دانلود فایل ورد Word نهان نگاری تصاویر دیجیتال با استفاده از تبدیلات موجک چندگانه

دانلود فایل ورد Word نهان نگاری تصاویر دیجیتال با استفاده از تبدیلات موجک چندگانه نهان نگاری تصاویر دیجیتال با استفاده از تبدیلات موجک چندگانه تعداد صفحات84 با رشد سریع اینترنت و پیشرفت در ارتباطات دیجیتال و تکنیک های فشرده سازی ، محتوای رسانه های دیجیتال ، از قبیل موسیقی ، فیلم و تصویر می تواند بطور آنی توسط کاربران نهایی در اینترنت منتشر شود

دسته بندی	کامپیوتر و IT
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1857 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	84

نهان نگاری تصاویر دیجیتال با استفاده از تبدیلات موجک چندگانه

تعداد صفحات:84

با رشد سریع اینترنت و پیشرفت در ارتباطات دیجیتال و تکنیک های فشرده سازی ، محتوای رسانه های دیجیتال ، از قبیل موسیقی ، فیلم و تصویر می تواند بطور آنی توسط کاربران نهایی در اینترنت منتشر شود . داده های دیجیتال در برابر نمونه آنالوگ آن برتری های بسیاری دارد . یکی از مشکلات احتمالی در کنترل داد های دیجیتالی این است که این داده ها می توانند بدون افت کیفیت تغییر داده شده و به راحتی تکثیر شوند . بنابراین بدون حفاظت و مدیریت حق مالکیت دیجیتال ،محتوای مورد نظر می تواند به راحتی و در حجم وسیعی تکثیر شود .این کار ضرر بسیار بزرگی را به شرکت هایی که در زمینه تولید محتوی دیجیتال فعالیت می کنند وارد می نماید.

نهان نگاری دیجیتال یکی از تکنیک های نوظهور می باشد که اطلاعات حق مالکیت را به طور مستقیم در درون محتوی رسانه دیجیتال به طور دائم جاگذاری می کند .از اطلاعات جاگذاری به عنوان نهان نگار تعبیر می شود . به طور ایده ال نباید هیچ تفاوتی بین داده نهان نگاری شده و داده اصلی وجود داشته باشد ، و نهان نگار باید به راحتی قابل استخراج بوده و در برابر عملیات رایج پردازش سیگنال مقاومت یا استحکام مناسب داشته باشد.

با توجه به اهمیت نهان نگاری ،این پایان نامه به دنبال طراحی الگوریتمی برای نهان نگاری تصاویر دیجیتال با بهره گیری از تبدیل موجک چندگانه ، به خاطر ویژگی های خاص این تبدیل که می تواند در کابردهای پردازش تصویر سودمند بوده می باشد. بدین منظور به معرفی مفاهیم نهان نگاری ، علی الخصوص نهان نگاری تصاویر دیجتال ، تبدیل موجک و تبدیل موجک چندگانه می پردازیم . سپس در ادامه تحقیق الگوریتمی جهت نهان نگاری تصاویر دیجیتال با به کار گیری تبدل موجک چند گانه عرضه می گردد و در انتها به ارزیابی الگوریتم پیشنهادی با استفاده از معیار های ارزیابی رایج می پردازیم .

فصل اول

1-1 مقدمه

2-1 طرح مساله

3-1 ضرورت تحقیق

4-1 سوالات تحقیق

5-1 محدوده پژوهش

6-1 ساختار پایان نامه

فصل دوم

1-2 مقدمه

2-2 نهان نگاری دیجیتال

2-2-1 مقدمه

2-2-2 مفهوم نهان نگاری دیجیتال

3-2-2 ساختار کلی نهان نگاری دیجیتال

4-2-2 نهان نگاری به زبان ریاضی

5-2-2 انواع سیستم های نهان نگاری دیجیتال

3-2 آنالیز در حوزه فرکانس

1-3-2 مقدمه

2-3-2 تبدیل فوریه

3-3-2 ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻓﻮرﻳﻪ زﻣﺎن-ﻛﻮﺗﺎه

4-3-2 آﻧﺎﻟﻴﺰ چند رزولوشنه

5-3-2 آشنایی با موجک

6-3-2 تبدیل موجک پیوسته

7-3-2 مقیاس

8-3-2 انتقال

9-3-2 پنج مرحله تا رسیدن به تبدیل موجک پیوسته

10-3-2 رزولوشن در صفحه زمان – فرکانس

4-2 رواﺑﻂ رﻳﺎﺿﻲ ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک

5-2 ﻋﻜﺲ ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک پیوسته

6-2 ﮔﺴﺴﺘﻪ ﺳﺎزی ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ

7-2 ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک ﮔﺴﺴﺘﻪ

8-2 عکس تبدیل موجک گسسته

9-2 ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک گسسته دو ﺑﻌﺪی

10-2 موجک های چندگانه

1-10-2 مقدمه

2-10-2 آشنایی با موجک چندگانه

3-10-2 انگیزه به کار گیری از تبدیل موجک چند گانه

4-10-2 تبدیل موجک چندگانه

5-10-2 بانک فیلتر موجک های چند گانه

6-2-10 موجک های چندگانه متوازن در مقابل نامتوازن

7-2-10 نسخه های پیاده سازی موجک چندگانه در کامپیوتر

11-2 نهان نگاری تصاویر دیجیتال با استفاده از موجک های چندگانه

فصل سوم

1-3 مقدمه

2-3 نهان نگاری تصویر دیجیتال با موجک های چندگانه

3-3 تبدیل موجک چندگانه تصویر

4-3 انتخاب مکان مناسب برای درج نهان نگار

5-3 الگوریتم جاگذاری نهان نگار

6-3 الگوریتم آشکار سازی نهان نگار

7-3 نتایج

فصل چهارم

1-4 مقدمه

2-4 کیفیت تصویر نهان نگاری شده

3-4 استحکام نهان نگار

4-4 بررسی استحکام تصویر در برابر حملات رایج

5-4 مقایسه سیستم نهان نگاری پیشنهادی با روش ها قبل

6-4 نتیجه گیری

فصل پنجم

1-5 خلاصه تحقیق

2-5 پیشنهاداتی برای تحقیقات آینده

منابع و مآخذ

دانلود فایل ورد(Word) پژوهش میکرو کنترلر های AVR و طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق

