جت هوا (جریان سرد)، تاب مجازی و بی سی اف، سه روش عمده تکسچرایزینگ نخ در سطح جهانی می باشند. عملیات تکسچرایزینگ موجب حجیم ساختن نخ های فیلامنت صاف، افزایش قدرت پوشش نخ و افزایش راحتی در پوشاک تهیه شده از نخ مربوطه می گردد. تکسچرایزینگ جت هوا به کمک جریان هوای سرد متلاطم، تغییر فرم را به صورت حلقه در طول فیلامنت هایی که با تغذیه اضافه به جت وارد می شوند، به وجود می آورد. حلقه های مذکور، مغزی نخ که بدنه آن را تشکیل می دهد، محصور می کنند. نخ های تکسچره هوا به نخ های ریسیده شده شبیه بوده و دارای خصوصیات اصطکاکی ویژه ای هستند که حاصل ساختار حلقه ای شکل آن ها است. حجم، قطر مغزی، قطر کل، طول متوسط حلقه و تواتر حلقه ها از اساسی ترین خصوصیات نخ تکسچره هوا هستند. تاکنون روش های ذهنی قدیمی و روش های جدید مبنی بر پردازش تصویر برای تعیین این خصوصیات به کار گرفته شده است. اما تمامی این روش ها بر اساس تصاویر دو بعدی نخ تکسچره هوا بوده است و طبیعتاً نمی توانند ساختار نخ تکسچره هوا را به صورت دقیق و کامل مشخص سازند. در این تحقیق با به کار گیری یک الگوریتم بر اساس تبدیل های رادون، موجک و الگوریتم کنی خصوصیات سه بعدی نخ تکسچره هوا تعیین می گردد. همچنین الگوریتمی جهت اندازه گیری حجم نخ ارائه گردیده است. الگوریتم ها روی انواع نخ های تکسچره هوا اعمال گردیدند و نتایج مناسبی کسب گردید.

با توجه به حجم قابل ملاحظه منابع تغذیه در دستگاههای الکترونیکی، کاهش حجم و وزن آنها یکی از مسایل مهم طراحی می باشد. در منابع تغذیه سوئیچینگ این فرایند با افزایش فرکانس سوئیچینگ انجام می شود. در فرکانسهای سوئیچینگ بالا، تلفات سوئیچینگ و نویز emi افزایش می یابدکه باعث محدود شدن فرکانس کار و کاهش راندمان مدار می شود. روشهای سوئیچینگ نرم، راه حل مناسبی برای کاهش تلفات سوئیچینگ و نویز در فرکانسهای بالا هستند. اولین روش سوئیچینگ نرم اسنابرهای تلفاتی هستند که هر چند تلفات را از سوئیچ دور می کنند ولی کمکی به افزایش راندمان کل مدار نمی کنند. در واقع اسنابرهای تلفاتی بیشتر نقش حفاظت سوئیچ های قدرت و کاهش emi را بر عهده دارند و تاثیری در افزایش راندمان کلی مدار نمی گذارند. بعد از آن مبدلهای رزنانسی و شبه رزنانسی پیشنهاد شدند که تلفات سوئیچینگ مدار را کاهش می دهند ولی باعث پیچیدگی سیستم کنترل و افزایش استرس جریان و ولتاژ سوئیچها می شوند. در این مبدلها انتقال توان طی یک فرایند رزنانس انجام می گیرد که معمولا باعث ایجاد پیک های بزرگ جریان و یا ولتاژ می شود. از سال 1994 روشهای گذار نرم (zvt و zct ) پیشنهاد شدند که بدون ایجاد پیچیدگی قابل توجه در سیستم کنترل و افزایش استرس سوئیچها، شرایط سوئیچینگ نرم را فراهم می آورند. در این مبدلها، زمان رزنانس فقط به لحظات سوئیچینگ محدود می شود و در بقیه مواقع مبدل مانند مبدل معمول pwm عمل می نماید. در این پایان نامه مبدلهای zct و zvt موجود مورد بررسی قرار گرفته و خانواده جدیدی از مبدلهای zct معرفی می گردد. سپس مدار کمکی این خانواده برای مبدلهای ایزوله بهینه شده و خانواده جدیدی از مبدلهای ایزوله zct با مدار کمکی ساده معرفی میشود. بعد از آن با استفاده از یکسوساز همزمان خانواده ای از مبدلهای zvt بهبود داده می شود تا شرایط سوئیچینگ نرم برای تمامی محدوده ولتاژ فراهم آید. سپس خانواده جدیدی از مبدلهای zvt با استفاده از سلفهای کوپل شده معرفی می گردد. در نهایت مبدلهای zvt و zct گسترش داده می شوند و خانواده ای از مبدلهای سوئیچینگ نرم pwm با قابلیت تقسیم جریان معرفی می گردد. این روش برای اعمال به مبدلهای منبع جریان نیز گسترش داده می شود. در تمامی فصول حداقل یکی از مبدلهای پیشنهادی به طور کامل تجزیه و تحلیل شده و روش طراحی مدار کمکی مبدل بیان شده است. در همه موارد صحت تحلیل تئوریک ارائه شده، توسط نتایج شبیه سازی و نتایج عملی نمونه آزمایشگاهی اثبات شده است. همچنین مبدلهای پیشنهادی با مبدلهای مشابه موجود، از طریق شبیه سازی مقایسه می گردند. در پایان نتیجه گیری و پیشنهادات برای ادامه کار بیان می شود.

