Skip to main content
SUPERVISOR
Seyedmasoud Sayedi
سید مسعود سیدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad javad Khaleghi fadiji
محمدجواد خالقی فدیجی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
In recent years, the subject of using intelligent traortation systems to reduce road accidents and improve driving safety has been an important subject in many researches. Vision based lane detection is widely used in driver assistance systems. To achieve real-time performance in these systems, it is necessary to implement them in hardware. FPGA, due to its high operating speed and design flexibility, is a suitable structure to be used in design and development of lane detection systems. This work presents design and implementation of a lane detection algorithm in which fuzzy logic technique is employed. Fuzzy concepts are used to achieve desired speed and accuracy in lane detection system. The proposed algorithm is for normal road conditions and roads with lane markers. To detect the lanes, the algorithm uses Hough transform technique, a common technique used in lane detection systems. The technique is applied on a specific area of road image, the region of interest (ROI), to decrease circuit complexity and improve algorithm’s speed and accuracy. Image fuzzification and fuzzy gradient is used for edge detection. Membership degree is used for intensity thresholding and weighted accumulation of Hough space cells. And two algorithm parameters,??and??, related to the most voted cells are considered as lane boundaries. The proposed algorithm is simulated and evaluated in MATLAB. CALTECH dataset is employed for this purpose. Hardware design of the algorithm is performed using VHDL hardware description language, and by using ISE software it is implemented on FPGA Spartan6 XC6SLX9 chip. The resource usages in this implementation is lower than those of previous works. Simulation results show that average processing time for each frame with resolution of 480×640 pixels is 2.43ms, and the correct detection rate is 95.7 Lane Detection System, Hough Transform, Fuzzy Logic, Hardware Implementation, Real-time Processing, FPGA
در سال های اخیر موضوع استفاده از سیستم های حمل ونقل هوشمند در جهت کاهش تصادفات و افزایش ایمنی در رانندگی اهمیت ویژه ای پیدا کرده و مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. تشخیص مسیر مبتنی بر بینایی کاربرد بسیاری در سیستم های کمک راننده دارد. پیاده سازی سخت افزاری سیستم تشخیص مسیر نسبت به پیاده سازی نرم افزاری آن جهت دستیابی به عملکرد بلادرنگ ضروری است. FPGA به علت سرعت عملکرد بالا و انعطاف پذیری در صورت نیاز به طراحی مجدد یکی از ساختارهای مناسب جهت طراحی و توسعه ی سیستم تشخیص مسیر است. در این پایان نامه هدف پیاده سازی سخت افزاری الگوریتم پیشنهادی تشخیص مسیر است که از منطق فازی در آن استفاده شدهاست. منطق فازی کاربردهای گوناگونی در پردازش تصویر از جمله تشخیص لبه و شناسایی الگو دارد بنابراین می توان از مفاهیم فازی برای رسیدن به سرعت و دقت مطلوب در سیستم تشخیص مسیر بهره برد. الگوریتم تشخیص مسیر پیشنهادی برای شرایط عادی در جاده های دارای خط کشی ارائه شده است. بدین منظور از تصاویر پایگاه داده CALTECH استفاده شده است. الگوریتم از تبدیل هاف که رایج ترین روش در سیستم های تشخیص مسیر است، استفاده می کند. در ابتدا با توجه به این که موقعیت خط کشی های مسیر در نواحی مشخصی از تصاویر جاده قرار می گیرد با انتخاب ناحیه مورد نظر، پردازش به این ناحیه محدود می شود تا ضمن کاهش پیچیدگی، سرعت و دقت الگوریتم افزایش یابد. سپس فازی سازی تصویر انجام شده و از گرادیان فازی در تشخیص لبه و از درجه عضویت در آستانه گذاری شدت روشنایی و جمع وزن دار سلول های انباشتگر تبدیل هاف استفاده می شود. در انتها نیز ?? و ?? متناظر با سلول های با بیشترین رأی به عنوان مرزهای تشخیص داده شده برای مسیر در نظر گرفته می شوند. الگوریتم پیشنهادی در محیط شبیه ساز متلب اجرا شده و عملکرد آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس معماری پیشنهادی برای پیاده سازی الگوریتم ارائه شده است. طراحی به کمک نرم افزار ISE و با زبان توصیف سخت افزار VHDL انجام گرفته و با استفاده از تراشه Spartan6 XC6SLX9 پیاده سازی شده است. میزان منابع مصرفی پیاده سازی انجام شده در مقایسه با سایر کارهای قبلی به مراتب کم تراست. نتایج حاصل از شبیه سازی متوسط زمان پردازش برای هر فریم با رزولوشن 640×480 را 2/43ms نشان می دهد. همچنین با ارزیابی دقت برای سیستم تشخیص مسیر پیشنهادی، نرخ تشخیص صحیح خط کشی های مسیر %95/7 به دست آمده است. کلیدواژه های فارسی تایید شده:سیستم تشخیص مسیر، تبدیل هاف، منطق فازی، پیاده سازی سخت افزاری، پردازش بلادرنگ،FPGA

ارتقاء امنیت وب با وف بومی