A surveillance and security alert system based on real-time motion detection to protect secret and vital places = Kritik önemdeki yerleri korumak için gerçek zamanlı hareket algılamaya dayalı bir gözetim ve güvenlik uyarı sistemi

Abstract

Güvenlik, risk, kayıp ve suç faaliyetlerine karşı savunma düzeyidir. İnsanlar her zaman hayatlarını, mallarını ve iş kollarını korumak için çalıştılar. Özellikle şirketler, bankalar ve devlet kurumları gibi yüksek riskli alanlarda güvenlik ve koruma sistemlerine olan ihtiyaç hızla artmıştır. Modern teknolojinin kullanımıyla, ev sahipleri ayrı yerlerde olsalar bile evlerini suçlulardan koruyabilirler. Günümüzde güvenlik, hayatımızda çok önemli bir konu olarak görülebilir. Güvenlik sistemi, insanları ve mülkü korumak için sızmalara karşı koruma sağlayan bir donanım ve yazılım sistemidir. Uzun süredir koruma ve güvenliğe ihtiyaç duyulduğu için güvenlik sisteminin gelişimi ilginç bir geçmişe sahiptir. Kamu güvenliği sektörü daha modern zorluklarla uğraşırken güvenlik endişeleri önemli ölçüde artmıştır. Geleneksel güvenlik önlemleri, sayıları hızla artan suçlar ve terör tehditleriyle yeteri seviyede mücadele edememektedir. İnsanın i.inde olduğu emek yoğun güvenlik kullanımı azalmaktadır ve bunun yerine otomatik izlemenin kullanımı yaygınlaşmaktadır. Video gözetim sistemlerinde hareket algılama, özellikle video sıkıştırma, insan algılama ve davranış analizi için çok önemlidir. Gerçek zamanlı bir video gözetim sistemi için, güvenilir algılama sağlayabilen sağlıklı bir hareket algılamaya ihtiyacımız var. Sürekli bir video akışındaki hareketi algılamak için çeşitli yöntemler kullanılmıştır. Gelişmiş güvenlik önlemleri sunduğu ve bir izleme sisteminde kullanılabildiği için, hareket algılama bir güvenlik sisteminde çok önemlidir. Bankalar, müzeler, nadide tarihi kitaplar, devletin gizli belgelerinin tutulduğu merkezler vb. gibi devletin ve devlet kurumlarının korumaya çalıştığı ve zarar görmek istemediği birçok önemli mekan vardır. Bu önemli mekanların sıı bir şekilde korunması gerekir dolayısıyla buraları kontrol edecek bir sistem olmalıdır. Bu araştırmayı gerçekleştirmemizin ana motivasyonu, insanların hayatlarını koruyarak daha rahat ve güvenli yaşamalarını sağlamak için topluma ve insanlığa hizmet edebilmektir. Hırsızlığın azaltılması ve bu çirkin olgunun ortadan kaldırılması konusunda da katkı sağlamak amacındayır. Bu nedenle insan girişime izin vermeyen bir gözetleme sistemine ihtiyaç duyan önemli mekanları korumak için kullanılabilecek bir sistem geliştirdik. Bu sistemde gözlemciler ilave olarak insan hareketi hakkında bilgi edinmektedirler. Tezin amacı, insanlar için daha fazla güvenlik ve koruma sağlamaktır. Önemli ve gizli mekanlarda hırsızlık ve vandalizm nedeniyle güvenlik talebi artmıştır. Bu tür harekete izin verilmemesi gereken alanlarda insan hareketini tespit edebilen bir güvenlik sistemine ihtiyaç vardır. Modern dünyada, izleme sistemleri güvenlik sektörü için çok önemlidir. Video izleme sistemleri geleneksel olarak hareketli nesne algılamayı yaygın olarak kullanır. Bilgisayar kullanılarak izleme sistemlerinin popülaritesi son zamanlarda artmıştır. Bu çalışmada hayati derecede gizli mekanları hırsızlardan korumak için bir sistem geliştirilmiştir. Sistem hareket algılamaya dayanır. Araştırma, hırsızlığı ve kötülüğü azaltmanın ve ortadan kaldırmanın bir parçası olabilecek ve düşük maliyetle kullanıcı dostu bir arayüzle kullanımı kolay bir sistem oluşturmak için çalışır. İnsan hareketini algılamak ve mekanları izlemek için kameraları kullanılmış ve gözlemcilerin alanları doğrudan sistem aracılığıyla izlemesine olanak sağlanmıştır. Sistem bir kamera aracılığıyla insan hareketini algıladığında, gözlemciye sesli uyarılar, LED uyarılar ve e-postalar aracılığıyla hareketin varlığını doğrudan bildirir. Gözlemcilerin takip etmesini kolaylaştırmak için mekanın videosunu çeker ve hareketin zamanını, yerini ve fotoğrafını kaydetmeye ve saklamaya başlar. Sistem yazılım ve donanım olmak üzere iki ana bölümden oluşmaktadır. Yazılım kısmında AForge.NET ve C# yardımıyla hareket tespiti için iki kare fark algoritması ve basit bir arka plan modelleme algoritması kullanılmıştır. İnsan tespiti için ise, Tiny YOLOv2 kullanılmıştır. Donanım kısmında Arduino bir LED uyarısı oluşturmak için kullanılır. Sistemin değerlendirilmesi ve test edilmesi, iç ve dış mekanlarda da kullanılabileceğini ve insan hareketini algılayabildiğini göstermektedir. Sistem, dış veya iç mekanlara kurulan kameraların önündeki herhangi bir insan hareketini algılayabilir. Güvenli olması için insan girişinin yasak olduğu bankalardaki para odaları gibi bazı iç mekanlarda harekete izin vermez. Ayrıca dış mekanlarda insan hareketine izin verilmeyen bazı yerler vardır. Bu sistemin kullanılması her iki durumda da önemli bir etkiye sahip olacaktır. Sistem, insan hareketini dört farklı yönde algılama yeteneğine sahiptir: ileri, geri, sağ ve sol. İnsan hareketinin dört yönde de algılanması, hayati, gizli ve önemli yerlerin korunması için ek bir güvence sağlar. Yani herhangi biri, yasak bir mekana giderse, sistem hareketli nesneleri başarılı bir şekilde bulabilir ve alanı güvende tutabilir. Gözetleme sistemleri için en önemli değerlendirmelerden biri düşük ışık performansıdır. Sistem, düşük ışıkta veya minimum aydınlatma ile insan hareketini algılama ve uyarıları etkinleştirme yeteneğine sahiptir. Düşük ışık veya minimum aydınlatma alanlarında gözlemcileri insan hareketine karşı uyarmak, sistemi daha verimli hale getirir ve hırsızlardan ve vandallardan korunması gereken yerler için daha fazla güvence sağlar. Değerlendirme sonuçları, sistemin insan hareketini belirlemedeki doğruluğunun %95 olduğunu göstererek, sistemin kritik ve gizli yerleri koruma ve alanları izleme yeteneğini göstermektedir. Yetkisiz hareketleri tespit etme ve insan faaliyetini gözlemciye mümkün olan en kısa sürede bildirme yeteneği, gözetim sisteminin en önemli avantajlarından biridir. Sistemin insan hareketini algılamasının ve uyarıları etkinleştirmesinin ne kadar sürdüğünü belirlemek için örnek olarak 10 insan hareketi kullandık. Sonuç, sistemin hareket algılama süresi ile izinsiz giriş algılama ve uyarı etkinleştirme süreleri arasında 1,635 saniyeden daha kısa süre olduğunu göstermiştir. Sistem, olayların kolayca kontrol edilebilmesi için gözlemcileri yetkisiz faaliyetler konusunda mümkün olan en kısa sürede uyarabilir. Gözlemciler aynı anda kameralar sayesinde birçok farklı lokasyonu izleyebilirler. Gelecekteki çalışmalar arasında, olayların en kısa sürede kontrol altına alınmasına yardımcı olacak gözlemcilere mobil arama gibi uyarıların eklenmesi ve gözlemcilerin cep telefonlarından alanları izleyebilecekleri bir uygulamanın sisteme eklenmesi olabilir. Ayrıca güvenlik kameralarının kurulduğu alanlarda yangın ve duman algılaması yapılabilecektir. Gözetleme ve güvenlik uyarı sistemlerinde insan algılama ve diğer hareket algılama yöntemleri için diğer Yolo modellerini kullanmak.

