انتخاب مکان مناسب برای فرود اضطراری وسایل نقلیه ی هوایی بدون سرنشین با استفاده از تکنیک های بینایی ماشین و پردازش تصویر

پایان نامه
چکیده

استفاده از وسایل نقلیه ی هوایی بدون سرنشین در جنگ، موضوع جدیدی نیست؛ اما آنچه اکنون در صنعت و انجمن های تحقیقاتی دنیا مورد توجه بسیار قرار گرفته است، این است که چگونه وسایل نقلیه ی هوایی بدون سرنشین، در فضای "غیرنظامی" مورد استفاده قرار گیرند. علت اهمیت این مسئله، کاربردهای بالقوه ی زیادی است که برای آن ها در بخش غیرنظامی وجود دارد. در حال حاضر، اکثر عملیات غیرنظامی وسایل نقلیه ی هوایی بدون سرنشین فقط به پرواز در یک فضای تفکیک شده، محدود گشته است که معمولاً بر فراز مناطق مسکونی دارای جمعیت نیست؛ در حالیکه در اکثر کاربردهای غیرنظامی، نیاز به پرواز بر فراز مناطق مسکونی می باشد. دلیل اصلی محدودیت های جاری این است که تکنولوژی های کنونی وسایل نقلیه ی هوایی بدون سرنشین، قادر به نشان دادن سطح ایمنی برابر با وسایل نقلیه ی هوایی باسرنشین نیستند؛ مخصوصاً در شرایط اضطراری مانند خرابی موتور که نیاز به یک فرود اضطراری و یا اجباری می باشد. برای وسایل نقلیه ی هوایی که توسط خلبان هدایت می شوند، در چنین شرایطی تصمیم گیری های پیچیده از قبیل انتخاب محل مناسب برای فرود بر عهده ی خلبان خواهد بود. درمورد وسایل نقلیه ی هوایی بدون سرنشین نیز، مسئله ی پیدا کردن محل مناسب برای فرود در شرایط اضطراری از اهمیت زیادی برخوردار است؛ چون فقط درصورت دارا بودن این قابلیت، می توانند برفراز نواحی غیرنظامی خصوصاً مناطق مسکونی مورد استفاده قرار گیرند. هدف از این تحقیق، ایجاد قابلیتی در وسیله ی نقلیه ی هوایی بدون سرنشین است که آن را قادر به انتخاب مکان مناسب برای فرود کند. در این رویکرد، با استفاده از تکنیک های بینایی ماشین و پردازش تصویر، مناطقی از تصویر هوایی استخراج می شوند که برای فرود یک وسیله ی نقلیه ی هوایی بدون سرنشین، مناسب هستند و سایر نواحی، نامناسب یا مبهم گزارش می شوند. قطعه بندی تصاویر هوایی، بخش اصلی این تحقیق را تشکیل می دهد. تفسیر هر کدام از قطعات نیز ضرورت دارد و همزمان با قطعه بندی و یا در ادامه ی آن لازم است ماهیت هر قطعه (جاده، چمن، آب و ...) نیز مشخص شود. اخیراًَ کانتورهای فعال و پیاده سازی آن ها با روش مجموعه سطح، برای حل مسائل قطعه بندی تصویر مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. این روش امکان به کارگیری انواع مختلفی از ویژگی ها مانند ویژگی های رنگ و بافت را فراهم می کند. نوع جدیدی از کانتورهای فعال به نام کانتورهای فعال مبتنی بر ناحیه (مدل chan-vese) ارائه شده است که نسبت به کانتورهای فعال کلاسیک مبتنی بر لبه دارای مزیت های بسیاری هستند. در این پایان نامه برای پیدا کردن نواحی مناسب برای فرود، ابتدا با استفاده از مدل chan-vese که با روش مجموعه سطح به صورت باند باریک و همراه با بازآغازی پیاده سازی می شود و نیز استخراج ویژگی های رنگ و بافت، تصاویر هوایی قطعه بندی می شوند. به همین منظور، ویژگی های مختلف رنگ و بافت مورد تست و مقایسه قرار گرفته و بهترین نتیجه ی قطعه بندی با استخراج ویژگی های بافت gabor در فضای رنگ hsv حاصل شده است. پس از قطعه بندی تصاویر هوایی، با طبقه بندی نوع سطح به وسیله ی روش k- نزدیک ترین همسایگی (knn) و با استفاده از همان ویژگی های رنگ و بافت، با دقتی در حدود %97 ماهیت هر قطعه در تصویر مشخص می گردد. نهایتاً نیز یک تست هندسی به منظور پیدا کردن نواحی دارای ا ندازه و شکل مناسب برای فرود انجام می شود.

