Araştırma Makalesi

Ray Yüzeyi Kusurlarının Tespitinde Etiket Kıtlığı: Denetimsiz Anomali Tespiti ve Denetimli Derin Öğrenme Yaklaşımlarının Ortak Protokol Altında Karşılaştırılması

Sayı: 25 3 Eylül 2026
PDF İndir
TR EN

Ray Yüzeyi Kusurlarının Tespitinde Etiket Kıtlığı: Denetimsiz Anomali Tespiti ve Denetimli Derin Öğrenme Yaklaşımlarının Ortak Protokol Altında Karşılaştırılması

Öz

Demiryolu hatlarının görüntü tabanlı muayenesinde derin öğrenme yöntemleri yüksek başarım sağlamakla birlikte, bu yöntemlerin büyük bölümü yeterli sayıda etiketli kusur örneği gerektirmektedir; oysa saha koşullarında kusurlu örnekler nadirdir ve etiketleme maliyetlidir. Bu çalışmada, ray yüzeyi ve bağlantı elemanı kusurlarının tespitinde denetimsiz anomali tespiti ile denetimli sınıflandırma yaklaşımları, birebir aynı test kümesinde ölçüldükleri ortak bir protokol altında karşılaştırılmıştır. Denetimsiz kolda PaDiM, PatchCore, FastFlow ve EfficientAD yöntemleri yalnızca sağlam görüntülerle; denetimli kolda ResNet50, MobileNetV3 ve EfficientNet-B0 mimarileri kusur etiketlerinin %100'ü, %25'i ve %10'u ile eğitilmiştir. Tüm deneyler üç farklı rastgele tohumla tekrarlanmış; başarım AUROC, PR-AUC, F1 ve MCC metrikleriyle birlikte parametre sayısı ve çıkarım süresi üzerinden raporlanmıştır. Bulgular, denetimsiz yöntemlerin sıfır kusur etiketiyle 0,79 AUROC düzeyine ulaştığını ve denetimsiz PatchCore'un %10 etiketli denetimli modellerle denk kaldığını, denetimli üstünlüğün ancak %25 etiket düzeyi ve üzerinde belirginleştiğini göstermektedir. Ayrıca test kümesindeki kusur oranının sistematik olarak değiştirildiği prevalans analiziyle, doğruluk metriğinin dengesiz koşullardaki yanıltıcılığı nicel olarak gösterilmiştir. Sonuçlar, etiket bütçesinin kısıtlı olduğu koşullarda denetimsiz anomali tespitinin umut verici bir alternatif olabileceğine işaret etmektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] Q. Li and S. Ren, “A visual detection system for rail surface defects,” IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part C (Applications and Reviews), vol. 42, no. 6, pp. 1531–1542, Nov. 2012, doi: 10.1109/TSMCC.2012.2198814
  2. [2] J. Gan, Q. Li, J. Wang, and H. Yu, “A hierarchical extractor-based visual rail surface inspection system,” IEEE Sensors Journal, vol. 17, no. 23, pp. 7935–7944, Dec. 2017, doi: 10.1109/JSEN.2017.2761858
  3. [3] L. Kou, “A review of research on detection and evaluation of the rail surface defects,” Acta Polytechnica Hungarica, vol. 19, no. 3, pp. 167–186, 2022
  4. [4] S. Faghih-Roohi, S. Hajizadeh, A. Núñez, R. Babuska, and B. De Schutter, “Deep convolutional neural networks for detection of rail surface defects,” in 2016 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN), Vancouver, Canada, 2016, pp. 2584–2589
  5. [5] Y. Santur, M. Karaköse, and E. Akın, “A new rail inspection method based on deep learning using laser cameras,” in 2017 International Artificial Intelligence and Data Processing Symposium (IDAP), Malatya, Türkiye, 2017, pp. 1–6
  6. [6] İ. Aydın, E. Akın, and M. Karaköse, “Defect classification based on deep features for railway tracks in sustainable transportation,” Applied Soft Computing, vol. 111, 107706, 2021
  7. [7] M. A. Elmuhammedcebben, İ. Aydın, and M. Sevi, “Demiryolu ortamında nesne tespiti için derin öğrenme yöntemlerinin geliştirilmesi ve Zed kamerası ile mesafe ölçümü,” Demiryolu Mühendisliği, no. 22, pp. 10–24, Jul. 2025, doi: 10.47072/demiryolu.1645019
  8. [8] İ. Aydın, M. Sevi, and E. Akın, “Bulanık modelleme ve CNN-BILSTM ağı kullanılarak ray yüzeyi kusurlarının tespiti ve sınıflandırılması için kararlı iki aşamalı yaklaşım,” Demiryolu Mühendisliği, no. 22, pp. 58–75, Jul. 2025, doi: 10.47072/demiryolu.1719591

