığına kullanıcı tarafından herhangi bir seçme işlemi olmaksızın, karar vermesi ve takip etmesi işlemi gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen iç mekân ve dış mekân uçuşlarında istenilen sonuçların alınması için bağımlı olunan etkenler değerlendirilmiştir. Bu etkenler sayesinde uygulamanın başarılı şekilde çalışabilmesi için en uygun ortamlar değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme sonucu olarak iç mekân uçuşları bu uygulamada en uygun ortam olarak seçilmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada otonom olarak insan yüzü takibi uygulaması gerçekleştirilmiştir.

Unmanned aerial vehicles are small aircraft that are autonomous and/or remotely controlled by humans, which have been used in many areas such as civil, military and industry in recent years, and their usage areas are increasing day by day and are developing rapidly in terms of technology. There are many models of unmanned aerial vehicles. Four-engined models have advantages such as flight maneuvering features and ability to move in three axes. In this thesis study, human face detection and tracking application was carried out with a four-motor UAV. In this study, DJI Tello EDU Drone was used because it can be programmed with several different software languages, cheap cost, and material quality. The application was carried out in the PyCharm environment using the Python software language and OPENCV version 4.3.0 due to the availability of easy-to-learn and source studies. The human face detection and tracking process in the application was carried out using the OPENCV Library. For this process, first of all, real-time images were obtained from the fixed camera of the UAV. In this image obtained, the user decided and followed the process of whether there is a human face or not, without any selection process. Dependent factors were evaluated in order to obtain the desired results in indoor and outdoor flights. Thanks to these factors, the most suitable environments for the successful operation of the application were evaluated. As a result of this evaluation, indoor flights were chosen as the most suitable environment for this application. As a result, human face tracking application was carried out autonomously in this study.