طراحی و پیادهسازی یک سیستم تشخیص عابر پیاده در خودروهای هوشمند مبتنی بر بینایی ماشین
200,000 تومان
150,000 تومان
پرداخت و دریافت فایل
تشخیص عابر خودرو هوشمند. در سالهای اخیر تشخیص عابر پیاده، به دلیل افزایش اتومبیلها و تصادفات رانندگی توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است. در مواقعی که اشتباهات انسانی میتواند باعث حوادث ناگوار شود.، سیستم تشخیص عابر پیاده با تصمیمگیری سریع و حساب شده میتواند جلوی بسیاری از حوادث را بگیرد.، به همین دلیل این سیستم دارای اهمیت خاصی میباشد. اما طراحی سیستمی که بتواند با وجود حالات مختلف عابرین پیاده.، لباسهای متنوع عابرین و شرایط مختلف جوی و محیطی صحیح کار کند، دشوار است.
مساله مهم در بینایی ماشین برای تشخیص عابر پیاده
مساله مهم در بینایی ماشین برای تشخیص عابر پیاده یافتن الگوی مناسب برای تشخیص میباشد. عملکرد سیستم تشخیص عابر پیاده به دو فاکتور وابسته است : 1). یافتن ویژگیهای مناسب برای معرفی عابر پیاده و 2). استفاده از روشهای بینایی ماشین برای طبقهبندی. در این پایان نامه انواع روش های استخراج ویژگی و طبقه بندی بررسی شده است. در حال حاضر .HOG. جزو بهترین ویژگیهای استخراج شده، مخصوصا برای تشخیص عابر پیاده میباشد. ما برای بالا بردن دقت تشخیص، علاوه بر.HOG. از ویژگی هسین برای بدست آوردن اطلاعات بیشتر از تصویر استفاده میکنیم. در واقع از تلفیق .HOG. و هسین برای استخراج ویژگی استفاده میکنیم. همچنین بردار پشتیبانی خطی ماشین .SVM. برای طبقه بندی استفاده میشود.
SVM از سرعت و دقت بالایی برای طبقه بندی برخودار است. برای سیستمهای امنیت بیدرنگ.، در سیستمهای حمل و نقل هوشمند، تشخیص با سرعت بالا بسیار پر اهمیت میباشد. به همین دلیل پیاده سازی .FPGA. برای کاربردهای بیدرنگ پیشنهاد شده است. FPGA. بین سایر پیاده سازیها دارای بهترین عملکرد میباشد. همچنین با استفاده از روشهای تقریبی در استخراج ویژگی به روشHOG.، به جای روشهای پیچیده به هزینه سخت افزاری کمتر و سرعت بالاتری دست یافتهایم.
فصل اول – مفاهیم مقدماتی سیستم تشخیص عابرپیاده 3
1-1 سیستم خودروهای هوشمند 3
2-1 سیستم حفاظت از عابرین پیاده 5
3-1 نقش بیناییماشین در تشخیص عابرپیاده 7
4-1 ساختار سیستم تشخیص عابرپیاده 12
5-1 انتخاب منطقه موردنظر 13
6-1 استخراج ویژگی 14
1-6-1 براساس ویژگی 14
2-6-1 آشکارسازهای نقطه 14
3-6-1 قسمت و اندام آشکارسازها 16
4-6-1 آشکارسازهایی بر اساس موجک 16
5-6-1 آشکارسازها براساس لبه و گرادیان 16
6-6-1 رمدلهای شکل 17
7-6-1 براساس الگو 17
8-6-1 براساس حرکت 17
7-1 روشهای طبقهبندی 20
1-7-1 مدلهای افتراقی 20
2-7-1 ماشین بردار پشتیبانی 20
3-7-1 کسکود آدابوست 20
4-7-1 شبکه عصبی 21
5-7-1 مدلهای مولد 21
8-1 تشخیص در جهات متعدد 21