دانلود فایل ورد(Word) پژوهش میکرو کنترلر های AVR و طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق عنوان پروژه میکرو کنترلر های AVR و طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق فرمت فایل اصلی doc قابل ویرایش با ورد تعداد صفحات ۸۶ شرح مختصر پروژه هدف از انجام این پروژه طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق با استفاده از میکروکنترولر AT M32 می باشند

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3600 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	86

عنوان پروژه : میکرو کنترلر های AVR و طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق

فرمت فایل اصلی : doc  قابل ویرایش با ورد

تعداد صفحات : ۸۶

شرح مختصر پروژه :.هدف از انجام این پروژه طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق با استفاده از میکروکنترولر AT M32 می باشند. دستگاهی که طراحی و ساخته شده علاوه بر قسمت اتوماتیک دارای بخش است که می توان دما ، فن و هیتر را بصورت دستی تغییر وضعیت داد. تحقق این پروژه کمک شایانی به کنترل دما با دقت بالا در محل های کار ، کارخانجات و بخصوص کارخانه های جوجه کشی می باشد .

ریزکنترلگر یا میکروکنترلر نوعی ریزپردازنده است که دارای حافظهٔ دسترسی تصادفی (RAM) و حافظهٔ فقط خواندنی (ROM)، تایمر، پورت‌های ورودی و خروجی (I/O) و درگاه ترتیبی (Serial Port پورت سریال) در درون خود تراشه می‌باشد و می‌تواند به تنهایی بر روی ابزارهای دیگری کنترل اعمال کند. به عبارت دیگر یک میکرو کنترلر، مدار مجتمع کوچکی است که از یک CPU کوچک و اجزای دیگری نظیر نوسان ساز کریستالی، تایمر، درگاه‌های ورودی و خروجی آنالوگ و دیجیتال و حافظه تشکیل شده‌است.

یکی از جدید ترین میکروکنترلر های قوی عرضه شده به بازار الکترونیک متغلق به شرکت ATMEL به نام میکروکنترلرهای AVR می باشد این میکرو کنترلر هشت بیتی به علت وجود کامپایلر های قوی به زبان سطح بالا مورد استقبال فراوانی قرار گرفت یادگیری و استفاده از این میکروکنترلر بسیار ساده می باشد و دامنه استفاده آن بسیار وسیع می باشد .این پروژه در خصوص کنترل دما تابلو های برق می باشد که می توان برای ماشینهای جوجه کشی ، محل کار ، تابلو های برق و غیره میتوان استفاده کرد. در این پروژه در فصل اول ،توضیح مختصری راجع به میکرو کنترلر های AVR آورده شده است .در فصل دوم، یک توضیح راجع به برنامه bascom ،در فصل سوم انواع سنسورهای دما را می خوانید .درفصل چهارم ،طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق وشکل مدار و برنامه نوشته شده در میکرو آورده شده است. درفصل پنجم ، نتیجه گیری ازمطالب بیان شده ،آورده شده است.

نکته ای که در صنعت بسیار مهم به نظر می رسد اندازه گیری پارامتر هایی مثل دما ، فشار و میزان جابه جایی اجسام و … می باشد که کار ها توسط سنسور های مختلف انجام می شود اما روز به روز بر تعداد سنسورها افزوده شده و سنسورهای بهتر با قابلیت های بیشتری به بازار عرضه می گردد و همچنین دستگاه هایی که توسط میکرو کنترلر ها ساخته می شود داری انواع مختلفی بوده و کارهای متفاوتی انجام می دهند یکی ازاین دستگاه ها دستگاه کنترل دمای تابلو و اتاقک ها می باشند که توسط میکروکنترلر ها و حتی بردهای الکترونیکی نیز ساخته می شوند.

در ادامه فهرست مطالب پروژه میکرو کنترلر های AVR و طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق را مشاهده میفرمایید :

چکیده
مقدمه
فصل ۱- مقدمه ای بر AVR
۱-۱- میکرو کنترل های TINY AVR
۱-۲- میکرو کنترلرهای AT90S
۱-۳- میکروکنترلر های MEGAAVR
۱-۴- خصوصیات داخلی MEGA
۱-۴-۱- کلاک سیستم
فصل ۲- برنامه BASCOM
۲-۱- محیط برنامه
۲-۲- محیط برنامه نویسی
فصل ۳- سنسورهای دما
۳-۱- ترمومترهای شیشه ای(مایعی)
۳-۲- ترمومتر های بی متال
۳-۳- ترمومترهای فشاری
۳-۴- ترموکوپل
۳-۵- اندازه گیری دما از طریق تغییر مقاومت اهمی
۳-۶- سنسور LM35
فصل ۴- طراحی و ساخت یک کنتر ل دمای دیجیتالی تابلو های برق
۴-۱- توضیح برنامه نوشته شده
۲-۴- شکل مدارو توضیحاتی در مورد آن
فصل ۵- نتیجه گیری
منابع