رادار یکی از پر کاربرد ترین ابزار ها در زمینه های مختلف نظامی و غیر نظامی می باشد . کاربرد اولیه رادار در تشخیص هدف و تعیین فاصله آن تا رادار بوده است . به مرور و با پیشرفت تکنولوژی ، رادار در زمینه های دیگری نیز کاربرد یافته است که از جمله این کاربرد ها می توان به کنترل ورود و خروج هواپیماها در فرودگاه ها, تامین امنیت کشتی و بسیاری از موارد دیگر اشاره نمود. یکی از کاربرد های مهم رادار ، استفاده آن در تصویر برداری می باشد . لازمه تشکیل تصویر وجود حرکت نسبی غیر شعاعی بین رادار و هدف است . منشا این حرکت می تواند از هدف و یا از رادار و حتی در مواردی از هر دو باشد . لذا رادارهای تصویر برداری به دو دسته رادار های sar و رادار های isar تقسیم می شوند . در رادار sar هدف ساکن و رادار متحرک است . اهداف این گونه رادارها مواردی از قبیل سطح زمین ، مناطق عمرانی ، کرات آسمانی و غیره می باشد . در رادار isar رادار ساکن و هدف متحرک است . اهداف این رادار نیز مواردی مانند هواپیما ، کشتی و هرگونه جسم متحرک دیگری می باشد . یکی از ساده ترین و متداول ترین روش های تشکیل تصویر در رادار های تصویر برداری ، استفاده از تبدیل فوریه می باشد . این در شرایطی است که وجود حرکت دورانی منجر به تشکیل مولفه فاز مزاحم خواهد شد. در شرایطی که مانور هدف کم است، این مولفه مزاحم ناچیز است و در نتیجه استفاده از تبدیل فوریه می تواند منجر به تشکیل یک تصویر متمر کز شود . ولی در شرایطی که مانور هدف زیاد باشد ، اثر مولفه فاز مزاحم زیاد شده و تصویر حاصل از تبدیل فوریه مات می شود . برای از بین بردن این مات شدگی , روش هایی با عنوان روش های جبران سازی ارائه می شوند . اگر حرکت هدف را به دو مولفه خطی و دورانی تقسیم کنیم ، دو دسته جبران سازی یکی برای حرکت خطی و دیگری برای حرکت دورانی لازم می شود . جبران سازی حرکت خطی در دو مرحله انجام می شود . اول در یک خط سازی سلول های فاصله و دوم از بین بردن مولفه فاز مزاحم . جبران سازی حرکت دورانی نیز شامل دو قسمت می باشد : از بین بردن جابه جایی منعکس کننده ها در داخل سلول های فاصله در اثر حرکت دورانی (mtrc) و جبران سازی اثرات فاز مزاحم . این روش ها گرچه حجم محاسباتی بالایی دارند ولی استفاده از آن ها برای تشکیل تصویر مناسب اجتناب ناپذیر است. یکی از پر کاربرد ترین معیار ها برای جبران سازی استفاده از معیار آنتروپی است. از آن جا که این معیار ، نمایان گر تمرکز تصویر بوده و هدف از جبران سازی نیز متمرکز ساختن تصویر است ، این معیار بسیار مناسب می باشد . در این پایان نامه پس از معرفی رادار تصویر برداری و اصول آن ، به بیان انواع روش های جبران سازی حرکت خطی و حرکت دورانی خواهیم پرداخت و به دو روش برای تشکیل تصویر بدون جبران سازی نیز اشاره خواهیم نمود . در انتها روشی را برای جبران سازی حرکت دورانی در رادار isar با استفاده از معیار آنتروپی معرفی نموده و کارایی مطلوب آن را نشان خواهیم داد.

علاوه بر رشد روز افزون صنعت فولاد، افزایش کیفیت محصولات تولیدی به منظور بقا در بازار رقابتی امروز جهان، باعث شده نیاز بیشتری به روش های جدید کنترل کیفیت تولید احساس شود. لذا شرکت های تولید کننده فولاد، تمایل زیادی به جایگزینی روش-های مخرب (که بسیار پر هزینه و وقت گیر می باشند) با روش های غیرمخرب که در کنار خط تولید و یا به صورت آنلاین انجام می-شوند، دارند. به این ترتیب، روش های غیرمخرب امکان کنترل تولید در تمام طول فرایند تولید را فراهم می کنند. از آنجا که در صنعت فولاد پارامترهای مکانیکی از جمله استحکام تسلیم و استحکام حدنهایی به عنوان شاخص های تعیین کیفیت محصول به کار می روند، در این پروژه در ابتدا با بررسی ریزساختار آلیاژهای فولادی فرومغناطیس و ارتباط آن با پارامترهای مکانیکی از یک طرف و نیز تاثیر این ریزساختارها بر خواص مغناطیسی فولاد از طرف دیگر، برقراری ارتباط مابین پارامترهای مغناطیسی و مکانیکی ممکن شد. بررسی ها نشان داد پارامترهای حلقه هیسترزیس می توانند شاخص های مناسبی جهت تخمین پارامترهای استحکام تسلیم و استحکام حدنهایی باشند. لذا سیستمی جهت تعیین پارامترهای مذکور طراحی و ساخته شد. همچنین اندازه گیری و تست نمونه-های مختلف نشان داد، هارمونیک های فرد جریان سیم پیچ تحریک و ولتاژ سیم پیچ اندازه گیر را می توان به عنوان شاخص هایی برای پیش بینی خواص مکانیکی استفاده کرد. به این ترتیب شاخص های تعیین پارامترهای مکانیکی انتخاب شدند و به عنوان ورودی های شبکه عصبی طراحی شده جهت تخمین خواص مکانیکی مورد استفاده قرار گرفتند. آموزش، اعتبارسنجی و تست شبکه عصبی طراحی شده براساس داده های مربوط به تست 500 نمونه متفاوت از ورق های فولادی شرکت فولاد مبارکه انجام شد و نشان داد این سیستم قادر است با خطای قابل قبولی به تخمین پارامترهای مکانیکی بپردازد. کلمات کلیدی: 1- اندازه گیری خواص مکانیکی 2- پارامترهای مغناطیسی 3- خواص ریزساختاری ورق های فولادی فرومغناطیس

شرکت فولاد مبارکه ی اصفهان بزرگ ترین تولید کننده ی فولاد در ایران است. در این شرکت، نظارت بر بخش های مختلف، مانند واحد گندله سازی، به منظور افزایش کیفیت و کاهش هزینه های احتمالی، توسط نیروی انسانی انجام می شود. در واحد گندله سازی، گندله ها برای پخت و خشک شدن بر روی پالت هایی با عرض 150 و طول 360 سانتی متر، قرار می گیرند. پالت ها طی چرخه ای وارد کوره شده و در اثر حرارت بالا، گندله ها خشک و پخته می شوند. روی سطح هر پالت، با چهار ردیف 90 تایی گریت بار پوشانده شده است. گریت بارها به مرور زمان در اثر دمای بالا و تغییرات ناگهانی دما و همچنین فشار و ضربه ای که بر اثر ریختن گندله ها بر روی آن ها وارد می شود، آسیب می بینند. خرابی های ایجاد شده باعث ایجاد فضای خالی مابین گریت بارها شده و این امر منجر به بروز مشکلات و خساراتی در واحد گندله سازی می شود. به منظور جلوگیری از خسارات، لازم است خرابی های ایجاد شده بر روی گریت بارها مشاهده شده و گزارش شوند، تا در صورت لزوم نسبت به تعویض پالت اقدام شود. به همین دلیل پالت ها نیاز به مراقبت و نظارت دائمی دارند. هم اکنون این کار توسط نیروی انسانی انجام می شود. در این پایان نامه، روشی برای کشف خودکار عیوب گریت بارها بر روی سطح پالت ها، ارائه شده است. برای این منظور از تصاویر رنگی اخذ شده از پالت ها استفاده می شود. ابتدا ناحیه ی مربوط به پالت توسط سه الگوریتم پیشنهادی از تصویر جدا شده و پالت به چهار قسمت به طوری که هر قسمت شامل یک ردیف گریت بار باشد، تقسیم می شود. سپس در تصویر یک ردیف گریت بار، فاصله ی مابین هر دو گریت بار مجاور که به آن شیء گفته می شود، از مابقی تصویر جدا می گردد. برای این منظور از چهار روش استفاده می شود که عبارتند از: جداسازی توسط اطلاعات آماری رنگ تصاویر، جداسازی توسط الگوریتم k-means، جداسازی توسط الگوریتم k-means محلی و جداسازی با استفاده از فرایند چند مرحله ای. بعد از پیدا شدن محل دقیق هر شیء در تصویر، به تعداد 103 ویژگی، مربوط به شکل و رنگ اشیاء از هر شیء استخراج می شود. سپس با استفاده از رگرسیون لوجیستیک از میان 103 ویژگی استخراج شده، 33 ویژگی موثرتر انتخاب شده و در نهایت اشیاء بر اساس ویژگی هایشان و توسط طبقه بندی کننده ی svm، به دو دسته ی سالم و معیوب طبقه بندی می گردند. بدین ترتیب انواع خرابی با دقت بالا کشف شده و همچنین محل آنها نیز در سطح پالت مشخص می شود.

از سال 2002 میلادی که fcc پهنای باند فرکانسی 1/3 تا 6/10 گیگاهرتز را برای کاربردهای تجاری ارتباطات بی سیم با برد کم و نرخ ارسال داده ی بالا تعیین نمود، سیستمهای رادیویی، آنتن ها، فیلترها و سایر تجهیزات بسیار پهن باند توجه مهندسان و پژوهشگران را بیش از پیش به سمت خود جلب نمود. از اجزاء اساسی و جدایی ناپذیر در سیستم هایِ بسیار پهن باند، فیلترها به ویژه فیلترهای میانگذر هستند. تاکنون تلاش های بسیاری در زمینه ی طراحی فیلترهای میانگذر بسیار پهن باند که پاسخ فرکانسی شان در محدوده ی تعیین شده توسط fcc باشد، صورت گرفته است. هدف از این پایان نامه طراحی، بهینه سازی و ساخت یک فیلتر میانگذر میکرواستریپ جدید با پهنای باند کسری 110% (از 1/3 تا 6/10 گیگاهرتز) و پاسخ شبه بیضوی (چبی شف تعمیم یافته) است. در طراحی این فیلتر از مدارهای تشدید sir به طول g? 4/3 استفاده شده است. به منظور این که گذار از باند عبور به باند حذف فیلتر با افت شدیدی همراه باشد، به کمک مدارهای تشدید متشکل از خطوط انتقال مدار باز، دو صفر انتقال در لبه های بالایی و پایینی باند عبور فیلتر ایجاد شده اند. مسئله ی مهم در طراحی فیلتر، به دست آوردن ابعاد فیزیکی بهینه برای آن می باشد. از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی طرح و از برنامه هایی ویژوال بیسیک برای ارتباط بین دو نرم افزار ansoft hfss و matlab جهت تعیین مقدار برازش دقیق در الگوریتم استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که فیلتر پیشنهاد شده دارای پهنای باند بسیار وسیع و افت جاگذاری کم، افت بازگشتی زیاد و تأخیر گروه اندک در طول باند عبور می باشد. ویژگی خاص این فیلتر افت توان شدید (بیشتر از 120 دسی بل بر گیگاهرتز) در لبه های باند حذف است. برای حصول اطمینان از نتایج به دست آمده، فیلتر ساخته و تست شده است. مقایسه ی بین نتایج شبیه سازی و اندازه گیری فیلتر ساخته شده سازگاری زیادی را در بیشتر فرکانس ها بین آن ها نشان می دهد.

همتراز کردن و پیوند تصاویر برای ساخت تصویری یکپارچه، از جمله قدیم یترین و پراستفاد هترین کاربردهای بینایی ماشین م یباشد. الگوریتمهای پیوند تصاویر، که خلق تصاویر موزاییکی با وضوح و کیفیت بالا را امکانپذیر م یکنند، در ساخت نقش ههای دیجیتالی و پیوند تصاویر ماهواره ای به کار م یروند. برای ساخت تصاویر پانوراما نیز که در حال حاضر کاربردهای موثری در خلق فضاهای مجازی، تبلیغات و غیره دارند، ترکیبی از الگوریتمهای پیدا کردن همترازی و پیوند تصاویر به کار برده م یشود. در حالیکه این الگوریتمها برای کاربردهای خاص تحت شرایط ویژه تعریف و به کار برده می شوند.در روشهای ابتدایی انجام همترازی و پیوند تصاویر به طور خودکار، با اتکا به سطوح روشنایی و یا رنگ تصاویر، کل تصویر را پردازش و انتقال بین تصاویر را پیدا م یکنند. بالا بودن تعداد متغیرها و جستجوی کورکورانه روی پارامترهای انتقال، منجر به الگوریتمهایی با تعداد زیاد متغیر و از مرتبه بالا شده است. همچنین این نوع الگوریتمها به خاطر تکیه بر مقادیر سطوح روشنایی نسبت به وضعیتهای نوری مختلف و زوایای دید متفاوت حساس م یباشند. در حال حاضر با توجه به الگوریتمها و روشهایی که برای شناسایی اشیا معرفی شده اند می توان این کار را بدون نیاز به پردازش روی کل تصویر و تنها بر اساس ناحیه های کلیدی در فصل مشترک تصاویر انجام داد که علاوه بر بهینه کردن فضای مورد نیاز مسئله، باعث مقاوم شدن الگوریتم در برابر تغییرات نوری و زاویه دید می گردد.از آنجایی که در تصاویر هوایی وجود ناهمواری های زمین و همچنین وجود نویز هایی که میتوانند منشا جغرافیایی داشته باشند( مانند نور خورشید وجود هوایی مه آلود ویا گردوغبار) کار را برای انجام این الگوریتم ها روی عکس های هوایی سخت تر می کند. در این تحقیق ضمن بیان چگونگی انجام همترازی و پیوند تصاویر، الگوریتمهای معرفی شده قبلی را مرورکرده و نحوه استفاده از تکنیکهای شناسایی اشیا در انجام همترازی را بیان م یکنیم.البته لازم به ذکر است که بعضی از الگوریتم های ارائه شده کلی بوده و مختص عکس های هوایی نمی باشد. در پایان با حذف و دستکاری بعضی مراحل در الگوریتمهای قبلی، دو الگوریتم دیگر را برای انجام بهتر این کار پیشنهاد کرده و آنها را ارزیابی می کنیم.نتایج بدست آمده در استفاده از این روش ها نشان می دهد که الگوریتم های پیشنهادی در بعضی مواقع سریع تراز روش های قبلی عمل می کنند.