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Otonom Araç Sistemleri

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

3 Eylül 2026

Gönderilme Tarihi

24 Temmuz 2026

Kabul Tarihi

3 Eylül 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Sayı: 25

Kaynak Göster

APA
Akkaya, A. (2026). Ray Yüzeyi Kusurlarının Tespitinde Etiket Kıtlığı: Denetimsiz Anomali Tespiti ve Denetimli Derin Öğrenme Yaklaşımlarının Ortak Protokol Altında Karşılaştırılması. Demiryolu Mühendisliği, 25. https://doi.org/10.47072/demiryolu.2002891
AMA
1.Akkaya A. Ray Yüzeyi Kusurlarının Tespitinde Etiket Kıtlığı: Denetimsiz Anomali Tespiti ve Denetimli Derin Öğrenme Yaklaşımlarının Ortak Protokol Altında Karşılaştırılması. Demiryolu Mühendisliği. 2026;(25). doi:10.47072/demiryolu.2002891
Chicago
Akkaya, Ahmet. 2026. “Ray Yüzeyi Kusurlarının Tespitinde Etiket Kıtlığı: Denetimsiz Anomali Tespiti ve Denetimli Derin Öğrenme Yaklaşımlarının Ortak Protokol Altında Karşılaştırılması”. Demiryolu Mühendisliği, sy 25. https://doi.org/10.47072/demiryolu.2002891.
EndNote
Akkaya A (01 Eylül 2026) Ray Yüzeyi Kusurlarının Tespitinde Etiket Kıtlığı: Denetimsiz Anomali Tespiti ve Denetimli Derin Öğrenme Yaklaşımlarının Ortak Protokol Altında Karşılaştırılması. Demiryolu Mühendisliği 25
IEEE
[1]A. Akkaya, “Ray Yüzeyi Kusurlarının Tespitinde Etiket Kıtlığı: Denetimsiz Anomali Tespiti ve Denetimli Derin Öğrenme Yaklaşımlarının Ortak Protokol Altında Karşılaştırılması”, Demiryolu Mühendisliği, sy 25, Eyl. 2026, doi: 10.47072/demiryolu.2002891.
ISNAD
Akkaya, Ahmet. “Ray Yüzeyi Kusurlarının Tespitinde Etiket Kıtlığı: Denetimsiz Anomali Tespiti ve Denetimli Derin Öğrenme Yaklaşımlarının Ortak Protokol Altında Karşılaştırılması”. Demiryolu Mühendisliği. 25 (01 Eylül 2026). https://doi.org/10.47072/demiryolu.2002891.
JAMA
1.Akkaya A. Ray Yüzeyi Kusurlarının Tespitinde Etiket Kıtlığı: Denetimsiz Anomali Tespiti ve Denetimli Derin Öğrenme Yaklaşımlarının Ortak Protokol Altında Karşılaştırılması. Demiryolu Mühendisliği. 2026. doi:10.47072/demiryolu.2002891.
MLA
Akkaya, Ahmet. “Ray Yüzeyi Kusurlarının Tespitinde Etiket Kıtlığı: Denetimsiz Anomali Tespiti ve Denetimli Derin Öğrenme Yaklaşımlarının Ortak Protokol Altında Karşılaştırılması”. Demiryolu Mühendisliği, sy 25, Eylül 2026, doi:10.47072/demiryolu.2002891.
Vancouver
1.Ahmet Akkaya. Ray Yüzeyi Kusurlarının Tespitinde Etiket Kıtlığı: Denetimsiz Anomali Tespiti ve Denetimli Derin Öğrenme Yaklaşımlarının Ortak Protokol Altında Karşılaştırılması. Demiryolu Mühendisliği. 01 Eylül 2026;(25). doi:10.47072/demiryolu.2002891