مبانی نظری و پیشینه پژوهش شکاف دیجیتالی

مبانی نظری و پیشینه پژوهش شکاف دیجیتالی مبانی نظری و پیشینه پژوهش شکاف دیجیتالی

دسته بندی	علوم انسانی
فرمت فایل	docx
حجم فایل	147 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	56

جزئیات:

توضیحات: فصل دوم پژوهش کارشناسی ارشد و دکترا (پیشینه و مبانی نظری پژوهش)

همراه با منبع نویسی درون متنی به شیوه APA جهت استفاده فصل دو پایان نامه

توضیحات نظری کامل در مورد متغیر

پیشینه داخلی و خارجی در مورد متغیر مربوطه و متغیرهای مشابه

رفرنس نویسی و پاورقی دقیق و مناسب

منبع : انگلیسی و فارسی دارد (به شیوه APA)

فهرستــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

2-1 : مقدمه.. 11

2-2: فناوری اطلاعات و ارتباطات.. 12

2-3: اینترنت.. 14

2-4: وب (شبکه).. 15

2-5 جامعه اطلاعاتی.. 15

2-6: شکاف دیجیتالی.. 16

2-7 : تاریخچه شکاف دیجیتالی.. 18

2-8: سطوح شکاف دیجیتالی.. 19

2-9: شاخص های شکاف دیجیتالی.. 20

2-10: عوامل موثر بر شکاف دیجیتالی.. 22

2-10-1: درآمد و اقتصاد:.. 22

2-10-2: نسل و شکاف دیجیتالی.. 24

2-10-3: جنسیت  و شکاف دیجیتالی.. 25

2-10-4: سواد رایانه ای.. 27

2-10-5: مهارت و شکاف دیجیتالی.. 27

2-10-6: نگرش نسبت به فناوری اطلاعات و ارتباطات.. 29

2-10-7:میزان تسلط بر زبان انگلیسی.. 30

2-10-8: دسترسی به فناوری اطلاعات وارتباطات.. 30

2-10-8-1 انواع  دسترسی. 31

2-11: جهان و شکاف دیجیتالی.. 33

2-12: ایران و شکاف دیجبتالی.. 34

2-13 : وضعیت ایران درجهان:.. 35

2-14: تئوری های کاهش شکاف دیجیتالی.. 36

2-15: اضطراب.. 36

2-16: اضطراب رایانه.. 38

2-17: سطوح اضطراب رایانه:.. 40

2-18: عوامل موثر بر اضطراب رایانه.. 41

2-18-1: خودکار آمدی و اضطراب رایانه.. 41

2-18-2: نگرش و اضطراب رایانه.. 42

2-18-3: آموزش واضطراب رایانه.. 43

2-19: پیشینه ی پژوهش شکاف دیجیتالی و اضطراب رایانه.. 44

2-19-1: تحقیقات انجام شده در داخل کشور.. 44

2-19-2: تحقیقات انجام شده در خارج از کشور.. 48

2-20 نتیجه گیری.. 53

1 : مقدمه

فناوری اطلاعات و ارتباطات فرصت های بی نظیری را برای جوامع بوجود آورده است. با وجود توسعه روزافزون این فناوری یکی از دغدغه های کلیدی در سطح بین المللی وجود شکاف دیجیتال بین کشورها و ملت های مختلف برای بهره گیری از این فناوری است.

شکاف دیجیتالی معمولا به عنوان فاصله ای بین آن دسته از افرادی که به اشکال جدید فناوری اطلاعات و ارتباطات دسترسی دارند و کسانی که دسترسی ندارند تعریف می شود. متاسفانه همه مردم به فناوری اطلاعات وارتباطات دسترسی ندارند( سطح اول شکاف دیجیتالی) و شگفت آور اینکه تعداد زیادی از مردم توانایی و مهارت استفاده از ICT  به روش درست را ندارند. بنابراین نمی توانند از مزایای این فناوری بهره ببرند.(سطح دوم شکاف دیجیتالی) .آیا براستی مردم از رسانه های جدید اطلاع ندارند و یا توانایی استفاده از آن را ندارند؟.(دونات ،براند وینر، کرسچ باوم،  2009) برای بسیاری از ما این نوع فناوری در قالب رایانه های دیجیتالی تجلی کرده و به ابزاری لازم برای انجام کارها و رفع نیازهای  شخصی تبدیل شده است.(درخشان، 1387)همچنین مقدار رو به رشد اطلاعات به مهارت استفاده از اینترنت بستگی دارد، پس اینترنت نیز باید به عنوان یک منبع حیاتی در جامعه معاصر در نظر گرفته شود.(ون دایک،ون دارسن 2010 )

اگر چه مفهوم شکاف دیجیتالی به  دسترسی فیزیکی به فناوری اطلاعات و ارتباطات خطاب می شود.  اسپرول، زوبروف، و کیسلر (1986) دریافتند که برخی از دانشجویان هنگام مواجهه با فن آوری، احساس سردرگمی و عدم کنترل شخصی و اضطراب می شوند. که به این اضطراب ، اضطراب رایانه اطلاق می شود در واقع  اضطراب رایانه با عنوان ترس از رایانه ها  در هنگام استفاده از آنها، و یا ترس از امکان استفاده از رایانه  تعریف شده است (چوآ، چن، وونگ، 1999).

پس یکی از عواملی که در ایجاد شکاف دیجیتالی می تواند مهم باشد ترس از استفاده از رایانه ها و اینترنت است که همان اضطراب رایانه ای است می باشد.