در سیستم های مخابرات و یا ذخیره سازی تصاویر دیجیتال، بهینه سازی دو بخش کدگذاری بدون اتلاف منبع و کدگذاری کانال بصورت مستقل صورت می گیرد. اما در حالت کدگذاری با اتلاف منبع، دسترسی - صرفاً - به نرخ های از پیش مشخص شده در کدگذار کانال و محدودیت بهره کل (بودجه) مجموعه، وابستگی این دو بخش سودمند خواهدبود. تعیین سهم بودجه کدگذار منبع از بودجه کل، ضریب متوسط فشرده سازی اطلاعات را مشخص می سازد و سهم بودجه کدگذار کانال، میزان افزونگی یا نرخ کدگذاری کانال را تعیین می کند. تعیین هماهنگ آنها توسط واحد تخصیص نرخ در کیفیت بازیابی تصویر با هر یک از معیارهای نرخ یا اعوجاج متوسط موثر است. از جمله معیارهای کمی موفقیت در حل مسئله تخصیص نرخ در کدگذاری همزمان منبع و کانال، نرخ صحت بازیابی داده ها یا اعوجاج ایجاد شده در تصویر است. برای این کار پارامترهای مختلفی چون شرایط کانال، ساختار کدگذار منبع، خطای کدگشایی کانال در نظر گرفته می شود. همچنین برای تنظیم موثر نرخ-های کدگذاری کانال از کدهای نرخ- تطبیق پذیر و، بنا به دلایلی ازجمله سهولت تنظیم ضریب فشرده سازی، از کدهای پیشروی منبع استفاده می شود. در صورت تفاوت اهمیت بسته های داده، تخصیص نرخ های متفاوت کدگذاری کانال به بسته ها موجه است، اما پیچیدگی این رویکرد از مرتبه نمایی است. با محدود کردن بحث به انتقال تصویر، در این تحقیق ابتدا با بررسی تلاشهای صورت گرفته در جهت کاهش پیچیدگی حل مسئله فوق، برخی مشکلات و نارسایی ها انتخاب و ضمن تلاش در ارائه راه رفع آنها، رویکردهای جدیدتری نیز معرفی می شوند. ازجمله پیشنهاد روش دقیق داربست پشت- سو با پیچیدگی مناسب برای تخصیص نرخ در کانال ثابت است که با تغییراتی می تواند نسبت به هر دو معیار اعوجاج – بهینه و نرخ – بهینه توسعه یابد. محاسبه تقریبی حساسیت پاسخ تخصیص نرخ به پارامترها، نشانگر شدت وابستگی حساسیت به تغییر شرایط کانال در مقایسه با تغییرات تابع اعوجاج- نرخ کدگذار منبع است. در حالتی که شرایط کانال همراه با ابهام هستند، با تقریب وزن دار خطای کدگشایی بسته ها، روشی برای تخصیص نرخ به دست آمده و برای کاربردهای زمان - حقیقی در ارسال چند تصویر درکانال متغیر، روش تقریبی جستجوی محلی دوسویه پیشنهاد شده است. همچنین با ارائه رابطه وشیوه تخصیص نرخ در کانالهای تغییرپذیر با زمان با مدل مارکف مرتبه اول، نحوه تخصیص نرخ برای کانال محوشدگی آرام رایلی بعنوان یک حالت بررسی شده است. به منظور تعدیل تأثیر آشکارگی خطا در کدهای پیشرو، روشهای کدگذاری لایه ای به همراه نحوه تقسیم موجه بودجه بین لایه ها، حل مسئله تخصیص در سطح لایه و شرایط استفاده از روش کدگذاری لایه ای بررسی شده است. همچنین با بیان اصلاح ساختار یک کد پیشرو برای تصاویر متحرک، علیرغم محوریت انتقال تصویر ساکن، امکان پذیری تعمیم روش ها به تصاویر متحرک نیز مشخص شده است.

