پديد آورنده :
اسماعيلي، سعيد
عنوان :
سيستم تشخيص، رديابي و موقعيتيابي سهبعدي شي‌ء بهصورت بلادرنگ با چند دوربين ثابت
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
هوش مصنوعي و رباتيكز
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
دوازده، ۸۴ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمدعلي منتظري، مجدالدين نجفي
توصيفگر ها :
موقعيت يابي بلادرنگ , تشخيص و رديابي شي‌ء , فيلتر كالمن توزيع شده , عمليات مورفولوژي
استاد داور :
نادر كريمي، مجيد نبي
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/04/11
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
چكيده در اين پاياننامه تعيين موقعيت سهبعدي اجسام در محيط بسته بهصورت بالدرنگ و با استفاده از چند دوربين ارزان قيمت مورد بررسي و پيادهسازي قرار گرفته است هر چند سيستم موقعيتيابي جهاني بهطور گسترده براي تعيين موقعيت يك شي استفاده ميشود اما اين سيستم بيشتر براي محيطها و فضاهاي باز در دسترس است و نميتوان از اين سيستم براي موقعيتيابي در تمامي محيطها استفاده كرد تحقيقات زيادي براي موقعيتيابي اجسام در محيطهاي سرپوشيده انجام گرفته است اما هنوز به دليل محدوديتهايي كه در روشهاي بينايي ماشين و قدرت پردازش دستگاهها وجود دارد تعيين موقعيت سهبعدي يك جسم بهصورت بالدرنگ يك مسئله چالشبرانگيز است چالشهايي مانند نياز به سرعت باال براي پردازش بالدرنگ پوشش كامل محيط حجم باالي دادهها و همزماني تصاوير دوربينهاي مختلف مانع از دستيابي به پاسخ مطلوب ميگردد الگوريتم پيشنهادي در اين پاياننامه براي موقعيتيابي سهبعدي اجسام به مراحل تشخيص رديابي و موقعيتيابي تقسيم شده است كه تمامي مراحل بهصورت موازي اجرا ميشود سيستم در مرحله تشخيص هدف را با استفاده از الگوريتم تطبيق تصوير و بدون اطالع از موقعيت قبلي آن مييابد و بعد به مرحله رديابي منتقل ميشود در مرحله رديابي هدف با استفاده از الگوريتم KCF رديابي شده و درصورت خارج شدن هدف از تصوير به مرحله تشخيص باز ميگردد درنهايت موقعيت دوبعدي هدف در تصوير هر دوربين به فيلتر كالمن توزيع شده ارسال شده و در آنجا موقعيتهاي دوبعدي با يكديگر تركيب شده و موقعيت سهبعدي هدف از يك دستگاه مختصات ثابت برحسب سانتيمتر بهدست ميآيد در اين پاياننامه از موازيسازي MPI و OPENMP براي افزايش سرعت و دقت برنامه استفاده شده است همچنين زمان هفت عمليات مورفولوژي شامل گسترش سايش بازكردن بستن گراديان مورفولوژي Top Hat و Black Hat با استفاده از روشهاي پردازش موازي بهبود يافته است نتايج بهدستآمده نشان داده است كه اين سيستم موفق به محاسبه حداكثر 18۱ موقعيت سهبعدي در يك ثانيه با خطاي حداكثر دو سانتيمتر از هر محور مختصات شده است كلمات كليدي ۱ موقعيتيابي بالدرنگ 2 تشخيص و رديابي شي 3 في لتر كالمن توزيع شده 4 عمليات مورفولوژي
چكيده انگليسي :
Real time Object detection tracking and 3D positioning system with multiple fixed cameras Saeed Esmaeili saeed esmaeili@ec iut ac ir Date of Submission 2018 06 13 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Mohammad Ali Montazeri Majeddin Najafi montazeri@cc iut ac ir majd najafi@cc iut ac ir Abstract In this thesis 3D positioning of objects in a closed environment was implemented in real time using a fewinexpensive cameras Although the GPS Global Positioning System is widely used to determine the positionof objects However GPS is more accessible to open spaces and cannot be used for positioning in allenvironments A lot of research has been done to determine the position in indoor environments but still dueto limitations in machine vision and device processing capabilities determining the position of an object inreal time is a challenging issue Challenges such as high speed processing required for real time full coverageof the environment high volumes of data and synchronization of images cause incorrect response In thisthesis we have tried to find the 3D position of an object in real time using several fixed cameras The proposedalgorithm for 3D positioning is divided into three stages detection tracking and positioning which all stagesbeing implemented in parallel The system at the detection stage finds the target using the image matchingalgorithm without knowing previous position and then it is transmitted to the tracking stage In the trackingstep the target is tracked using the KCF algorithm and if the target goes out of the image the system returnsto the detection stage Then the target s 2D position is sent to the distributed Kalman filter In the distributedKalman filter 2D positions are combined and 3D position is obtained from a fixed coordinate system basedon the centimeter In the proposed algorithm the parallel programming languages MPI and OPENMP havebeen used to increase the speed and accuracy of the program In this thesis the time response of sevenmorphological operations such as dilation erosion opening closing morphological gradient top hat andblack hat has been improved with parallel processing methods The results have shown that the systemsucceeded in calculating a maximum of 180 3D positions in a second with a precision of at least twocentimeters from each coordinate axis Keywords 1 Real time positioning 2 Object detection and tracking 3 Distributed Kalman Filter 4 Morphological operation
استاد راهنما :
محمدعلي منتظري، مجدالدين نجفي
استاد داور :
نادر كريمي، مجيد نبي