2-2: فناوری اطلاعات و ارتباطات 

علم و فن آوری هر دو سازنده تمدن بشر هستند و توسعه هرکدام بدون دیگری ممکن نیست . علم به معنی شناخت عالم هستی و یافتن قوانین حاکم بر طبیعت است . در صورتی که منظور از فن آوری، کاربرد علوم و یافته های علمی در عمل با استفاده از رویه ها و مطالعات منظم و جهت دار برای ارضای خواسته های مادی است و غالباً با اختراع ها و کاربرد وسایل و تجهیزات در ارتباط است. فن آوری دانستن چگونگی انجام کار و فرآیند خلاقی است که در آن ابزار، منابع و نظام ها برای حل مسایل به کار گرفته می شوند تا کنترل انسان را در محیط طبیعی افزایش دهند و شرایط  زندگی انسان را بهتر سازند.(یونسکو، 1384 )

مقاله ترجمه شده یک روش کارآمد کنترل حافظه برای ویدئو و پردازش تصویر در تلویزیون های دیجیتال

مقاله ترجمه شده یک روش کارآمد کنترل حافظه برای ویدئو و پردازش تصویر در تلویزیون های دیجیتال قابل ویرایش با فرمت doc به همراه اصل مقاله انگلیسی یک روش کارآمد کنترل حافظه برای ویدئو و پردازش تصویر در تلویزیون های دیجیتال

دسته بندی	روانشناسی و علوم تربیتی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	961 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	25

مقاله ترجمه شده یک روش کارآمد کنترل حافظه برای ویدئو و پردازش تصویر در تلویزیون های دیجیتال قابل ویرایش با فرمت doc به همراه اصل مقاله انگلیسی

چکیده

تصاویری با وضوح بالا برای کیفیت بالاتر (HD) و قدرت تفکیک فوق العاده بالای (UHD)  تلویزیون دیجیتال و انتقال داده ها بین پردازنده و حافظه اغلب به یک سیستم تبدیل راه باریکه نیاز دارد. پردازش سیگنال ویدئو و تصویر معمولا نیاز به بلوک های پیکسلی مربعی یا مستطیلی شکل داده برای پردازش سیگنال دارد. این نیاز به از پیش پر شدن مکرر و ردیف جدید فعال، و در نتیجه تاخیر بیشتری برای  خواندن و نوشتن داده پیکسلی در حافظه دارد. من پیشنهاد می کنم از یک کنترل کننده ی کارآمد حافظه برای ویدئو و پردازش تصویر به منظور کاهش تاخیر در خواندن و نوشتن بلوک های داده پیکسلی استفاده شود. کنترل کننده حافظه یک قاب داده پیکسلی با توزیع خطوط به هم پیوسته از داده پیکسلی به بانک های متعدد در دنباله می باشد. بهره وری از آن بیشتر با پروتکل های واسط مانند AMBA AXIکه در آن تراکنش های برجسته مجاز میباشند، افزایش می یابد. کنترل کننده ی حافظه بر طبق طرح پیشنهادی طراحی شده و عملکرد و بهره وری با آثار قبلی مقایسه می شود.

1-مقدمه

یک تصویر دیجیتال شامل آرایه دو بعدی از داده های پیکسلی؛ و یک ویدئو شامل چندین فریم تصویر دیجیتال می باشد. تعداد پیکسل در یک قاب تصویر بستگی به وضوح تصویر دارد. وضوح تصویر تلوزیون های دیجیتال با توجه به تقاضاهای فیلم با کیفیت بالا از حالت استاندارد (SD, 720*480) به حالت کیفیت فوق العاده (UHD, 3840*2160) و (UHD 7680*4320) افزایش یافته است. عملیات پردازش تصویر و ویدئو معمولا نیاز به بلوک های داده پیکسلی دو بعدی در یک قاب دارد.[1] سایز بلوک ها از پیکسل های 2*2 تا 128*128 بسته به عملیات پردازش تصویر متفاوت است.[1,2] شکل بلوک مربعی یا مستطیلی می باشد.

اندازه داده های پیکسلی در یک قاب از تصویر 4k USD برای فرمت RGBA 32 بیتی در حدود 33 مگابایت است. به طور کلی داده های پیکسلی در مموری با توجه به شکل همان قاب  تصویر به منظور کاهش میزان محاسبه ی به دست آوردن آدرس های خواندن و نوشتن ذخیره شده است. در نتیجه نیاز به فضای حافظه ی بیشتر برای داده­ی پیکسلی  یک قاب از 33 مگابایت می باشد؛ زیرا بعضی فضاهای حافظه بلا استفاده است، مگر اینکه تعداد از پیکسل های افقی با قدرت 2 منطبق باشد. بعلاوه، چندین قاب داده ی پیکسلی برای تعداد زیادی از پردازش تصویر و ویدئو و فضای حافظه در بسیاری از موارد برای اطلاعات قاب مورد نیاز است. دستگاه های حافظه برای اطلاعات قاب معمولا در همان PCB خارج از دستگاه تراشه در SDRAM نصب شده است. زمانی که داده­ی بعدی در یک ردیف متفاوت در دستگاه DRAM ذخیره می شود؛ یک چرخه ی انتظار به وجود می آید. داده ی پیکسلی از یک قاب و در نتیجه یک بلوک معمولا در چندین ردیف به هم پیوسته از یک بانک به شکل دو بعدی ذخیره می شود. ردیف های جدید باز شده و چندین با بسته می شوند؛ در حالی که خواندن یک بلوک از داده های پیکسلی، در چرخه ی انتظار انباشته شده است. به منظور حل این مشکل، لازم است داده بتواند در پیشبرد بافر حافظه خوانده شود؛ به طوری که می توانند بلافاصله به واحدهای پردازش تزریق شوند. سایز بلوک که بزرگتر می شود، سایز بافر حافظه بزرگتر نیز نیاز می شود. به علاوه، زمانی که آدرس داده ها برای پردازش بعدی در پیشبرد ناشناخته است، واکشی اولیه داده پیکسلی با استفاده از یک حافظه ی بافر قابل اجرا نیست.

