دانلود فایل ورد Word پروژه كنترل خودكار پرواز هليکوپتر مدل به وسيله بينایی ماشين

دانلود فایل ورد Word پروژه كنترل خودكار پرواز هليکوپتر مدل به وسيله بينایی ماشين

.    نوع فایل:word (قابل ویرایش)تعداد صفحات :71 صفحهچکیدهامروزه کنترل خودکار در سیستم های حمل و نقل به طور گسترده ای به کار می رود. دلایل متعددی برای بکارگیری این روش وجود دارد که اهم آن عبارتند از کاهش هزینه، قابلیت سبک تر ساختن وسایل، امنیت بیشتر سرنشینان و یا دور از خطر ماندن آنها. دو مورد آخر در سیستم هایی که قابلیت پرواز دارند بیشتر به چشم می خورد. در این پروژه یک سیستم کنترل پرواز هلیکوپتر طراحی شده است که قابلیت کنترل از راه دور مبتنی بر پردازش تصویر را داراست. هلیکوپتر مدل با استفاده از یک دوربین متصل به رایانه، با استفاده از الگوریتم های پردازش تصویر ردیابی می شود. پس از ردیابی هلیکوپتر، فرمان ها با نرخ انتقال ۹۶۰۰ فریم بر ثانیه از کامپیوتر به سخت افزار ارسال می شود. سخت افزار ساخته شده در این پروژه یک بورد دست ساز جهت دیجیتال کردن پارامتر های آنالوگ رادیو کنترل و همچنین وطیفه دریافت فرمان از کامپیوتر را دارد. هلیکوپتر با استفاده از پردازش تصویر و الگوریتم های ردیابی رنگ شناسایی می شود سپس موقعیت جهت X,Y هلیکوپتر در صفحه معیین شده و به نمایش در می آید. به منظور انجام ردیابی با سرعت بالا، روش های مورد استفاده برای تشخیص شی و همچنین آستانه گیری و تقسیم بندی به کارگرفته شده است. تشخیص هلیکوپتر در فریم توسط وبکم کامپیوتر و دوربین مایکروسافت کینکت انجام شده است. پیاده سازی برنامه ها و الگوریتم های مورد نیاز به زبان C++ در محیط Visual Studio 2013 انجام شده است. پردازش تصویر به وسیله تابع ردیابی رنگ cvInRenge موجود در کتابخانه پردازش تصویر OpenCV انجام شده است. کامپیوتر به وسیله وبکم متصل به آن، هلیکوپتر در حال پرواز را شناسایی می کند سپس کامپیوتر از طریق پورت سریال به رادیو کنترل دستورات سرعت و چپ و راست را ارسال می کند تا هلی کوپتر در مرکز فریم قرار گیرد.واژه های کلیدی: بینایی ماشین، تشخیص هلیکوپتر، شناسایی رنگ، رادیو کنترل، کتابخانه پردازش تصویرفهرست مطالبفصل ۱ 14کلیّات تحقیق 14۱-۱- کلیّات تحقیق 15۱-۱-۱- تعریف مساله و اهداف تحقیقات 16۱-۲- اهداف 16۱-۳- سازمان پروژه 16فصل۲ 18پیشینه تحقیق 18۲-۱- پیشینه تحقیق 19۲-۲- وسایل نقلیه خودمختار 19۲-۲-۱- هوش داخلی 19۲-۲-۲- هوش خارجی 20۲-۲-۳- ترکیبی از هوش خارجی با هوش داخلی 20۲-۳- پردازش تصویر 20۲-۴- ردیابی شی 21۲-۵- چالش های در ردیابی شی 22۲-۶- انتخاب ویژگی 22۲-۶-۱- رنگ 22۲-۶-۲- لبه 23۲-۶-۳- بافت 24۲-۶-۴- تشخیص شی 24۲-۶-۵- تفریق پس زمینه 25۲-۶-۶- قطعه بندی تصاویر 25۲-۷- تشخیص لبه و ارتباط (اتصال) 26۲-۸- مدل