رادارهای غیرفعال به دلیل نداشتن فرستنده اختصاصی، رادارهایی ارزان قیمت، غیر قابل شناسایی و مقاوم در برابر شیوه های جنگ الکترونیک هستند. ایده استفاده از سیگنال های موجود در محیط (مانند سیگنال‏های رادیو fm، تلویزیون آنالوگ، gsm و ... ) به عنوان فرستنده رادار از سال‏های اولیه پیدایش رادار مطرح بوده است. آشکارسازی و ردیابی اهداف در این رادارها، نیازمند روش های پیشرفته پردازش سیگنال می‏باشد و بار محاسباتی سنگینی را به سیستم تحمیل می کند. از آنجاییکه در رادارهای غیرفعال گیرنده اطلاعی از شکل موج ارسال شده توسط فرستنده ندارد، معمولاً یک کانال مرجع برای جمع‏آوری سیگنال فرستنده لازم بوده و دو یا چند کانال هدف نیز برای جمع‏آوری سیگنال‏های اهداف مورد نیاز است. در سال های اخیر با پیشرفت پردازنده های دیجیتال، تحقیقات گسترده ای در رابطه با رادار غیرفعال به عمل آمده و به کارگیری این رادارها در بسیاری از زمینه ها محقق شده است. مهم‏ترین تداخل در رادارهای غیرفعال، سیگنال مسیر مستقیم و سیگنال‏های چند مسیره یا کلاترها هستند. حضور این سیگنال‏ها در کانال هدف گیرنده، عملیات کشف وآشکارسازی اهداف را مختل کرده و فاصله آشکارسازی را به شدت محدود می‏کند. بنابراین حذف این سیگنال‏ها قبل از فیلتر منطبق لازم و ضروری است. بنابراین در این پایان‏نامه پس از معرفی رادارهای غیرفعال، به بررسی این مشکل پرداخته و روش‏های مورد استفاده به این منظور که به طور عمده روش‏های فیلتر وفقی هستند بررسی شده‏اند. با توجه به ویژگی‏های سیگنال fm، روشی بر اساس فیلترهای وفقی زیرباند ارائه شده است و روش‏های حذف از لحاظ آشکارسازی اهداف و پیچیدگی محاسباتی مورد مقایسه قرار گرفته‏اند. یکی دیگر از موضوعات مهم در هر رادار، مسئله آشکارسازی اهداف است. در واقع هدف اصلی یک رادار کشف اهداف است. در رادارهای پالسی معمولی، تا به حال، تحقیقات بسیار زیادی در زمینه کشف اهداف از دیدگاه تئوری آشکارسازی انجام شده است، ولی در رادارهای غیرفعال با این دیدگاه به موضوع پرداخته نشده است. با توجه به تفاوت‏های فراوان رادارهای فعال و رادارهای غیرفعال، استفاده از روش‏های آشکارسازی رادارهای پالسی فعال در رادارهای غیرفعال صحیح نبوده و نتیجه مطلوبی به دست نمی‏دهد. بنابراین در ادامه به بررسی کشف و استخراج پارامترهای اهداف از دیدگاه تئوری آشکارسازی پرداخته و روشی به این منظور پیشنهاد نموده‏ایم. در پایان نیز روش‏های مختلف آشکارسازی در رادارهای غیرفعال با استفاده از شبیه‏سازی مورد مقایسه قرار گرفته‏اند و بر این اساس کارآمدی روش پیشنهادی نشان داده شده است

رادارهای چند prf ای یک نوع از رادارهای پالسی هستند که به دلیل استفاده از prf های مختلف، امکان افزایش همزمان حداکثر برد و حداکثر فرکانس داپلر بدون ابهام قابل اندازه گیری را فراهم می نمایند. دنباله پالس های ارسالی در این رادارها غیر یکنواخت بوده و از این رو دنباله نمونه های دریافتی در این رادارها نیز تشکیل یک دنباله غیر یکنواخت می دهند. با توجه به غیر یکنواخت بودن نمونه های دریافتی، برای تحلیل طیف آنها نمی توان از روش های fft معمولی استفاده نمود. روش های خاصی برای تحلیل طیف نمونه های غیر یکنواخت وجود دارد که از میان آنها می توان به روش های درون یابی چند جمله ای، روش حداقل مربعات، روش تحلیل چند دقتی، الگوریتم باقیمانده چینی و ... اشاره کرد. برخی از این روش ها برای بازیابی طیف به نرخ نمونه برداری بالا نیاز دارند و برخی دیگر در حضور اهداف چندگانه و سیگنال کلاتر عملکرد مناسبی نداشته و از این رو برای کاربرد در رادارهای چند prf ای مناسب نمی باشند. در این پایان نامه با توجه به ویژگی های سیگنال دریافتی در رادارهای چند prf ای، این سیگنال به صورت یک سیگنال چند باندی که در حوزه فرکانس تنک است، مدل می شود. با در نظر گرفتن این مدل و همچنین توجه به شیوه نمونه برداری در این رادارها، روش جدیدی برای بازیابی طیف سیگنال دریافتی در رادارهای چند prf ای براساس مفاهیم موجود در تئوری حسگری فشرده پیشنهاد می شود. حسگری فشرده یک مفهوم جدید در زمینه پردازش سیگنال ها است که ایده اصلی آن نمونه برداری و فشرده سازی به طور همزمان است وامکان بازیابی سیگنا ل ها را در نرخ های نمونه برداری کمتر از نرخ نایکوئیست فراهم می کند. این تئوری در دهه اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته و در حوزه های مختلف علمی مانند پردازش تصاویر پزشکی، ارتقاء مبدل های آنالوگ به دیجیتال، تصویربرداری راداری، مخابرت بی سیم، پردازش سیگنال های ماهواره ای و…. مورد استفاده وسیع قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده روش پیشنهادی عملکرد مناسبی در حضور نویزسفید گوسی، کلاتر و همچنین اهداف چندگانه داشته و می تواند با دقت بالایی فرکانس داپلر اهداف را در نرخ های نمونه برداری پایین تخمین بزند.