دانلود پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051

پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051 در این پایان نامه پس از مباحثی در مورد پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051 بصورت مختصر و در حد نیاز و بخش کوچکی در مورد استپ موتورها به طراحی وپیاده سازی نمونه ای کوچک از یک ماشین مسیر یاب پرداخته شده است

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2092 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	130

پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051

پیشگفتار:

با ساخت وسایل الکترو مغناطیسی نظیر انواع الکتروموتورها، بوبین ها ،رله ها وغیریه ،انسان قادر شد با بهره گیری از الکترونیک  ، کنترل ابزارهای مکانیکی را در دست گیرد و سر انجام با پیدایش میکرو پروسسورها و با توجه به توانایی آنها در پردازش اطلاعات و اعمال کنترلی و همچنین قابلیت مهم برنامه پذیر بودن آنها تحول شگرفی در ساخت تجهیزات الکترونیکی و صنعتی وغیره به‌وجودآمد.

پیشرفت ها و تحولات اخیر باعث پیدایش اتوماسیون صنعتی شده که در بسیاری از موارد جایگزین نیروی انسانی می گردد.به عنوان نمونه انجام امور سخت در معادن و یا کارخانه ها و یا کارهایی که نیازمند دقت وسرعت بالا می‌باشد و یا انجام آن برای نیروی انسانی خطر آفرین است به انواع دستگاهها و رباتها سپرده شده است. همچنین با پیشرفت الکترونیک در زمینه ساخت سنسورها . بالا رفتن دقت آن ها،  امروزه انواع گوناگونی از حس گرها در دنیا تولید می شود که در ساخت رباتها و در زمینه اتوماسیون نقش مهمی را ایفا می‌کنند.
در این پایان نامه پس از مباحثی در مورد  پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051  بصورت مختصر و در حد نیاز و بخش کوچکی در مورد استپ موتورها  به طراحی وپیاده سازی نمونه ای کوچک از یک ماشین مسیر یاب پرداخته شده است .شایان ذکر است که مطالب مربوط به طراحی وساخت ماشین بگونه ای بیان شده که توسط هر فردی که آشنایی مختصری با میکرو کنترلرها داشته باشد، قابل پیاده سازی است.

در خاتمه از استاد گرانقدر جناب آقای همایون موتمنی و نیز تمام کسانی که  در این امر مرا یاری دادند، از جمله مهندس فیض ا... خاکپور و نیز دوست عزیزم مهدی جعفری ، تشکر و قدردانی می نمایم.

فصل اول 

آشنایی با ماشین بینایی و تصویر برداری د

1-1کلیات  

تکنولوژی ماشین بینایی وتصویر بر داری دیجیتالی شامل فرایند هایی است که نیازمند بکارگیری علوم مختلف مهندسی نرم افزار کامپیوتر می باشد این فرایند را می توان به  چند دسته اصلی تقسیم نمود :

1-        ایجاد تصویر به شکل دیجیتالی

2-        بکارگیری تکنیکهای کامپیوتری جهت پردازش ویا اصلاح داده های تصویری

3-    بررسی و استفاده از نتایج پردازش شده برای اهدافی چون هدایت ربات یا کنترل نمودن تجهیزات خود کار ، کنترل کیفیت یک فرایند تولیدی ، یا فراهم آوردن اطلاعات جهت تجزیه و تحلیل آماری در یک سیستم تولیدی کامپیوتری (MAC)

ابتدا می بایست آشنایی کلی ، با هر یک از اجزاء سیستم پیدا کرد و از اثرات هر بخش بر روی بخش دیگر مسطح بود . ماشین بینایی و تصویر بر داری دیجیتالی از موضوعاتی است که در آینده نزدیک تلاش و تحقیق بسیاری از متخصصان را بخود اختصاص خواهد بود.

در طی سه دهه گذشته تکنولوژی بینایی یا کامپیوتری بطور پراکنده در صنایع فضایی نظامی و بطور محدود در صنعت بکار برده شده است . جدید بودن تکنولوژی ، نبودن سیستم مقرون به صرفه  در بازار و نبودن متخصصین این رشته باعث شده است تا این تکنولوژی بطور گسترده استفاده نشود .

تا مدتی قبل دوربین ها و سنسورهای استفاده شده معمولا بصورت سفارشی ومخصوص ساخته می شدند تا بتوانند برا ی منظورخاصی مورد استفاده قرار گیرند همچنین فرایند ساخت مدارهای مجتمع بسیار بزرگ آنقدر پیشرفت نکرده بود تا سنسورهای حالت جامد با رزولوشن بالا ساخته شود .

استفاده از سنسورهای ذکر شده مستلزم این بود که نرم افزار ویژه ای برای آن تهیه شود و معمولا این نرم افزارها نیز نیاز به کامپیوتر هایی با توان پردازش بالا داشتند. علاوه بر همه این مطالب مهندسین مجبور بودند که آموزشهای لازم را پس از فراغت از تحصیل فرا گیرند . زیرا درس ماشین بینایی در سطح آموزشهای متداول مهندسی در دانشگاهها وبه شکل کلاسیک ارائه نمی شد .