2 فصل دوم-مواد، روشها و بررسی منابع 24
1-2 استخراج ویژگی 24
1-1-2 ویژگی هار 25
2-1-2 ویژگیهای هیستوگرام زاویه لبه 28
3-1-2 ویژگی هیستوگرام گرادیان زاویه 29
4-1-2 ویژگیهای شکل 32
5-1-2 ویژگیهای الگوی محلی باینری 33
6-1-2 ویژگیهای جهت غالب الگو 34
7-1-2 ویژگی Co-Occurrence 36
8-1-2 ویژگی های کواریانس 39
2-2 چند روش طبقه بندی 40
1-2-2 طبقهبندی کسکود 40
2-2-2 طبقه بندی کیفی از لغات 41
3-2-2 طبقهبندی ماشین بردار پشتیبانی (SVM) 43
4-2-2 طبقه بندی آموزش فعال 44
5-2-2 روش جنگل تصادفی 45
6-2-2 شبکه عصبی مصنوعی 46
3-2 جدیدترین روشهای تشخیص عابر پیاده 48
1-3-2 الگوریتم HOG , SVM 48
2-3-2 الگوریتم HOG, SVM, AdaBoost 49
3-3-2 الگوریتم HOG, LAT-SVM, Kalman Filtering 51
4-3-2 مجموع کانالهای ویژگی 51
5-3-2 الگوریتم Coarse-to-fine Detection, Hog , Color Histogram Similarity(CHS) 52
6-3-2الگوریتم Integral Channel Features, Multi-Scale Classifier, Depth Information 55
4-2 مجموعه داده 56
5-2 پروتکل های ارزیابی 60
6-2 معرفی چند سخت افزار برای سیستم تشخیص عابر پیاده 62
1-6-2 معرفی VLIW 62
2-6-2 معرفی GPU 63
3-6-2 معرفی FPGA 64
4-6-2 بررسی ساختار COTS 65
5-6-2مقایسه ساختار VLIW و COTS 70
3 فصل سوم: طراحی و پیادهسازی سیستم تشخیص عابرپیاده در خودروهای هوشمند 76
1-3 معرفی Altera Cyclone II FPGA 76
2-3 فیلترهای پائین گذر و بالا گذر 77
1-2-3 فیلترهای پایین گذر میانگین 77
3-3 آشکارساز هسین 78
4-3 پیکر بندی HOG 79
5-3 استخراج ویژگی HOG از تصویر 80
1-5-3 مرور مختصر توصیف HOG 80
2-5-3 تصویر ورودی 81
3-5-3 محاسبه گرادیان 82
4-5-3 تقسیم بندی/ واحدهای زاویه 83
5-5-3 نرمالیزاسیون و توصیفگر بلوک 86
6-3 ماشین بردار پشتیبانی(svm) 86
1-6-3 عملکرد SVM 87
2-6-3 SVM کرنل 89
3-6-3 آموزش SVM 92
4-6-3 انتخاب پارامترهای SVM 94
5-6-3 تست SVM 94
7-3 پیادهسازی سخت افزاری 95
1-7-3 اعمال فیلتر میانگین 95
2-7-3 دترمینان هسین 96
3-7-3 استخراج ویژگی HOG 96
4-7-3 محاسبه گرادیان 97
5-7-3 تخصیص گرادیان 99
6-7-3 محاسبه نرمالیزاسیون 99
7-7-3 طبقه بندی SVM 100
4 فصل چهارم- نتایج شبیه سازی بحث و نتیجه گیری 102
1-4 مجموعه داده 102
1-1-4 مجموعه داده INRIA 102
2-4 ارزیابی سیستم تشخیص عابرپیاده 103
1-2-4 حساسیت، تشخیص، دقت سیستم 104
2-2-4 منحنی مشخصه عملکرد سیستم 105
3-4 ارزیابی پیادهسازی سیستم تشخیص عابر پیاده 105
4-4 نتایج شبیه سازی 105
5-4 نتیجه گیری 107
6-4 پیشنهادهایی برای کارهای آینده 107
5 مراجع 109
تشخیص عابر پیاده , بینایی ماشین , پردازش تصویر , سیستم آشکارسازی , سیستم هوشمند , پردازش تصویر , machine vision , detection system , computer vision , expert system , image processing