دیجی لینک
دیجی لینک

دیجی لینک

Digilink

مبانی نظری و پیشینه تحقیق با موضوع شکاف دیجیتالی

مبانی نظری و پیشینه تحقیق با موضوع شکاف دیجیتالی
دسته بندی روانشناسی و علوم تربیتی
بازدید ها 161
فرمت فایل doc
حجم فایل 103 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 61
مبانی نظری و پیشینه تحقیق با موضوع شکاف دیجیتالی

فروشنده فایل

کد کاربری 4558
کاربر

توضیحات: فصل دوم پایان نامه کارشناسی ارشد (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 وفارسی دارد (به شیوه APA)

نوع فایل: WORD و قابل ویرایش با فرمت doc

قسمتی از متن مبانی نظری و پیشینه

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 )

" فناوری اطلاعات و ارتباطات از تعامل سه بخش بوجود می‌آید. بخش اول رایانه است که به عنوان سخت افزار در فرایند انتقال اطلاعات، عمل می‌کند. بخش دوم، مجموعه داده ها و یا اطلاعات است. در این بخش، داده ها به عنوان محتوا و خمیر مایۀ فرایند انتقال اطلاعات در درون شبکه به جریان می‌افتند. در واقع آنچه در فرایند انتقال اطلاعات اهمیت دارد همین اطلاعات است که توسط دو بخش دیگر جریان می‌یابند. بخش سوم، ارتباطات مخابراتی است که از طریق فیبر نوری؛ ماهواره و یا طرق دیگر باعث اتصال این مجموعه به یکدیگر و مجموعه های دیگر می‌شوند. آنچه از تلفیق این سه بخش بوجود می‌آید؛ همان فناوری اطلاعات و ارتباطات نامیده می‌شود که مثال اصلی آن بزرگراههای اطلاعاتی و یا اینترنت است". (صراف، 1385: 44)

در تعریف فن آوری اطلاعات می تو ان گفت که به فرآیندهای جمع آوری، ذخیره سازی، پردازش و بازیابی اطلاعات که در بستر ارتباطی مبتنی برزیر ساخت های رایانه ای شکل می گیرد گفته می شود (نواب زاده، 1380 )بدون فناوری اطلاعات و ارتباطات ، ارتباط در سطح بین اللملی و بین افراد غیر ممکن خواهد بود. امروزه با در اختیار داشتن فناوری اطلاعاتی و ارتباطاتی مختلف و پیشرفته، امکان برقراری سریع ارتباط و تبادل سریع اطلاعات بیش از پیش میسر گردیده است. افراد در هر کجا که باشند میتوانند آخرین اطلاعات مورد نیاز خود را در هر زمینه ای دریافت کنند.(ابراهیم آبادی ،1382 ،به نقل از سیار،1390: 13)

فناوری اطلاعات و ارتباطات ابزار قدرتمندی است که ما ناچاریم با آن مواجه شویم، در دنیای امروز گریز از فناوری امکان ناپذیر است. به خصوص آنکه امروز فناوری اطلاعات و ارتباطات نه تنها دائماً در درون خود در حال رشد و نوسازی است ، بلکه با نفوذ سریع و خزنده خود توانسته است در میدان علم و عمل وارد شود و دگرگونی وصف ناپذیری در زمینه های گوناگون پدید آورد. در جامعه استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات می تواند اثر عمیقی بر مشاغل و زندگی شخصی افراد با ارائه راه حل هایی به منظور دسترسی آسان تر به اطلاعات، راه های کاراتر برای ارتباطات و ابزارهای سازمانی بسیار قدرتمند داشته باشد. برای درک این نکته که چگونه یک جامعه از فناوری اطلاعات و ارتباطات استفاده می کند ارزیابی تعداد افراد جامعه که به فناوری ها دسترسی دارند و چگونگی استفاده آنها از فناوری ها بسیار با اهمیت است. (آمادگی الکترونیکی،1387 :13 )

می توان گفت که فناوری اطلاعات و ارتباطات به مثابه جدیدترین فناوری های ساخت بشر، توانایی گردآوری ، سازماندهی ،ذخیره و بازیابی اطلاعات را در قالب ، صوت و تصویر و متن نوشتاری و عددی دارد که با استفاده از ابزارهای رایانه ای و به کارگیری سیستم های مخابراتی محقق می شود.(جاریانی ، 1382).

2-3: اینترنت

برای بسیاری از ما فناوری اطلاعات وارتباطات در قالب رایانه های دیجیتالی تجلی کرده و به ابزاری لازم برای انجام کارها و رفع نیازهای شخصی تبدیل شده است.در فاصله کوتاهی پس از رواج رایانه ها در دانشگاه ها، پروژ ه های تحقیقاتی برای مرتبط ساختن آن ها با یکدیگر به نحوی که امکان مبادله اطلاعات میان آن ها به وجود آید، آغاز شد. از میان این پروژه ها، پروژه توسعه شبکه، موفقیت بیشتری کسب کرد و به آن چیزی تبدیل شد که امروز آنرا به عنوان «اینترنت » می شناسیم و در حال حاضر بیش از 300 میلیون رایانه را در سراسر جهان به هم مرتبط کرده است.(درخشان،1387)

اینترنت نوعی شبکهء کامپیوتری جهانی است که می‏تواند ارتباط بین کامپیوترهای نقاط دور از هم را به‏منظور مبادلهء داده ها فراهم کند و با این‏که شبکه‏های کامپیوتری دیگری نیز وجود دارند،هیچ‏یک ازنظر بزرگی‏ و اهمیت قابل مقایسه با اینترنت نیستند.اینترنت از چندین شبکه تشکیل‏ می‏شود و مشابه شبکه تلفنی بین المللی است که در آن،به‏جای ارتباط صوتی،ارتباط کامپیوتری برقرار می‏شود و ازاین‏روی،اینترنت می‏تواند همه نوع اطلاعات اعم از متن،صدا،تصویر و ویدئو را با کارایی زیاد،بین‏ کامپیوترهای سرتاسر دنیا که به آن وصل هستند،انتقال دهد.(محمدی‏فر، به نقل از میر حسینی ،1382)

طی ده سال اخیر،اینترنت به یک ابزار مهم ارتباطی میان تمامی گروه های جامعه تبدیل شده و ما برای دسترسی آنی به اطلاعات، ارتباطات اختصاصی، تمامی انواع برنامه های کاربردی، تجاری، روابط کاری و نقل و انتقالات مالی به آن وابسته ایم. قابلیت اطمینان و دسترسی آسان به اینترنت برای موفقیت پایدار و مداوم کشورهای توسعه یافته یک عامل حیاتی به شمار می رود و اهمیت آن برای کشورهای در حال توسعه نیز به سرعت رو به افزایش است. آثار استفاده از رایانه ها نتایج حاصل از انقلاب اینترنت از مرز فواید مستقیم آن ها فراتر رفته و پیش بینی می شود که تاثیرات بیشتری نیز در راه باشند اول از همه اینکه، اینترنت مرزهای جغرافیایی میان کاربران متصل به خود را کمرنگ کرده و روند جهانی سازی را با ارایه قابلیت های رسانه های ارتباطی تسهیل کرده و لذا، هر کسی مستقل از محل فیزیکی خود قادر به برقراری ارتباط با آن است.

ماتیوز [1]در سال 2002 نیز اینترنت را به عنوان ابزاری که ریشه در نظام آموزشی دارد بررسی می کند و معتقد است که اینترنت در ابتدا به منزله ابزاری برای اشتراک منابع گسترش داده شد ولی هم اکنون تلاش های چشمگیری در حال انجام است تا از آن به عنوان یک وسیله آموزشی استفاده شود زیرا که ابزار مهمی در آموزش عالی محسوب می شود.(صالحی ،حاجی زاده،1389 :42 )



[1] Matthews

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
بازدید ها 33
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

فروشنده فایل

کد کاربری 4558
کاربر

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.

ترازوی دیجیتال با استفاده از میکروکنترلر ARM

در این پروژه با استفاده از سنسور لودسل که ترکیبی از چندین مقاومت و استرنگیج است ،سیگنال ضعیفی به عنوان سیگنال وزن در یا فت می شود،
دسته بندی برق
بازدید ها 66
فرمت فایل doc
حجم فایل 1783 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 63
ترازوی دیجیتال با استفاده از میکروکنترلر ARM

فروشنده فایل

کد کاربری 15
کاربر

در این پروژه با استفاده از سنسور لودسل که ترکیبی از چندین مقاومت و استرنگیج است ،سیگنال ضعیفی به عنوان سیگنال وزن در یا فت می شود،این سیگنال با استفاده از تقویت کننده ی ویژه ای تقویت شده و پس از آن در یک شبکه فیلتری فیلتر شده و پس از آن سیگنال توسط واحد مبدل میکروکنترلر به سیگنال دیجیتال تبدیل می شود.از این مرحله به بعد عملیات های فیلتر دیجیتال و خطی سازی انجام شده و در نهایت کالیبراسیون دیجیتال اتوماتیک انجام می شود.وزن بدست آمده بر روی نمایشگر LCD نمایش داده می شود و همچنین به صورت همزمان به کامپیوتر ارسال می شود.

