عنوان
پياده‌سازي بهينه الگوريتم‌هاي آشكارسازي هدف متحرك روي برد Raspberry Pi 2
نويسنده اصلي
بهنام محمدي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
بينايي ماشين، عملي است كه شامل روش‌هايي براي اكتساب، پردازش، تحليل و درك تصاوير مي‌باشد. در دنياي سامانه‌هاي نهفته، برنامه‌اي كه براي بينايي ماشين نوشته مي‌شوند، براي اينكه روي سامانه‌هاي نهفته پياده‌سازي شود، بايد با توجه به عملكرد و منابع محدود، كارآيي مناسبي در حد بسترهاي سخت‌افزاري ديگر مثل PC داشته باشند.
در اين پايان‌نامه يك الگوريتم آشكارسازي هدف كوچك و كم‌نور بر روي بستر PC و سامانه نهفته Raspberry-Pi 2 پياده‌سازي مي‌گردد. اين الگوريتم بر پايه سامانه بصري انسان از اختلاف فيلترهاي گوسي تركيب شده به عنوان يك فيلتر ميان‌گذر كه مي‌تواند سيگنال هدف را عبور و كلاتر و نويز پس‌زمينه را فرونشاند، استفاده كرده است و بر اساس آن، نقشه برجستگي اهداف ايجاد شده و اهداف مورد نظر آشكار مي‌شوند. براي ايجاد الگوريتم آشكارسازي هدف از توابع كتابخانه‌هاي پردازش تصوير OpenCV (كه به وسيله شركت Intel توسعه داده شده است) و MATLAB استفاده مي‌شود. كد مربوط به اين الگوريتم، روي PC با كتابخانه‌هاي پردازش تصوير MATLAB و OpenCV (همراه با زبان C++) و روي Raspberry Pi 2 با كتابخانه پردازش تصوير OpenCV ( همراه با زبان C++) پياده‌سازي مي‌شود. در نهايت نتايج اجراي اين الگوريتم روي PC با استفاده از كتابخانه پردازش تصوير MATLAB، روي PC با كتابخانه پردازش تصوير OpenCV (به زبان C++ مبتني بر Qt) و روي Raspberry Pi 2 با كتابخانه پردازش تصوير OpenCV (به زبان C++ مبتني بر Qt) با هم مقايسه مي‌گردند. نتايج به دست آمده نشان مي‌دهد كه زمان اجراي پياده‌سازي الگوريتم آشكارسازي هدف با استفاده از كتابخانه پردازش تصوير OpenCV روي PC تقريبا 50 برابر اجراي آن با كتابخانه پردازش تصوير MATLAB است و همچنين پياده‌سازي با استفاده از كتابخانه پردازش تصوير OpenCV روي Raspberry-Pi 2 نسبت به پياده‌سازي با استفاده از كتابخانه پردازش تصوير MATLAB روي PC سرعت اجراي الگوريتم را تقريبا 6.5 برابر افزايش مي¬دهد. همچنين براي بهينه‌سازي از برنامه‌نويسي چندريسه‌اي روي Raspberry-Pi 2 كه شامل پردازنده 4 هسته‌اي ARM Cortex-A7 است، استفاده مي‌شود تا زمان اجراي كاهش پيدا كند و همچنين از خاصيت افزايش‌فركانس براي افزايش سرعت سخت‌افزار Raspberry Pi 2 استفاده مي‌شود. نتايج حاصل از پياده‌سازي روي Raspberry Pi 2 نشان مي‌دهند كه سرعت اجراي الگوريتم بعد از بهينه‌سازي بيش از 40 درصد بهبود مي‌يابد.
شماره ركورد
189328
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
الكترونيك
استاد راهنما
دكتر سيد محمدرضا موسوي ميركلائي