بخشی از مقاله
چکیده
همواره، کنترل سیستم امنیتی و ایمنی مکان های حساس و مهم، یکی از دغدغه های مسئولان مربوطه می باشد. مکان های پر اهمیتی مانند موزه ها که همواره در معرض دستبرد می باشند، از اماکن مهم و ملی هر کشور به شمار می روند. در این تحقیق، سعی شده با ارائه روش های ساده به کنترل سیستم ایمنی و ضدحریق موزه پرداخته شود. نرم افزار در نظر گرفته شده جهت پردازش تصویر، نرم افزار متلب می باشد.
در این پروژه، تصاویر سایت مورد نظر توسط دوربین وارد کامپیوتر و نرم افزار متلب می شود و توسط این نرم افزار، تصویر پردازش شده و تحت دو عنوان اشکارسازی می شود. مهمترین بخش کار، تشخیص همزمان دود و جابجایی و تفکیک این دو از یکدیگر می باشد که برای هر کدام هشداری مجزا داده خواهد شد. از این رو؛ در این پژوهش، در نظر داریم که به بررسی طرح سامانه های امنیتی و حفاظتی و اطفاء حریق با استفاده از پردازش تصویر بپردازیم.
-1 مقدمه
پردازش تصویر، عبارت است از هر نوع پردازش سیگنال که ورودی یک تصویر مثل عکس یا صحنهای از یک فیلم است. خروجی پردازشگر تصویر، میتواند یک تصویر یا مجموعه ای از نشان های ویژه یا متغیرهای مربوط به تصویر باشد. اغلب فنون پردازش تصویر شامل برخورد با تصویر به عنوان یک سیگنال دو بعدی و به کاربستن تکنیکهای فنون پردازش سیگنال روی آنها میشود. پردازش تصویر، اغلب به پردازش دیجیتالی تصویر اشاره میکند؛ ولی پردازش نوری و آنالوگ تصویر هم وجود دارند.
پردازش تصویر از سال 1964 تا کنون رشد فراوانی یافته است. ابتدایی ترین کاربردهای پردازش تصاویر رقومی در دهه 1960و 1970جنبه های نظامی و جاسوسی بود؛ که باعث شد نیاز به تصاویر با کیفیت بالاتر بوجود آید. پردازش تصاویر، امروزه بیشتر به موضوع پردازش تصویر دیجیتال گفته میشود که شاخهای از دانش رایانه است که با پردازش سیگنال دیجیتال که نماینده تصاویر برداشته شده با دوربین دیجیتال یا پویش شده توسط پویشگر هستند، سر و کار دارد.
پردازش تصاویر، دارای دو شاخه عمده بهبود تصاویر و بینایی ماشین است. بهبود تصاویر، در برگیرنده روش هایی چون استفاده از فیلتر محوکننده و افزایش تضاد برای بهتر کردن کیفیت دیداری تصاویر و اطمینان از نمایش درست آنها در محیط مقصد - مانند چاپگر یا نمایشگر رایانه - است؛ درحالی که بینایی ماشین به روش هایی میپردازد که به کمک آنها میتوان معنی و محتوای تصاویر را درک کرد تا از آنها در کارهایی چون رباتیک و محور تصاویر استفاده کرد. تصاویر سنجش شده، از تعداد زیادی مربعات کوچک - پیکسل - تشکیل شدهاند. هر پیکسل، دارای یک شماره رقمی1 است که بیان کننده مقدار روشنایی آن پیکسل است.
امروزه پردازش تصویر، بهترین ابزار برای استخراج ویژگی ها و تحلیل موقعیت و در نهایت تصمیم گیری صحیح است و در مورد انسان نیز، به همین صورت است. اطلاعات از طریق چشم به مغز ارسال می شود و مغز با پردازش این اطلاعات، تصمیم نهایی را گرفته و فرمان صادر می کند. هدف از پردازش تصویر، پیاده سازی عملکرد ذهنی انسان در قبال داده های دریافتی از چشم نیست؛ زیرا این عملیات؛ بسیار پیچیده و حجیم است. هدف از پیش پردازش ها و انجام پردازش خاص، استخراج ویژگی مورد نیاز برای رسیدن به اهداف از پیش تعیین شده، است - جمشیدی و همکاران، . - 1384 یک تصویر از لحظه ورود به سامانه تا تولید تصویر خروجی، به ترتیب مراحل زیر را دنبال می کند:
دریافت تصویر ورودی: در این مرحله تصویر از ورودی خوانده شده و وارد سامانه می شود. تصویر ورودی می تواند بر روی ابزار ذخیره سازی باشد یا از یک دوربین گرفته شود. به عنوان مثال در سامانه تشخیص اثر انگشت، تصویر ورودی از طریق اسکنر اثر انگشت وارد سامانه می شود.
