Skip to main content
SUPERVISOR
Majdodin Najafi,Mohammad Ali Montazeri
مجدالدین نجفی (استاد راهنما) محمدعلی منتظری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Saeed Esmaeili
سعید اسماعیلی زاغ آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
In this thesis, 3D positioning of objects in a closed environment was implemented in real time using a few inexpensive cameras. Although the GPS (Global Positioning System) is widely used to determine the position of objects However, GPS is more accessible to open spaces, and cannot be used for positioning in all environments. A lot of research has been done to determine the position in indoor environments, but still due to limitations in machine vision and device processing capabilities, determining the position of an object in real time is a challenging issue. Challenges such as high-speed processing required for real-time, full coverage of the environment, high volumes of data, and synchronization of images cause incorrect response. In this thesis, we have tried to find the 3D position of an object in real time using several fixed cameras. The proposed algorithm for 3D positioning is divided into three stages detection, tracking and positioning which all stages being implemented in parallel. The system at the detection stage finds the target using the image matching algorithm without knowing previous position, and then it is transmitted to the tracking stage. In the tracking step, the target is tracked using the KCF algorithm, and if the target goes out of the image, the system returns to the detection stage. Then the target's 2D position is sent to the distributed Kalman filter. In the distributed Kalman filter, 2D positions are combined and 3D position is obtained from a fixed coordinate system based on the centimeter. In the proposed algorithm, the parallel programming languages MPI and OPENMP have been used to increase the speed and accuracy of the program. In this thesis, the time response of seven morphological operations such as dilation, erosion, opening, closing, morphological gradient, top hat and black hat, has been improved with parallel processing methods. The results have shown that the system succeeded in calculating a maximum of 180 3D positions in a second with a precision of at least two centimeters from each coordinate axis. Keywords: 1- Real-time positioning 2- Object detection and tracking 3- Distributed Kalman Filter 4- Morphological operation
در این پایان نامه، تعیین موقعیت سه بعدی اجسام در محیط بسته به صورت بلادرنگ و با استفاده از چند دوربین ارزان قیمت مورد بررسی و پیاده سازی قرار گرفته است. هر چند سیستم موقعیت‌یابی جهانی، به‌طور گسترده برای تعیین موقعیت یک شیء استفاده می‌شود، اما این سیستم بیشتر برای محیط‌ها و فضاهای باز در دسترس است و نمی‌توان از این سیستم برای موقعیت‌یابی در تمامی محیط‌ها استفاده کرد. تحقیقات زیادی برای موقعیت یابی اجسام در محیط‌های سرپوشیده انجام ‌گرفته است، اما هنوز به دلیل محدودیت‌هایی که در روش‌های بینایی ماشین و قدرت پردازش دستگاه‌ها وجود دارد، تعیین موقعیت سه بعدی یک جسم به‌صورت بلادرنگ یک مسئله چالش‌برانگیز است. چالش هایی مانند نیاز به سرعت بالا برای پردازش بلادرنگ، پوشش کامل محیط، حجم بالای داده ها و همزمانی تصاویر دوربین های مختلف مانع از دستیابی به پاسخ مطلوب می گردد. الگوریتم پیشنهادی در این پایان‌نامه برای موقعیت‌یابی سه‌بعدی اجسام به مراحل تشخیص، ردیابی و موقعیت یابی تقسیم شده است که تمامی مراحل به صورت موازی اجرا می شود. سیستم در مرحله تشخیص، هدف را با استفاده از الگوریتم تطبیق تصویر و بدون اطلاع از موقعیت قبلی آن می یابد و بعد به مرحله ردیابی منتقل می‌شود. در مرحله ردیابی، هدف با استفاده از الگوریتم KCF ردیابی شده و درصورت خارج شدن هدف از تصویر به مرحله تشخیص باز می گردد. درنهایت موقعیت دوبعدی هدف در تصویر هر دوربین به فیلتر کالمن توزیع شده ارسال شده و در آنجا موقعیت های دوبعدی با یکدیگر ترکیب شده و موقعیت سه‌بعدی هدف از یک دستگاه مختصات ثابت برحسب سانتی‌متر به‌دست‌ می آید. در این پایان نامه، از موازی سازی MPI و OPENMP برای افزایش سرعت و دقت برنامه استفاده شده است. همچنین زمان هفت عملیات مورفولوژی شامل گسترش، سایش، بازکردن، بستن، گرادیان مورفولوژی، Top Hat و Black Hat با استفاده از روش های پردازش موازی بهبود یافته است. نتایج به دست آمده نشان داده است که این سیستم موفق به محاسبه حداکثر ??? موقعیت سه بعدی در یک ثانیه با خطای حداکثر دو سانتی متر از هر محور مختصات شده است. کلمات کلیدی: ?- موقعیت‌یابی بلادرنگ ?- تشخیص و ردیابی شی‌ء ?- فیلتر کالمن توزیع شده ?- عملیات مورفولوژی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی