ÖZET Günümüzde güvenlik ve savunma sistemleri, kontrol

ÖZET
Günümüzde güvenlik ve savunma sistemleri, kontrol sistemleri, tanıma sistemleri gibi
birçok alanda ses işaretleri kullanılmaktadır ve uzun sürede geliştirilerek kullanılmaya devam
edilecektir. Özellikle güvenlik ve savunma sistemlerinde ses işaretleri daha da önem arz
etmektedir.
Bu tezde, ses komutları ile araç kontrolü gerçekleştirilmiş olup birçok uygulama için
kullanılabilecek yazılım ve donanım geliştirilmiştir.
Çalışma üç kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısımda, ses komutlarının tanınması
gerçekleşmiştir. İkinci kısımda araç ile ses tanıma yazılımının bulunduğu bilgisayarın
haberleşmesi gerçekleştirilmiştir. Son kısımda ise araç hareketi gerçekleştirilmiştir.
Ses tanıma programı Linux işletim sisteminde Qt derleyicisi ile gerçekleştirilmiştir. Ses
sinyali Linux sistemler için geliştirilmiş ALSA kütüphanesi ile alınmıştır. Alınan ses
sinyalinin anlamlı veri içerip içermediği ses sinyalinin enerji değerine göre belirlenmiştir ve
başlangıç ve bitiş noktaları tespit edilmiştir. Ses sinyalinin karakteristik özelliğini çıkarmak
için MFCC yöntemi kullanılmıştır. Bu yönteme göre ilk olarak ses sinyali yaklaşık 20~25
ms. aralıklarla çerçevelere bölünmüştür. Gerekli filtreleme işlemleri uygulandıktan sonra
Fourier dönüşümü gerçekleştirilmiştir. Dönüşüm yapılan ses sinyalinin 8 kHz’ lik kısmına
birbirleriyle belirli oranda kesişen 20 adet üçgen filtre uygulanarak her çerçeve için 20 adet
değer elde edilmiştir. Daha sonra Ayrık Kosinüs dönüşümü yapılarak 20 adet değere bağlı
olarak 12 adet kepstrum katsayısı elde edilmiştir. Bu kepstrum katsayısına göre 12 adet ivme
ve hız değeri elde edilerek her bir çerçeve için toplamda 36 adet özellik çıkarılmıştır.
Belirlenen bu özelliklerin histogramı çıkarılmış ve sabit boyuta getirilerek Yapay Sinir Ağları
ile tanıma işlemi gerçekleştirilmiştir.
İkinci kısımda ise ses sinyalinin hangi komut olduğu belirlendikten sonra ilgili işaretin araç
üzerinde bulunan mini2440 gömülü kartına gönderilmiştir. Haberleşme işlemi TCP soketi ile
Ethernet üzerinden gerçekleştirilmiştir. İstemci yazılım bilgisayarda bulunurken sunucu
yazılımı araçta bulunmaktadır.
Son kısımda ise araç hareketi gerçekleştirilmiştir. Bilindiği üzere araçta “İleri”, “Geri”,
“Sol” ve “Sağ” olmak üzere hareket gerçekleştirilmektedir. “İleri” ve “Geri” yönde hareket
DC motor ile sağlanırken “Sol” ve “Sağ” yönde hareket Adım motoru ile gerçekleştirilmiştir.
Motorların kontrol işaretleri mini2440 gömülü kartında bulunan GPIO konektörü ile
alınmıştır ve bu kartta bulunan yazılım tarafından ilgili duruma göre hareket sağlanmıştır.
Aynı zamanda aracın ileri ve geri yönlü hareketin de “Hızlı” ve “Yavaş” olmak üzere iki
farklı seçenek bulunmaktadır. Araç ilk hareketine “Yavaş” modu ile başlamakta olup,
kullanıcı aynı yönde komutu tekrar söylediğinde “Yavaş” modundan hızlı moda geçmektedir.
Aracın sağ ve sol yönünde hareketinde de iki farklı seçenek bulunmaktadır. Kullanıcı aynı
komutu peş peşe söylediğinde yarım ve tam manevra olmak üzere iki farklı açıyla dönüş
yapmaktadır.
Sistemin performansı ses tanıma performansına bağlıdır. Ses tanıma performansı birçok
kelime üzerinde denenmiştir. Ancak araç hareketi için beş komutun kullanılması yeterlidir.
Bunlar “İleri”, “Geri”, “Sol”, “Sağ” ve “Dur” komutlarıdır. Sistemin bu komutları tanıma
oranı yaklaşık %80~%85 arasıdır. Benzer çalışmaların da tanıma oranı yaklaşık bu
düzeydedir. Ses tanıma performansına bağlı olarak haberleşme ve araç hareketi ise problemsiz
çalışmaktadır.