دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – الکترونیک

عنوان:

طراحی الگوریتم پردازش تصویر برای ردیابی اشیاء متحرک

استاد راهنما:

دکتر شهره کسائی

استاد مشاور:

دکتر فرهاد رزاقیان

نگارش:

مهدی کوهی

 

چکیده:

یکی از مسائل مهم و در حال توسعه در پردازش تصویر و بینایی ماشین، مسأله ردیابی شده اشیاء می باشد. در واقع ردیابی اشیاء، نمایش تغییرات موقعیت یک شیء و دنبال کردن آن در یک دنباله تصاویر ویدیویی، با یک هدف خاص می باشد. اگرچه سابقه ایجاد پدیده ردیابی اشیاء به مسائل نظامی برمیگردد اما امروزه به دلیل کاربردهای بسیار گسترده ردیابی اشیاء در زمینه های مختلف این مقوله و جوانب مختلف آن در سال های اخیر (عمدتاً از 1980 به بعد) مورد توجه ویژه ای قرار گرفته می باشد. در این پروژه درمورد نحوه تشخیص اشیاء، ردیابی و روش های تخمین حرکتی صحبت شده می باشد. در نهایت برای پیاده سازی ردیابی از الگوریتم جریان نوری استفاده شده می باشد. در این روش با استفاده از اختصاص بردار حرکت برای هر پیکسل شیء مورد نظر ردیابی می شود. در پیاده سازی این روش با مشکل پنجره مواجه می شویم که برای حل آن از روش lucas kanad بهره گرفته شده و بر روی پایگاه داده تهیه شده، در پیاده سازی این الگوریتم از ابزار بسیار قوی و کامل Open cv که محصول شرکت اینتل و مخصوص پردازش تصویر می باشد استفاده شده می باشد.

فصل اول

1-1) مقدمه

یکی از مسائل مهم و در حال توسعه در پردازش تصویر و بینایی ماشین، مسأله ردیابی اشیاء می باشد. در واقع ردیابی اشیاء، نمایش تغییرات موقعیت یک شیء و دنبال کردن آن در یک دنباله تصاویر ویدیویی، با یک هدف خاص می باشد.

1-2) سابقه

پیشینه ایجاد پدیده ردیابی اشیاء به مسائل نظامی برمی شود، در واقع مسائلی زیرا هدف یابی مخصوصاً اهداف متحرک، ردیابی مسیر موشک شلیک شده برای اطمینان از صحت اقدام هدف گیری و یا ردیابی مسیر موشک شلیک شده از سوی دشمن برای جلوگیری از اصابت آن به هدف و یا هدف گیری موشک دشمن در آسمان و مسائلی از این قبیل باعث پدید آمدن یک مقوله جدید به نام ردیابی اشیاء در زمینه پردازش تصاویر نظامی گردید. این مقوله و جوانب مختلف آن در سال های اخیر (عمدتا از 1980 به بعد) مورد توجه ویژه ای قرار گرفته می باشد.

1-3) کاربردها

امروزه به دلیل کاربردهای بسیار گسترده ردیابی اشیاء در زمینه های مختلف به جزء زمینه های نظامی مانند زمینه های اکتشافی در حوزه هوانوردی، فشرده سازی هوشمند ویدئو، مراقبت ویدئویی، کنترل مبتنی بر بینایی ماشین، ارتباط مفهومی کامپیوتر با بشر، تصویربرداری پزشکی و رباتیک، زیر سطحی، زیر دریا، تعیین مسیر حرکت دسته های پرندگان یا گله های ماهی و…، زمینه های پزشکی مانند ردیابی مسیر دارو و یا حتی اشیاء خارجی قرار داده شده در بدن و بسیاری زمینه های دیگر مانند جوانب مرتبط با مقوله ردیابی اشیاء، ارائه الگوریتم هایی می باشد که در مقابل پدیده هایی زیرا تغییر روشنایی محیط، همپوشانی اشیاء، عدم حرکت اشیاء با سرعت ثابت و یا در راستای یک خط مستقیم و… از پایایی کافی برخوردار بوده و حتی الامکان قابل پیاده سازی در کاربردهای بی درنگ باشند.

ارائه چنین الگوریتم هایی در درجه اول نیاز به مطالعه و پژوهش کافی در مورد چگونگی و انواع حرکت های اشیاء و مفاهیم مرتبط با آنها، انواع روش های شناسایی حرکت و تخمین حرکت و مزایا و معایب این روش ها نسبت به یکدیگر، مسأله حرکت نسبی شیء، دوربین، اظهار توابع، روابط ریاضی و هندسی ای که این حرکات را در قالب پارامترهای ریاضی قابل تعیین و تخمین میسر سازد و همچنین نحوه پارامتری کردن محیط حرکت و شناخت این مسأله و روش های فائق آمدن بر این مشکلات در ردیابی و… دارد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.