تشخیص بلادرنگ اهداف متحرک و جداسازی هدف از پس زمینه در سیستم های دوربین متحرک

به طور کلی آشکارسازی و ردیابی بلادرنگ اهداف متحرک، ترکیبی از پردازش تصویر، اتوماسیون و علم اطلاعات است که نوعی تکنولوژی جدیدی را شکل می دهد، که قادر است به سرعت هدف متحرک را در تصویر شناسایی کند و موقعیت آن را برای مقاصد ثانویه از جمله ردیابی و شناسایی اهداف مشخص کند. جستجوهای مدرن و عملیات نظارتی که توسط هواپیماهای بدون سرنشین انجام می شود می تواند بسیار پیچیده و پرهزینه باشد. این سیستم ها اغلب برای جستجو در سرزمین های پهناور از قبیل کوهستان ها، دریاها و یا بیابان ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این پایان نامه مسئله آشکارسازی اهداف متحرک در تصاویر هوایی مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجایی که یافتن نواحی متحرک کاربرد های زیادی داشته و همچنان راهکارهای ارائه شده دارای دقت مناسب نیستند، این مسئله باز بوده و نیاز به تحقیق و بررسی دارد. لذا این پایان نامه یک روش ترکیبی شامل اطلاعات زمانی و مکانی را پیشنهاد نموده تا با این مشکل برخورد نماید. در این پایان نامه از اطلاعات تفاضل زمانی استفاده شده تا موقعیت تقریبی اهداف مشخص گردد و نواحی ای که ممکن است جسم متحرک در آن مکان ها وجود داشته باشد کاندید می نماید. سپس از اطلاعات برجستگی مکانی بر روی مکان های کاندید شده استفاده شده تا اطلاعات دقیق تری از اهداف متحرک بدست آید. اطلاعات بدست آمده از دو حالت با یکدیگر ترکیب شده تا موقعیت و مشخصات دقیق اهداف متحرک بدست آید. در بخش برجستگی زمانی تصاویر به ابعاد استاندارد 320*240 تبدیل شده تا از محاسبات اضافی این بخش کم شود. زیرا در این بخش تنها نیاز است یک آشکارسازی تقریبی از اهداف متحرک صورت گیرد. در ضمن در بخش آشکارسازی نقاط دو قید تعداد و فاصله نقاط آشکار شده اعمال شده تا علاوه بر حفظ دقت آشکارسازی سرعت آن نیز افزایش یابد و باعث افزایش سرعت بخش های بعدی یعنی توصیف نقاط و مقایسه و انطباق آنها گردد. در این پایان نامه به منظور داشتن اطلاعات بهتر در بخش برجستگی مکانی از سه برجستگی پیکسل، ناحیه ای و علامت استفاده شده تا علاوه بر تکراری نبودن اطلاعات باعث افزایش حجم اطلاعات و دریافت مختصات و ابعاد دقیق اهداف گردد. در نهایت این الگوریتم به زبان برنامه نویسی c++ کدنویسی شده و از تصاویر پایگاه داده vivid استفاده شده تا این روش با دیگر روش های موجود مقایسه گردد و کارایی آن به بهترین نحو نمایش داده شود. نتایج این پایان نامه نشان داده است که روش پیشنهادی قادر است اهداف متحرک از تصاویر هوایی را در حدود 22 میلی ثانیه آشکار کند، به گونه ای که هیچ گونه گسستگی بین ناحیه مشخص شده برای هدف ایجاد نشده و دقت مناسبی نسبت به روش های مشابه در تعیین مختصات و ابعاد هدف های مختلف دارد.