امروزه سرطان سینه یکی از مشکلات اساسی سلامتی زنان است. در دهه 60 میلادی از هر بیست نفر یک نفر مبتلا به این بیماری بود در حالی که در سالهای اخیر از هر هشت نفر یک نفر مبتلاست. برخی محققین معتقدند که سرطان بیماری عصر ماشین است. اگر سرطان سینه زود تشخیص داده شود شانس زنده ماندن بیمار 85% افزایش می یابد. امروزه با گسترش دوربینهای تصویر برداری مادون قرمز با دقت بالا وکامپیوترهای سریع و روشهای جدید پردازش تصویر، از ترموگرافی جهت ردیابی زود هنگام سرطان سینه استفاده می شود. روش ترموگرافی سینه دارای مزایای زیادی است. در این روش هیچ اشعه زیانباری در کار نیست. این روش غیرتهاجمی، سریع و بدون درد است. برای زنان با سینه های فیبروکیستی، زنان با سینه های فشرده، زنان آبستن و یا زنان شیرده بسیار مناسب است. در این تحقیق برای اولین بار تصاویر مادون قرمز سینه جداسازی رنگی می شوند. این جداسازی تصاویر توسط سه روش k means ، mean shift و fuzzy c means صورت می گیرد. با مقایسه نتایج بدست آمده روش fuzzy c means برای این جداسازی انتخاب می شود. در بدن انسان سالم معمولا اعضاء جفت (سینه ها، دست ها، پاها، چشم ها) بصورت متقارن هستند. در این تحقیق توسط یک الگوریتم پیشنهاد شده به محاسبه اطلاعات متقابل بین دو سینه چپ و راست پرداخته می شود. نتایج بدست آمده از اجرای این الگوریتم نشان می دهد هرچه پروفایل حرارتی دو سینه چپ و راست به هم نزدیکتر باشد مقدار اطلاعات متقابل نرمالیزه شده دو سینه به عدد یک نزدیکتر می شود. برای اجرای الگوریتم پیشنهاد شده اطلاعات متقابل روی تصاویر واقعی دو سینه چپ وراست بایستی یک registration روی تصاویر دو سینه انجام گیرد. اینکار توسط الگوریتم shape context صورت می گیرد. نتایج بدست آمده از اجرای این الگوریتم موفق بودن الگوریتم را جهت registration دو سینه نشان می دهد. از آنجا که تومورهای سرطانی دارا ی شکل فرکتالی هستند یک الگوریتم پیشنهادی در این رساله جهت ردیابی خوش خیمی یا بد خیمی تومورهای سینه به کمک آنالیز فرکتالی ارائه می گردد. این الگوریتم برای ده الگو طراحی شده و همچنین تصاویر واقعی سینه اجرا می شود. همانطور که انتظار می رود نتایج بدست آمده از الگوهای طراحی شده نشان می دهد هر چه مرزهای این الگوها پیچیده تر شوند بعد فرکتالی آنها بزرگتر می شود و نتایج بدست آمده از تصاویر واقعی نشان می دهد بعد فرکتالی تومورهای خوش خیم کوچکتر از بعد فرکتالی تومورهای بدخیم است. میانگین بعد فرکتالی برای موارد خوش خیم 0429/1 بدست آمده است که کوچکتر از 3284/1 برای موارد بدخیم است. همچنین انحراف معیار برای موارد خوش خیم0676/0 و برای موارد بدخیم 0430/0 بدست آمده است که نشان می دهد بازه بعد فرکتالی موارد خوش خیم بزرگتر از بازه بعد فرکتالی موارد بدخیم است. پیچیدگی وآشوبگونگی تومورهای سرطانی، پتانسیل آنها را برای مطرح شدن در سیستمهای غیر خطی آشوبگونه نشان می دهد. آنالیز غیر خطی تصاویر مادون قرمز سینه از طریق محاسبه نماهای لیاپانوف برای اولین بار در این تحقیق مطرح می گردد. تخمین نماهای لیاپانوف براساس روش ژاکوبین صورت می گیرد و برای ایجاد سری زمانی از تصاویر دو بعدی مادون قرمز الگوریتمی پیشنهاد می شود. نماهای لیاپانوف برای تصاویر فرکتالی بر اساس مدلهای ریاضی، تصاویر شبیه سازی شده و تصاویر واقعی تخمین زده می شوند. همانطور که انتظار می رود نتایج بدست آمده نشان می دهد که هر چه پیچیدگی مرزهای اشکال شبیه سازی شده بیشتر شود بزرگترین نماهای لیاپانوف مثبت آنها بزرگتر می گردد. برای نمونه بزرگترین نماهای لیاپانوف مثبت بدست آمده برای دو نمونه بدخیم m1 وm2 به ترتیب3497/0 و 3048/0 است . ناحیه پرحرارت m1 مرز پیچیده تری نسبت به m2 دارد و همچنین این مقادیر بدست آمده بزرگتر از بزرگترین نمای لیاپانوف مثبت مورد خوش خیمb1 یا 995 /0 است که نشان می دهد میزان آشوبگونه بودن لبه تومورهای خوش خیم کمتر از تومورهای بدخیم است.

تقاضا برای ارائه خدمات بی سیم در حال افزایش است. راه اندازی سرویسهای جدید بی سیم نیازمند پهنای باند خالی در طیف الکترومغناطیس است. اندازه گیری های انجام شده از طیف الکترومغناطیس نشان می دهد که پهنای باند لازم برای تخصیص به سرویسهای جدید بی سیم کاهش محسوسی یافته است. برای حل این مشکل محققان ایده ای به نام رادیو شناختگر را مطرح کردند. در این طرح سرویس های جدید بی سیم به عنوان کاربران ثانویه از طیف تخصیص یافته به کاربران اولیه استفاده می کنند. از آنجا که رادیو شناختگر نیازمند طیف سنجی قبل از استفاده از طیف بوده و این کار با استفاده ازdft موجود در گیرنده ofdm مقدور می باشد، سیستم ofdm به عنوان نخستین کاندیدا برای لایه فیزیکی رادیو شناختگر پیشنهاد گردید . از کاندیدهای دیگر برای تحقق لایه فیزیکی رادیو شناختگر می توان به سیستمهای مخابراتی چندحاملی بر مبنای بانک فیلتر اشاره کرد. اگرچه سیستمهای چندحاملی بر مبنای بانک فیلتر قبل از ofdm مطرح گردیدند، ولی ظهور مجدد این ساختارها به دلیل طرح ایده رادیوهای شناختگر می باشد. از معایب عمده سیستمهای مخابراتی چندحاملی، حساسیت به خطاهای همزمانسازی مانند خطای فرکانسی و خطای زمانی است. در نتیجه بررسی و مقایسه عملکرد سیستم های مخابراتی مبتنی بر تکنیک های چند حاملی در حضور خطاهای فرکانسی و زمانی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در سالهای اخیر ترکیب سیستمهای مخابراتی چند کاربره مبتنی بر تکنیک چند حاملی با شیوه fdma مورد توجه محققان قرار گرفته است. این ترکیب ارتباط همزمان کاربران را با bs از طریق استفاده از زیرحاملهای مجزا فراهم می آورد. اگرچه تحقیقات وسیعی در مورد عملکرد ofdma در حضور خطاهای فرکانسی و زمانی صورت گرفته است، ولی بررسی محدودی پیرامون عملکرد تکنیکهای چندحاملی بر مبنای بانک فیلتر در سیستمهای چندکاربره انجام شده است. هرچند که بررسی عملکرد سیستمهای چندکاربره در مود فرورو مشابه سیستمهای تک کاربره است، ولی مود فرارو به دلیل حضور سیگنالهای دریافتی با خطاهای فرکانسی و زمانی مختلف ناشی از کاربران متفاوت، از پیچیدگی بیشتری برخوردار است. شایان ذکر است که ارتباط تنگاتنگی میان نحوه تخصیص زیرحاملها و عملکرد سیستمهای چندکاربره وجود دارد. در تحقیق حاضر ابتدا سیستم های مخابراتی چند حاملی مبتنی بر بانک فیلتر معرفی گردیده و سپس حساسیت آنها به خطاهای فرکانسی و زمانی مورد بررسی می گردد. در ادامه ابتدا حساسیت سیستم های مخابراتی چندکاربره به خطاهای فرکانسی و زمانی در مود فرارو بررسی شده و سپس تصحیح خطای فرکانسی مورد مطالعه قرار می گیرد. سرانجام روش تصحیح خطای فرکانسی در سیستمهای چندکاربره مبتنی بر بانک فیلتر با تعدادی از روشهای موجود برای تصحیح خطای فرکانسی در ofdma از جنبه کارآیی و پیچیدگی مقایسه می گردد. در این تحقیق تمرکز اصلی روی استفاده از تخصیص دسته ای است، هرچند که نتایج حاصل برای تخصیص مذکور قابل تعمیم به حالت دسته ای-درهم نهی می باشد.