های کانتور فعال مبتنی بر لبه 26۲-۹- ردیابی اشیای متحرک 27۲-۱۰- نتیجه گیری 27فصل۳ 29روش اجرای تحقیق، مواد و روش ها 29۳-۱- روش اجرای تحقیق/ مواد و روش ها 30۳-۲- ابزار نرم افزار 30۳-۲-۱- نظریه کنترل 30۳-۲-۲- کتابخانه بینایی کامپیوتر OpenCV 31۳-۳- Thresholding 32۳-۳-۱- Thresholding دودویی 32۳-۳-۲- Thresholding دودویی معکوس 32۳-۳-۳- Thresholding آستانه به صفر 33۳-۳-۴- Thresholding آستانه معکوس به صفر 33۳-۴- بورد آردوینو 34۳-۵- ابزار سخت افزار 34۳-۵-۱- هلیکوپتر 34۳-۵-۲- کینکت 35۳-۵-۳- تشریح آردوینو 37۳-۵-۴- بورد ساخته شده 37فصل چهارم 39اجرای سیستم 39۴-۱- اجرای سیستم 40۴-۲- کنترل از طریق آردینو 40۴-۳-۱- مهندسی معکوس سیگنال های مادون قرمز 40۴-۳-۲- مدولاسیون PWM 41۴-۳-۳- ساختار بسته مادون قرمز 41۴-۴- دقت نقشه عمق کینکت 43۴-۵- نتایج بدست آمده 44۴-۶- پایداری در هوا 46۴-۷- خلاصه 47فصل ۵ 48بحث، نتیجه گیری و پیشنهادات 48۵-۱- کنترل پتانسیومتر دیجیتال 49۵-۲- کنترل هلیکوپتر از طریق کامپیوتر 49۵-۲-۱- ردیابی 50۵-۲-۲- استخراج موقعیت هلیکوپتر 50۵-۲-۳- ردیابی لبه 51۵-۲-۴- دوربین مورد استفاده پروژه 51۵-۲-۵- کامپیوتر مورد نیاز پروژه 52۵-۲-۶- روش تشخیص رنگ 52۵-۲-۷- تشخیص رنگ و فیلتر رنگ ها 53۵-۲-۸- نرم کننده تصویر 54۵-۳- ماژول ارتباط سخت افزار با کامپیوتر مورد استفاده در پروژه 54۵-۴- محیط برنامه نویسی پروژه 55۵-۵- کتابخانه OpenCV 55۵-۶- نحوه کارکرد پروژه 56۵-۷- الگوریتم پروژه 56۵-۸- خلاصه 58۵-۹- پیشنهادات 58فهرست منابع 60۵-۳- ضمائم 62   .دلایل متعددی برای بکارگیری این روش وجود دارد که اهم آن عبارتند از کاهشهزینه، قابلیت سبک تر ساختن وسایل، امنیت بیشتر سرنشینان و یا دور از خطرماندن آنها. دو مورد آخر در سیستم هایی که قابلیت پرواز دارند بیشتر به چشممی خورد. در این پروژه یک سیستم کنترل پرواز هلیکوپتر طراحی شده است کهقابلیت کنترل از راه دور مبتنی بر پردازش تصویر را داراست. هلیکوپتر مدل بااستفاده از یک دوربین متصل به رایانه، با استفاده از الگوریتم های پردازشتصویر ردیابی می شود. پس از ردیابی هلیکوپتر، فرمان ها با نرخ انتقال ۹۶۰۰فریم بر ثانیه از کامپیوتر به سخت افزار ارسال می شود. سخت افزار ساخته شدهدر این پروژه یک بورد دست ساز جهت دیجیتال کردن پارامتر های آنالوگ رادیوکنترل و همچنین وطیفه دریافت فرمان از کامپیوتر را دارد. هلیکوپتر بااستفاده از پردازش تصویر و الگوریتم های ردیابی رنگ شناسایی می شود سپسموقعیت جهت X,Y هلیکوپتر در صفحه معیین شده و به نمایش در می آید. به منظورانجام ردیابی با سرعت بالا، روش های مورد استفاده برای تشخیص شی و همچنینآستانه گیری و تقسیم بندی به کارگرفته شده است. تشخیص هلیکوپتر در فریمتوسط وبکم کامپیوتر و دوربین مایکروسافت