Otonom Güvenlik Kontrollerinde Kullanılmak Üzere Derin Öğrenme Tabanlı Silah Tespit ve Tanıma Sistemi


Doç. Dr. VOLKAN KAYA

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Fırat Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Türkiye

Tez Danışmanı: Prof. Dr. Servet Tunver, Prof. Dr. Ahmet Baran

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Özet:

Elektronik güvenlik sistemleri artan güvenlik kontrol ihtiyacının karşılanabilmesi için günümüzde oldukça önemli hale gelmiştir. Güvenlik kontrollerinde kullanılan gözetim kameraları çeşitli noktalara kurularak suç unsuru oluşturabilecek nesnelerin izinsiz kullanımını tespit etmeye çalışmakta ve bu şekilde suç faaliyetlerinin azaltılmasında güvenlik kuvvetlerine önemli destek sağlanmaktadır. Suç faaliyetlerinin çoğu elde tutulan veya taşınan silahlar vasıtasıyla gerçekleştirilmektedir. Silah cinayet, hırsızlık, yasak av ve terör gibi çeşitli suçlar için kullanılan en önemli suç unsurudur. Gözetleme sistemlerinin takibi dikkatli bir şekilde yapılarak bu tür suç faaliyetleri önlenebilir. Bununla birlikte gözetleme sistemlerinin insan vasıtası ile takibinin yapılması, gerek işgücü kullanımı gerekse insandan kaynaklı nedenlerden dolayı beklendiği oranda efektif olmayabilmektedir.

Bu tez kapsamında otonom güvenlik kontrollerinde kullanılmak üzere, insanlar üzerinde silah olup olmadığını tespit eden, ayrıca tespit ettiği silahın öğretilmiş 7 farklı sınıftan hangisine ait olduğunu ayırt edebilen derin öğrenme tabanlı bir yapay zekâ modeli geliştirilmiştir. Bu model hâlihazırda bulunan VGGNet isimli mimariyi temel almakta ve silah sınıflandırması için yeni bir yaklaşım sunmaktadır. Modele saldırı tüfeği, bazuka, el bombası, av tüfeği, bıçak, tabanca ve revolver silah çeşitleri öğretilmiştir. Model, TensorFlow tabanında geliştirilmiştir. Eğitim için gerekli yöntemin belirlenmesi, model katmanlarının oluşturulması, eğitim işleminin uygulanması, eğitimin başarı oranının belirlenmesi ve eğitilen modelin test edilmesi Keras kütüphanesi kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Çalışmada geliştirilen modelin eğitimi için 7 farklı silah türünü içeren yeni bir veri seti hazırlanmıştır. Bu veri seti kullanılarak yeni geliştirilen model ile VGG-16, ResNet-50 ve ResNet-101 modelleri karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda geliştirilen modelin başarı doğruluğu %98,40 ve VGG-16 %89,75, ResNet-50 %93,70, ResNet-101 %83,33 olarak bulunmuş, geliştirilen modelin diğerlerinden daha iyi performans sağladığı görülmüştür.