پیش پردازش تصویر: اهداف کلی در این مرحله را می توان ارتقای تصویر وحذف مؤلفه های غیر ضروری از تصویر دانست. به عنوان مثال خشکی پوست، جراحت یا عدم تمیزی پوست از مواردی هستند که قبل از پردازش تصویر انگشت، باید با استفاده از فنون پردازش تصویر به رفع آنها پرداخت.
پردازش تصویر: هدف کلی در این مرحله، شناسایی ویژگی هایی از تصویر است که بتوان از آنها برای کاربر مورد نظر خود استفاده کرد. شناسایی نقاط ویژه و انحناها، از جمله ویژگی هایی هستند که در سامانه تشخیص اثر انگشت می توانند استخراج گردند.
تجزیه و تحلیل تصویر: در این مرحله، با استفاده از ویژگی های استخراج شده، به تجزیه و تحلیل تصویر می پردازیم. به عنوان مثال، پس از شناسایی نقاط ویژه و انحناها درسامانه تشخیص اثر انگشت با تحلیل کردن تصویر، سعی می کنیم شخص متناظر با اثر انگشت را پیدا کنیم. تجزیه و تحلیل تصویر، معمولا از فنون هوش مصنوعی همانند شبکه های عصبی، درخت های تصمیم و کلاس بندی استفاده می کنند.
کاربرد پردازش تصویر در علوم نظامی و امنیت:
پردازش تصویر، به خصوص بینایی هوشمند، در علوم نظامی و امنیتی بسیار مهم است. به عنوان مثال، موشک هدایت شونده خودکاری وجود دارد که می تواند برروی یک ساختمان قفل کند. در مسائل امنیتی، تصویر دوربین های خودکار از ماشین هایی که تخلف رانندگی انجام می دهند، می تواند عکس برداری کند. یکی از این روش های بهره گیری از پردازش تصویر، استفاده از سیستم های کنترل هوشمند سرعت و ثبت تخلف در سال های اخیر است. این سیستم ها برای تشخیص سرعت خودروهای عبوری، از روش های متفاوتی استفاده می کنند.
با استفاده از دو دوربین و اندازه گیری کردن آن ها و پردازش تفاوت دید موجود در تصاویر به دست آمده از دو دوربین، امکان تشخیص عمق خودروی عبوری را فراهم می کند که با مشتق گیری از مکان، سرعت خودرو به دست می آید - رضایی و همکاران، . - 1391 سامانه های سرعت سنج، دارای دو نوع هستند: سرعت سنج ثابت، که بر روی پایه هایی در کنار بزرگراه ها و جاده ها نصب می شوند و سرعت سنج خودرویی، که بر روی خودروی پلیس سوار می شود. به علت حرکت خودروی پلیس، استفاده از الگوریتم های ثابت کننده تصویر به منظور حذف حرکت خودروی پلیس، لازم است.
از کاربردهای دیگر پردازش تصویر، واضح سازی تصاویر تهیه شده توسط دوربین های نصب شده در مراکز دولتی و تجاری و اماکن شخصی است. گاهی به دلیل پایین بودن کیفیت دوربین ها و در مواردی به دلیل نامناسب بودن نور محیطی یا فاصله و زاویه نامناسب سوژه از دوربین و همچنین در حرکت بودن مجرم در زمان ارتکاب جرم، تصاویر اخذ شده محو و مه آلود است و عوامل کمک کننده برای کشف جرم مثل چهره مجرم، شماره پلاک خودرو، ابزار ارتکاب جرم مانند چاقو یا اسلحه در تصاویر نامشخص هستند. بی تردید، فرایند پردازش تصویر در وضوح سازی جزییات مورد نظر، می تواند پلیس و مراجع قضایی را کمک کند - اکبرزاده و همکاران، . - 1389