تکنولوژی ماشین بینایی در دهه آینده تاثیر مهمی بر تمامی کارهای صنعتی خواهد گذاشت که دلیل آن پیشرفتهای تکنولوژی اخیر در زمینه های مرتبط با ماشین بینایی است واین پیشرفتها در حدی است که استفاده از این تکنولوژی هم اکنون حیاتی می باشد .

2-1-بینایی واتوماسیون کارخانه

وظایف اساسی که می تواند توسط سیستمهای ماشین بینایی انجام گیرد شامل سه دسته اصلی است.

1-        کنترل

2-        بازرسی

3-        ورود داده

کنترل در ساده ترین شکل آن مرتبط با تعیین موقعیت و ایجاد دستورات مناسب می باشد تا یک مکانیزم را تحریک نموده ویا عمل خاصی صورت گیرد . هدایت نقاله های هدایت شونده خود کار (AGVS) در عملیات انتقال مواد در یک کارخانه هدایت مشعل جوشکاری در امتداد یک شمایر یا لبه یا انتخاب یک سطح بخصوص برای انجام عملیات رنگ پاشی توسط ربات ، مثلهایی از بکار گیری ، ماشین بینایی در کنترل می باشند . کاربردهای ماشین بینایی در بازرسی مرتبط با تعیین برخی پارامترها می باشد . ابعاد مکانیکی وهمچنین شکل آن ، کیفیت سطوح ، تعداد سوراخها در یک قطعه ، وجود یاعدم وجود یک ویژگی یا یک قطعه در محل خاصی از جمله پارامترهایی هستند که توسط ماشین بینایی ممکن است ، بازرسی می شوند عمل اندازه گیری توسط ماشین بینایی کم و بیش مشابه بکار‌گیری روشهای سنتی استفاده از قیدها و سنجه های مخصوص و مقایسه ابعاد می باشد . سایر عملیات بازرسی بجز موارد اندازه گیری شامل مواردی چون کنترل وجود بر چسب بر روی محصول بررسی رنگ قطعه ، وجود مواد خارجی در محصولات غذایی نیز با تکنیکهای خاصی انجام می گیرد . کار بازرسی ممکن است حتی شامل مشخص نمودن خواص یا ویژگیهایی الکتریکی یک محصول گردد . با مشاهده خروجی اندازه گیرهای الکتریکی می توان صحت عملکرد محصولات الکتریکی را بازرسی نمود . هر چند که در چنین مواردی چنانچه سیستم بینایی کار دیگری بجز مورد ذکر شده انجام ندهد معمولا روش ساده تر و مقرون به صرفه ترین بدین صورت خواهد بود که کار بازرسی فوق توسط یک ریز پردازنده و ابزارهای مربوط انجام گیرد .

اطلاعات مربوط به کیفیت محصول ویا مواد وهمچنین تعقیب فرایند تولید را می توان توسط ماشین بینایی گرفته ودر بانک اطلاعاتی سیستم تولید کامپیوتری جامع بطور خود کار وارد نمود . این روش ورود اطلاعات بسیار دقیق و قابل اعتماد است که دلیل آن حذف نیروی انسانی از چرخه مزبور می باشد . علاوه بر این ورود اطلاعات بسیار مقرون به صرفه خواهد بود چرا که اطلاعات بلافاصله پس از بازرسی وبه عنوان بخشی از آن جمع آوری و منتقل می شوند .

میزان پیچیدگی سیستم های بینایی متفاوت می باشد این سیستم ها ممکن است منحصر به یک سیستم بارکدینگ معمولی که برای مشخص نمودن محصول جهت کنترل موجودی بکار می رود تشکیل شده باشد یا ممکن است متشکل از یک سیستم بینایی صنعتی کامل برای اهدافی چون کنترل کیفیت محصول باشد .

3-1 سرعت واکنش

زمان مورد نیاز برای تصمیم گیری توسط ماشین بینایی بستگی به اندازه ماتریس تصویر یا زمان پردازش لازم در کارت تصویر گیر و نوع دوربین دارد . دوربیهایی نوع لاچکی که با استاندارد Rs-170 کار می کنند تعداد 30 تصویر در ثانیه تولید می کنند که این تصاویر بر روی مونیتورهای موجود در بازار قابل نمایش هستند . چنانچه از استاندارد Rs-170 استفاده نشود می توان تعداد تصاویر در ثانیه را پنج تا ده برابر افزایش داد . دوربینهای حالت جامد می توانند در زمان بسیار کوتاه معادل ( میکرو ثانیه تصویر گیری کنند زمان لازم جهت خواندن سیگنال تصویر از سنسور دوربین بستگی به اندازه ماتریس سنسور سرعت پردازش و پهنای باند سیستم دارد. با استفاده از تکنیکهای پردازش موازی می توان زمان پردازش را متناسب با تعداد پردازشگرهای موازی کاهش داد .

زمان واکنش سیستم بینایی انسان در حدود 6% ثانیه یا 16/1 ثانیه می باشد این موضوع توسط این حقیقت تائید می شود که وقتی تصاویر ، با سرعت 30 عدد در ثانیه یک صحنه متحرک را نشان می دهند چشم انسان قادر به تشخیص انقطاع بین تصاویر نیست .

سیستم های ماشین بینایی مورد استفاده در صنعت که برای کنترل بر چسب روی بطریها بکار می رود می توانند با سرعتی معادل 900 بطری در دقیقه یا در صورت یک بطری در 7% ثانیه کار کنند . البته می توان با گرفتن تصاویری که بیش از یک بطری را در بر می گیرد سرعت کنترل را بیش از این نیز افزایش داد . سرعت چشم انسان برای انجام کار مشابه حداکثر 60 بطری در دقیقه می باشد که این سرعت در اثر خستگی و شرایط نامساعد محیطی کاهش نیز می یابد .