In the modern world, surveillance systems are crucial to the security sector. Video surveillance systems have traditionally employed moving object detection extensively. In computer vision, surveillance systems have grown in popularity recently. In this study, we have developed a system to protect vital and secret places from thieves. It should also facilitate the work of areas that require monitoring systems because security concerns have exploded in the current environment. The system relies on human motion detection. The main objective of the research is to create a system that can be part of reducing and eliminating theft and evil and provide an easy system with a user-friendly interface at a low cost. Cameras have been used to detect human movement and monitor areas, allowing observers to monitor areas directly through the system. Whenever the system detects human movement through a camera, it directly notifies the observers of the presence of human movement in areas where there should be no human movement through sound alerts, LED alerts, and emails to the observer. It starts videotaping the area, as well as recording and storing the time, place, and photo of the movement to make it easier for observers to follow up. The system consists of two main parts: software and Arduino hardware. In the software part, the types of algorithms used were the two-frame difference and simple background modeling for movement detection with the assistance of AForge.NET and C# and Tiny YOLOv2 for human detection. In the Arduino hardware section, Arduino is used to create an LED alert. Evaluation and testing of the system show that it can be used indoors and outdoors and detect human movement in all four directions, such as the back, forward, right, and left. In low light, the system has the ability to determine human movement. The experiments tell us that the system's accuracy in determining human motion was 95%, and depending on this result shows that the system can preserve vital and secret locations and correctly surveil zones. Future work includes adding alerts, such as mobile calls to observers through the system, which will help control incidents as soon as possible. Adding a mobile application to the system, where observers will be able to monitor the areas via their mobile phones, may allow them to monitor the areas from anywhere. Also, it will be possible to detect fire and smoke in areas where surveillance cameras are installed. And it is possible to use other Yolo models for human detection and other motion detection methods in the surveillance and security alert systems.