دلیل استفاده از میکروکنترولر آرم کرتکس توانایی بالای این سری میکروکنترولر در پردازش و تبدیل سیگنال بوده و امکانات ارتباطی این میکروکنترولر ها نیز بسیار بالا می باشد به طوری که از بیشتر پروتکل های ارتباطی پشتیبانی می کند.

فهرست مطالب

چکیده1

فصل اول:2

مقدمه2

فصل دوم:4

سخت افزار 4

2-1- بلوک دیاگرام:5

2-2-مدار کلی:6

2-3- شماتیک برد:7

2-4-1- لودسل 8

2-4-6- پل وتستون:13

2-4-6-1- تاریخچه:13

2-4-6-2- ساختمان مدار پل وتستون:14

ساختمان پل وتسون 14

شکل 2:-7-14

2-4-6-3- طرز کار پل وتستون:15

2-4-6-4- کاربرد مدار پل وتستون:15

2-5-1- تقویتکنندهابزاردقیق:17

2-6- میکروکنترلر ARM:18

فصل سوم:25

نرم افزار 25

3-1- میکروکنترلر ARM چیست؟26

3-1-1- برد LPC1768-cortex-m3:28

3-2-آموزش ARM :31

آموزش ایجاد پروژه در KEIL - قسمت دوم33

آموزش ایجاد پروژه در نرم افزار IAR 36

آموزش ایجاد پروژه در نرم افزار IAR : قسمت دوم38

3-4- برنامه نهایی پروژه:49

فصل چهارم:54

نتیجه گیری و پیشنهاد54

فصل پنجم:56

DATA SHEET 56

مراجع فارسی:58

پروژه تشریح مدار قفل رمزی دیجیتال

دانلود پروژه تشریح مدار قفل رمزی دیجیتال و انواع مدارات
دسته بندی الکترونیک و مخابرات
بازدید ها 96
فرمت فایل doc
حجم فایل 228 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 19
پروژه تشریح مدار قفل رمزی دیجیتال

فروشنده فایل

کد کاربری 4152
کاربر

*مقاله تشریح مدار قفل رمزی دیجیتال*

با قابلیت عدد پذیری تا 16 رقم

این مدار از چند قسمت اصلی تشکیل شده است…

1) مدارات حافظه یا (RAM).

2) مدار مقایسه کننده.

3) مدار نمایشگر.

4) مدار وارد کننده اعداد.

5) مدارات کنترل گر پالس.

بخش اول :

مدارات حافظه یا(RAM) .

این مدار ازسه بخش به شرح زیر تشکیل شده.

1) (64-bit RAM (16.4)) این RAM. IC7489 می باشد که به منظور ذخیره سازی کدهای اصلی مدار درانجا نصب شده است.این RAM قابل خواندن ونوشتن است .

جدول زیر مربوط به این RAM می باشد.




خروجی های داده

عملکرد

SA SB

مکمل داده ورودی

مکمل کلمه منتخب

تمام (1)

نوشتن

خواندن

ناتوان

L L

L H

H Z

2) (flip.Flops.4) این مداریک IC74175 است که به دلیل ثبت عددی که counter نشان می دهد در اینجا نصب شده است .

این بدین خاطر است که وقتی عدد با رقم های متفاوت وارد سیستم شود سیستم بتواند تعداد ارقام را تشخیص دهد .



جدول زیر مربوط به این flip.flops می باشد.

خروجی

Q Q

ورودی

CP Data MR

L H

H L

No change

L H

L H

H H

H *

L * *

3) (counter) که در این مدار IC معروف 74293 می باشد که به منظور تقییر آدرس در RAM برای ذخیره سازی اعداد استفاده شده است البته ورودی IC74175 را نیز تغذیه می کند که در بالا این علت




توضیح داده شده است.

4) جدول زیر مربوط به این ciunter می باشد.

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
بازدید ها 167
فرمت فایل doc
حجم فایل 2092 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 130
پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051

فروشنده فایل

کد کاربری 1024
کاربر

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.