منابع مشابه

فرود خودکار پرنده بدون سرنشین با استفاده از بینایی ماشین

یکی از مشکلات پرنده‌های بدون سرنشین خطر فرود ناموفق یا برخورد با زمین است. هدف این مقاله، تخمین دقیق و پیوسته موقعیت پرنده نسبت به نشانگر فرود با استفاده از تصاویر دوربین پرنده و در نهایت فرود خودکار بر روی محل از پیش تعیین شده است. پردازش‌ها به صورت همزمان و با کمترین تاخیر انجام می‌شوند. برای فرود دقیق و کاهش اثرات تاخیرهای موجود در حرکت پرنده الگوریتمی به نام "روش برش حرکتی" ارائه می‌شود که ...

متن کامل

تعیین محل های مناسب برای فرود اضطراری هواپیماهای بدون سرنشین با استفاده از بینایی ماشین

در این پایان نامه روشی برای قطعه بندی تصاویر هوایی به منظور انتخاب محل مناسبی برای فرود اضطراری هواپیمای بدون سرنشین(uav) ارائه شده است. توسعه و طراحی uav تا به امروز بیشتر برای اهداف نظامی بوده است. پیشرفت فناوری و مزایا و پتانسیل بالای کاربردهای غیرنظامی uav در زمینه های مختلف خدماتی، امنیتی و علمی زمینه ساز ورود آن به آسمان مناطق مسکونی در آینده نزدیک خواهد شد. برای جلب اقبال عمومی و گسترش ا...

15 صفحه اول

تعیین خط سیر هواپیمای بدون سرنشین با استفاده از تکنیک پردازش تصویر

سامانه فرود خودکار یکی از نیازهای اساسی برای فرود مطمئن هواپیماهای بدون سرنشین است چرا که بیشتر حوادث هواپیماهای بدون سرنشین در قسمت فرود آن ها اتفاق می افتد که علت آن کم تجربگی خلبان و یا تغییرات ناگهانی شرایط جوی مانند باد و باران می باشد. یک سامانه فرود خودکار موفق نیازمند اطلاعات دقیق و پیوسته از موقعیت شی پرنده می باشد، بنابراین سامانه موقعیت یاب یکی از بخش های اصلی این سامانه است. سه نوع ...

15 صفحه اول

انتخاب مناسبترین ویژگی مورفولوژیک به منظور تشخیص علف‌های‌هرز مزارع گندم با استفاده از تکنیک پردازش تصویر

به منظور انتخاب مناسبترین ویژگی مورفولوژیک علف‌های‌هرز مزارع گندم استان خوزستان، شانزده گونه از رایجترین علف‌های‌هرز پهن‌برگ انتخاب شدند. گونه‌های جمع آوری شده شامل وایه، آناگالیس، چغندر وحشی، گلرنگ وحشی، سلمه برگ گزنه‌ای، پیچک صحرایی، کاهو وحشی، پنیرک، ساق ترشک، دم عقربی، کنگر برگ ابلق، خردل وحشی، شیر تیغی، گندمک، سیزاب و ماشک بودند. برای هر گونه، از پنج نمونه (به منزله پنج تکرار) عکس‌برداری ش...

متن کامل

تعیین ویژگی های هندسه ناپیوستگی ها با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر دیجیتال

اندازه‌گیری درجای هندسه ناپیوستگی‌ها در توده‌های سنگی به روش دستی، غالباً کند و پرهزینه می‌باشد. همچنین در بسیاری از موارد، قسمت بزرگی از رخنمون سنگ دور از دسترس بوده و برداشت آن خطرناک است. بنابراین دستیابی به روشی سریع و ایمن جهت بدست آوردن پارامترهای هندسی ناپیوستگی‌ها ضرورت دارد. برای این منظور، تکنیک‌های توسعه یافته در حوزه پردازش تصاویر دیجیتال بسیار کارآمد و مفید می‌باشند. در این مطالعه، ...

متن کامل

مکان یابی مراکز امداد موقت و مسیریابی پویای وسایل نقلیه امداد هوایی در شرایط بحران

در این مقاله یک مدل ریاضی جدید برای مکان یابی مراکز امداد موقت و مسیریابی پویای وسایل نقلیه امداد هوایی به منظور ارسال کالاهای امدادی به مناطق آسیب دیده در شرایط بحران ارائه‌شده است.تابع هدف مدل پیشنهادی شامل کمینه سازی حداکثر زمان انتقال کالاهای امدادی به مراکز تاسیس شده است. در مدل پیشنهادی مکانیابی مراکز امداد به گونه‌ای انجام می شود که تمامی نقاط آسیب دیده در شعاع پوشش مراکز تا...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023