کینکت انجام شده است. پیاده سازیبرنامه ها و الگوریتم های مورد نیاز به زبان C++ در محیط Visual Studio2013 انجام شده است. پردازش تصویر به وسیله تابع ردیابی رنگ cvInRengeموجود در کتابخانه پردازش تصویر OpenCV انجام شده است. کامپیوتر به وسیلهوبکم متصل به آن، هلیکوپتر در حال پرواز را شناسایی می کند سپس کامپیوتر ازطریق پورت سریال به رادیو کنترل دستورات سرعت و چپ و راست را ارسال می کندتا هلی کوپتر در مرکز فریم قرار گیرد.واژه های کلیدی: بینایی ماشین، تشخیص هلیکوپتر، شناسایی رنگ، رادیو کنترل، کتابخانه پردازش تصویر فهرست مطالبفصل ۱ 14کلیّات تحقیق 14۱-۱- کلیّات تحقیق 15۱-۱-۱- تعریف مساله و اهداف تحقیقات 16۱-۲- اهداف 16۱-۳- سازمان پروژه 16فصل۲ 18پیشینه تحقیق 18۲-۱- پیشینه تحقیق 19۲-۲- وسایل نقلیه خودمختار 19۲-۲-۱- هوش داخلی 19۲-۲-۲- هوش خارجی 20۲-۲-۳- ترکیبی از هوش خارجی با هوش داخلی 20۲-۳- پردازش تصویر 20۲-۴- ردیابی شی 21۲-۵- چالش های در ردیابی شی 22۲-۶- انتخاب ویژگی 22۲-۶-۱- رنگ 22۲-۶-۲- لبه 23۲-۶-۳- بافت 24۲-۶-۴- تشخیص شی 24۲-۶-۵- تفریق پس زمینه 25۲-۶-۶- قطعه بندی تصاویر 25۲-۷- تشخیص لبه و ارتباط (اتصال) 26۲-۸- مدل های کانتور فعال مبتنی بر لبه 26۲-۹- ردیابی اشیای متحرک 27۲-۱۰- نتیجه گیری 27فصل۳ 29روش اجرای تحقیق، مواد و روش ها 29۳-۱- روش اجرای تحقیق/ مواد و روش ها 30۳-۲- ابزار نرم افزار 30۳-۲-۱- نظریه کنترل 30۳-۲-۲- کتابخانه بینایی کامپیوتر OpenCV 31۳-۳- Thresholding 32۳-۳-۱- Thresholding دودویی 32۳-۳-۲- Thresholding دودویی معکوس 32۳-۳-۳- Thresholding آستانه به صفر 33۳-۳-۴- Thresholding آستانه معکوس به صفر 33۳-۴- بورد آردوینو 34۳-۵- ابزار سخت افزار 34۳-۵-۱- هلیکوپتر 34۳-۵-۲- کینکت 35۳-۵-۳- تشریح آردوینو 37۳-۵-۴- بورد ساخته شده 37فصل چهارم 39اجرای سیستم 39۴-۱- اجرای سیستم 40۴-۲- کنترل از طریق آردینو 40۴-۳-۱- مهندسی معکوس سیگنال های مادون قرمز 40۴-۳-۲- مدولاسیون PWM 41۴-۳-۳- ساختار بسته مادون قرمز 41۴-۴- دقت نقشه عمق کینکت 43۴-۵- نتایج بدست آمده 44۴-۶- پایداری در هوا 46۴-۷- خلاصه 47فصل ۵ 48بحث، نتیجه گیری و پیشنهادات 48۵-۱- کنترل پتانسیومتر دیجیتال 49۵-۲- کنترل هلیکوپتر از طریق کامپیوتر 49۵-۲-۱- ردیابی 50۵-۲-۲- استخراج موقعیت هلیکوپتر 50۵-۲-۳- ردیابی لبه 51۵-۲-۴- دوربین مورد استفاده پروژه 51۵-۲-۵- کامپیوتر مورد نیاز پروژه 52۵-۲-۶- روش تشخیص رنگ 52۵-۲-۷- تشخیص رنگ و فیلتر رنگ ها 53۵-۲-۸- نرم کننده تصویر 54۵-۳- ماژول ارتباط سخت افزار با کامپیوتر مورد استفاده در پروژه 54۵-۴- محیط برنامه نویسی پروژه 55۵-۵- کتابخانه OpenCV 55۵-۶- نحوه کارکرد پروژه 56۵-۷- الگوریتم پروژه 56۵-۸- خلاصه 58۵-۹- پیشنهادات 58فهرست منابع 60۵-۳- ضمائم 62