بطور خلاصه تصویر گیری توسط ماشین بینایی تقریبا 10 برابر سرعت بینایی انسان می باشد این نسبت با پیشرفت تکنولوژی در علوم الکترونیک رو به افزایش می باشد در حالیکه سرعت چشم انسان مقدار مشخصی است سرعت انجام فرایند کامل توسط ماشین بینایی در حدود 15 برابر چشم انسان می باشد .

4-1 واکنش طیف موج

چشم انسان فقط در مقابل نور قابل رویت که طیف محدودی است می تواند اشیاء را ببیند . دامن دید از طول موج بنفش در 390 میکرون تا طول موج قرمز در 790 میلی میکرون می باشد
 واکنش سیستم ماشین بینایی در مقایسه با چشم انسان بسیار وسیع تر بوده و دامنه از پرتو گاما و X در منطقه طول موج کوتاه شروع شده وتا طول موج مادون قرمز در قسمت طول موجهای طویلی ختم می شود .

توانایی چشم انسان در تشخیص رنگها و پیچیده بوده ودر هنگام تشخیص رنگ مولفه های آن بطور مجزا در نظر گرفته نمی شوند . در عوض میانگین ، انرژی در طول موجهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته ورنگ دیده شده یکی از طول موجهای مابین آنها می باشد .

ماشین بینایی برای شناسایی رنگها نیازمند سه دسته اطلاعات است که همان مولفه های رنگ یعنی طول موجهای قرمز یا سبز و آبی می باشد ایجاد رنگ بر روی مانیتور نیز با تحریک هر یک از مولفه ها به مقدار معین بوده بطوریکه نهایتا رنگ مورد نظر ایجاد شود .

ذخیره سازی تصاویر رنگی به حافظه ای معادل سه برابر تصاویر غیر رنگی نیاز دارد .

همچنین حجم پردازش تصاویر رنگی که حاوی اجزاء B,G,R می باشند در مقایسه با تصاویر یک رنگ بیشتر می باشد .

بطور خلاصه طیف طول موج قابل رویت توسط ماشین بینایی بسیاروسیعتر از طیف قابل رویت توسط چشم انسان می باشد همچنین امکان تلفیق و استفاده از طول موجهای مختلف یک تصویر توسط ماشین بینایی وجود دارد یکنواختی و دقت ماشین بینایی در مورد تصاویر رنگی بیش از چشم انسان می باشد .

5-1مقایسه بینایی انسان و ماشین بینایی

ماشین	انسان
محدود به تنظیمات اولیه ،نیازمند داده های عددی	بسیار تطبیق پذیر وانعطاف پذیر در مقابل نوع کار و ورود اطلاعات	انعطاف پذیری
قادر به اندازه گیری ابعادی می باشد مثال : طول یک قطعه برحسب تعداد پیکسل	قادر به تخمین نسبتا دقیق موارد توصیفی مثل : تشخیص میوه بد از روی رنگ و شکل آن	توانایی
اندازه گیری مقدار هر یک از R,B	بیان توصیفی از رنگ	رنگ
حساس به فرکانس و سطح روشنایی	قابلیت تطبیق ، باشرایط نوری ،خواص فیزیکی	حالت

ماشین	انسان
حساس به خواص فیزیکی سطح جسم ، قابلیت بیان سطح خاکستری به صورت عددی دقیق و مشخص ،براحتی قادر به تشخیص 256 سطح خاکستری می باشد	سطح اجسام و فاصله تا جسم ، محدودیت در توانایی تشخیص مقدار سطوح خاکستری بستگی به بیننده دارد و ممکن است در یک زمان متفاوت از زمان دیگر باشد مقدار سطوح خاکستری قابل تشخیص بین 7 تا 10 می باشد	حساسیت
بسیار بالا که البته بستگی به پردازشگر مورد استفاده و پهنای بانددارد سرعت واکنش در حدود    ثانیه بوده وسرعتهای بالاتر نیز از نظر تکنیکی قابل دسترسی است.	سرعت واکنش کند و حداکثر در حدود 10/1ثانیه می باشد	واکنش
صحنه های دو بعدی براحتی قابل تشخیص می باشد ودر صحنه های سه بعدی براحتی مقدور نیست و نیازمند به 2 دوربین بوده وسرعت نیز کم است .	صحنه های سه بعدی براحتی قابل درک می باشد	دو و سه بعدی
اطلاعات اخذ شده بطور خودکار و مداوم وارد بانک اطلاعاتی می شود ، انتقال ورود و اطلاعات دقیق و کم هزینه می باشد.	اطلاعات اخذ شده می بایستی بطور دستی انتقال داده شود هزینه انتقال و ورود اطلاعات زیاد بوده و میزان خطا زیاد می باشد .	خروج داده ها
می تواند به هر دو صورت خطی و لگاریتمی دریافت کند . محدوده طیف از طول موجهای پائین پرتو تا طول موجهای بالای مادون قرمز می باشد .	براساس مقیاس لگاریتمی است و متاثر از رنگ زمینه می باشد محدود به طیف قابل رویت از 300 تا 700میلی میکرون	دریافت داده ها طول موج

6-1 سیستم بینایی چیست ؟

1-6-1 کلیات سیستم

یک سیستم ماشین بینایی شامل تمام اجزاء لازم بمنظور تهیه ، تعریف دیجیتالی یک تصویر تغییر واصلاح داده ها وارائه نمایش داده های تصویری دیجیتالی به دنیای بیرون می باشد چنین سیستمی چنانچه در یک محیط صنعتی بکار گرفته شود ، ممکن است به دلیل اینکه متصل به سایر تجهیزات خط تولید می باشد بسیار پیچیده بنظر می رسد ولی اگر چنانچه با توجه به نقش و وظیفه سیستم بینایی اجزاء اصلی تشکیل دهنده آن بیان شوند ، مشخص خواهد شد که پیچیدگی زیادی در سیستم وجود ندارد اجزاء اصلی سیستم شامل سه قسمت اصلی است :