در این پایان نامه یک روش بخش بندی معنایی برای تصاویر هوایی ارائه شده است. بخش بندی معنایی باعث می شود، عمل بخش بندی و طبقه بندی به طور هم زمان در یک گام موثر انجام شود. در حقیقت یک برچسب معنایی برای هر بخش متناظر با کلاس آن (نظیر درخت، جاده، ساختمان، چمن و آب) اختصاص می یابد. این یک جنبه مهم برای سیستم فرود خودکار می باشد. برای فرود هواپیمای خودکار، عمل بخش بندی به تنهایی کافی نمی باشد. علاوه بر آن به یک فهم معنایی از تصویر ورودی برای شناسایی امکان یک فرود امن نیاز است. ترکیب این دو مرحله مهم ترین هدف به کارگیری روش معنایی می باشد. این الگوریتم برپایه توصیف رنگ و بافت می باشد. در مرحله آموزش، ابتدا ناحیه هایی همگن را به طور دستی استخراج کرده و هر ناحیه را به طور معنایی برچسب دادیم. سپس توصیف گرهای بافت و رنگ برای هر ناحیه در تصاویر آموزش محاسبه شدند. ترکیب توصیف گرها و برچسب معنایی آن ها برای ایجاد طبقه بندی کننده –kنزدیک ترین همسایگی استفاده می شود. برای بخش بندی یک تصویر جدید، آن را به تعدادی ابرپیکسل بیش بخش بندی می کنیم. ابرپیکسل ها ناحیه هایی یکنواخت و همگن از تصویر ورودی را به طور خودکار فراهم می کنند. سپس توصیف گرهای بافت و رنگ را برای هر ابرپیکسل محاسبه می کنیم و k- امین همسایگی نزدیک (به این بردار چند بعدی ) از طبقه بندی کننده knn را انتخاب می کنیم. این طبقه بندی کننده ابرپیکسل ها را به طور معنایی برچسب می زند. برچسب زنی همه ابرپیکسل ها طرح بخش بندی را فراهم می کند. از هیستوگرام های lbp-hf و رنگ تصاویر rgb به ترتیب،به عنوان توصیف گرهای بافت و رنگ استفاده می کنیم. این تصمیم مبتنی بر ارزیابی توصیف گرهای بافت مختلفی که در این پایان نامه شرح داده شدند ،می باشد. توصیف گر بافت lbp-hf به طور کلی نسبت به چرخش مقاوم می باشد و اثبات شده است،که نسبت به بسیاری از توصیف گرهای بافت پیشرفته بهتر عمل می کند. این الگوریتم به مجموعه وسیعی از تصاویر هوایی اعمال شد و نشان داده شد که دارای میزان موفقیتی در حدود %96 می باشد. به دلیل آن که مرز ابرپیکسل ها منطبق بر لبه های تصویر است، این الگوریتم قابلیت حفظ مرزها را دارد. ناحیه هایی که به چند قسمت تقسیم شده اند، با موفقیت بخش بندی شده و برچسب مشابه می گیرند. چون این بخش بندی در سطح ابرپیکسل (نه در سطح پیکسل) انجام می شود، مرحله تست بسیار سریع و موثر می باشد. این مزیت بسیار مهمی از این الگوریتم می باشد. همچنین این روش با روش هایی مشابه بر روی پایگاه داده یکسانی مقایسه شد. نتایج مقایسه برتری روش پیشنهادی را تأیید کرد.

انسان هایی که از ناتوانی های شدید حرکتی رنج می برند نیازمند وسایلی برای برقراری ارتباط و کنترل محیط خود هستند. مطالعات زیاد در دو دهه گذشته نشان داده است که فعالیت های الکتریکی مغز، می توانند در سیستم های واسط مغز و کامپیوتر (bci) که امکان ارتباط با محیط و کنترل آن را از طریق غیرماهیچه ای فراهم می کنند به کار گرفته شوند. سیستم های bci مبتنی بر الکتروانسفالوگرام (eeg)، ویژگی های کاربردی سیگنال eeg را اندازه گیری کرده و سیگنال های کنترلی را تولید می کنند. دو دسته مهم از این ویژگی ها عبارتند از: پتانسیل های رویدادی و فعالیت نوسانی مغز. هنگامی که توجه انسان به یک محرک جلب شود بخشی از یک پتانسیل رویدادی معروف به p300 در eeg او ظاهر می شود. در تحقیقات آزمایشگاهی معمولاً از تحریک بینایی و شنوایی برای تحریک کردن شخص و ظاهرشدن p300 در سیگنال الکتریکی مغز او استفاده می کنند. مشخص? اصلی این موج، دامن? بیشینه ای در زمان حدود 300 میلی ثانیه است. با اعمال روشهای پردازش سیگنال بر eeg می توان p300 را استخراج کرد. در این پایان نامه از دادگان مسابقات bci2005 استفاده می شود و کاراکترهای متناظر با دادگان p300-speller استخراج می شوند. پس از بررسی کارهای انجام شده مشخص شد که روش های بازشناسی الگو برای استخراج p300 بسیار کارآمد هستند، لذا در این پایان نامه، ماشین بردار پشتیبان (svm) به عنوان یک تفکیک کنند? قوی برای دسته بندی به کار گرفته شد، همچنین با اعمال بردار ویژگی حاصل از ضرائب تبدیل موجک گسسته سیگنال ها به svm، زمان دسته بندی نسبت به حالتی که از نمونه های سیگنال پس از نمایش تحریک به عنوان ویژگی استفاده شده است کاهش داده شد. با آزمایش روش پیشنهادی دقت تشخیص کاراکتر برابر با %97 شد که این دقت، بیشتر ازکارهای انجام شده قبلی است.