1-          قسمت تصویر برداری

2-          پردازش

3-          نمایش یا وسایل خروجی اطلاعات

2-6-1 تصویر گیری

تصویر گیری در ماشین بینایی یعنی تبدیل اطلاعات تصویری یک شئی فیزیکی و خواص ظاهری آن بصورت داده های عددی است بگونه ای که این تصویر می تواند از توسط پردازشگر پردازش شود تصویر گیری ممکن است شامل چهار فرایند زیر باشد :

1-    نور پردازی

2-    تشکیل تصویر یا متمرکز کردن آن

3-    تبدیل تصویر به سیگنالهای الکتریکی

4-    قالب بندی کردن سیگنال خروجی تصویر

3-6-1 نور پردازی

نور پردازی یک عامل کلیدی وتاثیر گذ ار بر روی کیفیت تصویر تشکیل شده است که به عنوان ورودی ماشین بینایی مورد استفاده قرار می گیرد ممکن است تا 30 درصد حجم کار و تلاش طراحی اجزاء یک سیستم ماشین بینایی را بخود اختصاص دهد .

بسیاری از سیستم های ماشین بینایی که در گذشته در صنعت بکار رفته اند از نور قابل رویت استفاده کرده اند که علت آن از یک طرف در دسترس بودن آن واز طرف دیگر خود کار نمودن عمل بازرسی که قبلا توسط کارگر انجام می شده است می باشد بازرسی توسط کارگر براساس توانایی چشم ودر محدوده طول موج نور قابل رویت می باشد چهار نوع لامپ از لامپهایی که نور قابل رویت تولید می کنند واغلب در صنعت استفاده شده اند عبارتند از : لامپهای التهابی فلورسنت بخار جیوه وبخار سدیم استفاده از نور غیر قابل رویت شبیه اشعه ایکس ماوراء بنفش و مادون قرمز بدلیل نیاز به انجام بررسی های ویژه که توسط نور قابل رویت انجام پذیر نیست ، روبه افزایش است روشهای نور پردازی جهت کار بردهای صنعتی ماشین بینایی شامل چهار دسته زیر است :

1-    نور پردازی از پشت

2-    نور پردازی از مقابل

3-    نور پردازی دارای ساختار

4-    نور پردازی لحظه ای

نور پیرامون محیط کار که منابعی بجز منبع اصلی نور پردازی سیستم ماشین بینایی بر مجموع میزان نور تابیده شده برجسم اثر گذاشته وبطور کلی بصورت نویز در داده های تصویری ظاهر می شود .

برای کم کردن تاثیر نور پیرامونی می توان از پرده نوری یا دیواره های محافظ استفاده نمود تا از ورود آن به لنز دوربین جلوگیری شود .

1-3-6-1 نور پردازی از پشت :

وقتیکه شی مورد بررسی بین دوربین و منبع نور قرار می گیرد نور پردازی را اصطلاحا نور پردازی از پشت می گویند در این روش سایه ای از جسم تشکیل می شود و مرز جسم کاملا مشخص می باشد .

 (شکل 1-1)

مزیت نور پردازی از پشت ایجاد تصاویر با کنتر است بالاو تفکیک آسان مرز جسم می باشد کنتر است بالاباعث کم شدن پردازش های بعدی شده همچنین از حساسیت سیستم به تغییرات نوردهی منبع نور می کاهد در مورد نور پردازی اجسامی که مسطح نیستند ممکن است لازم باشد تا با استفاده از عدسی های مناسب نور به جسم تابانده شود .

روش نور دهی از پشت برای اعمالی از قبیل تشخیص ترک ، مک و وجود اشیاء خارجی در قطعات شفاف ایده آل می باشد . تشخیص ترک الستخوان در تصاویر اشعه X واندازه گیری میزان تنش انرژی و حرارتی از یک ساختمان توسط پرتو مادون قرمز از جمله مثالهای این روش نور پردازی می باشند .

اساسا تصویر حاصل از روش نور دهی از پشت تک رنگ است با توجه به اینکه لب های تصویر بگونه ای بر روی صفحه سنسور تشکیل تصویر می دهند که ممکن است یک پیکسل کامل را پر نکنند .

بنابراین این پیکسلها دارای مقادیر حدود سطحی بین سیاه و سفید مطلق خواهند بود به عنوان مثال مقدار عددی پیکسل که 50 درصد آن توسط جسم پوشیده شده است در یک سیستم دارای 16 سطح خاکستری معادل عدد 7 خواهد بود و بطور کلی مقدار عددی هر پیکسل که نشانگر مرزهای قطعه باشد متناسب با مقدار پوشش آن خواهد بود شی نشان داده شده در صفحه بعد در قسمت مرزها ، فقط بخشی از مساحت پیکسلها را پوششی می دهد که مقادیر عددی پیکسلها یا همان سطح خاکستری بدست آمده برای پیکسلها در ماتریس تصویر نشان داده شده است شایان ذکر است که مقدار عددی پیکسلها وهمچنین مقدار کاهش یافته آن نمی تواند هیچگونه اطلاعاتی در خصوص شکل قطعه ارادئه دهد و بایستی اطلاعات مربوط به اینکه چه شکلی در مقابل دوربین قرار گرفته است با مقادیر عددی پیکسلها توام گردد.