در این پایان نامه تکنیکی جدید به منظور پردازش تصاویر سی تی آنژیوگرافی و استخراج رگ ها از آن ارائه شده است. در این تکنیک با استفاده از عملگرهای مورفولوژیکی بخش های نامرتبط با رگ های کرونری حذف و در ادامه با استفاده از فیلترهای چندمقیاسی بر اساس ماتریس هسین، کلیه رگ های استخراج می شوند. در روش پیشنهادی این پایان نامه با استفاده از تکنیک پراکندن اشعه در سطح مقطع و حجم، رگ دنبال شده و خط مرکزی آن استخراج می شود. تکنیک پراکندن اشعه پیشنهادی از ترکیبی از ویژگی های هندسی و ظاهری رگ استفاده کرده و آن را جداسازی می کند. در پایان به منظور برقراری اتصال میان بخش های ناپیوسته و استخراج شاخه های جانبی از الگوریتم انتشار موج استفاده می شود. ارزیابی این الگوریتم بر اساس چارچوب پیشنهادی کارگاه استخراج رگ های کرونری که در سال 2008 برگزار شد می باشد. نتایج ارزیابی این الگوریتم نشان می دهد که از عملکرد قابل قبولی در مقایسه با سایر روش های پیشنهاد شده در این کارگاه برخوردار است و می تواند جایگزینی برای روش-های نیمه اتوماتیک باشد.

یکی از مراحل رایج در تحقیقات و آزمایش های پزشکی استفاده از روش های مدرن تصویربرداری است. در برخی از این روش ها مانند فرایند rnai که اخیراً مورد توجه محققان قرارگرفته است, تعداد تصاویری که در یک آزمایش تولید می شود بسیار زیاد است. در برخی دیگر مانند استفاده از ریزآرایه ها علاوه بر تعداد زیاد تصاویر تولید شده, ابعاد تصویری که در هر آزمایش تولید می شود نیز بزرگ است .در گروهی دیگر مانند ماموگرافی, به دلیل اینکه آزمایش ها باید به صورت دوره ای و در فواصل زمانی معین انجام شود, نگهداری تصاویر آنها به ازای هر بیمار نیازمند فضای ذخیره سازی قابل توجهی می باشد. با توجه این موارد و استفاده از پزشکی از راه دور در سال های اخیر که نیاز به ارسال برخی از این گونه تصاویر در پهنای باند محدود را طلب می کند, فشرده سازیِ بدون اتلاف این گونه تصاویر حجیم پزشکی توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. هدف اصلی در این رساله شناسایی خصوصیات و ویژگی های موجود در تصاویر پزشکی ذکر شده و استفاده از آنها در ارائه روش هایی با کارایی بالاتر برای فشرده سازی بدون اتلاف این تصاویر می باشد؛ در گام اول دیدگاه ها و جنبه های مختلف موجود در مورد علم فشرده سازی تصویر به دقت بررسی و دسته بندی جامعی در مورد آن ارائه می شود. همچنین روش های فشرده سازیِ بدون اتلافِ عام منظوره مورد بررسی دقیق قرارگرفته و ویژگی های اجزای اصلی و مراحل محتمل در طراحی این گونه روش ها استخراج می شود. سپس بر اساس این ویژگی ها دسته بندی جدیدی در مورد آنها ارائه می گردد. علاوه بر این, روش هایی که برای فشرده سازی تصاویر حجیم پزشکی نامبرده طراحی شده اند، بررسی و مشخصه های آنها استخراج و به روش مشابه دسته بندی می شوند. در گام دوم پس از بررسی دقیق اجزای تشکیل دهنده روش های بدون اتلافِ عام منظوره, میزان تأثیر این اجزا در روند فشرده سازی تصاویر مذکور مشخص می شود. سپس مراحل تأثیر گذار شناسایی و مورد تحلیل و آنالیز قرار می گیرند. در گام سوم ابتدا یکی از روش های پیشگویی قدرتمند با دیدگاه جدیدی آنالیز شده و نقاط قوت و ضعف آن مشخص می شود. همچنین چگونگی تولید خطا توسط این روش مدل سازی و جهت گیری هایی جهت بهبود دقت پیشگویی توسط آن ارائه می گردد. سپس یکی از خصوصیت های مهم موجود در این گونه تصاویر حجیم پزشکی شناسایی و مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. در ادامه بر اساس آنالیزهای انجام شده، روش های جدیدی برای فشرده سازی تصاویر rnai, ماموگرافی و ریزآرایه پیشنهاد می گردد. در نهایت کارایی روش های پیشنهادی با روش های عام منظوره مطرح, روش های خاص منظوره و همچنین استانداردهای موجود مقایسه شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده برتری روش های پیشنهادی نسبت به قدرتمندترین روش های فشرده سازی موجود در این زمینه می باشد. بطوریکه استفاده از روش های فشرده سازی پیشنهادی در مورد تصاویر rnai و ماموگرافی به ترتیب سبب کاهش 5.75 تا 30.31 درصدی و 0.87 تا 24.33 درصدی متوسط بیت بر پیکسل در مقایسه با سایر روش ها شده است. در مورد تصاویر ریزآرایه نیز روش های پیشنهادی از نرخ فشرده سازی قابل مقایسه و زمان اجرای بسیار پایین تری (4 دقیقه در مقایسه با 220 دقیقه) در مقایسه با سایر روش های ارائه شده در این زمینه برخوردار هستند.

بافت را می توان به صورت یک تابع از تغییرات مکانی شدت روشنایی پیکسل ها تعریف نمود. بافت، اندازه گیری میزان تغییرات هر سطح است که خصوصیاتی مانند همواری، نرمی، زبری، منظم بودن هر سطح جهت و تفاوت های منظم را اندازه گیری می کند. تشخیص بافت برای انسان کار ساده و آسانی است اما در سیستم بینایی ماشین و پردازش تصویر پیچیدگی های خاص خود را دارد. روش های شناسایی بافت وکلاس بندی آن ها، موضوع تحقیق بسیاری از محققین بوده است. اکثر سیستم های طراحی شده بر اساس ساختار تصاویر با پیکسل مربعی است. به همین دلیل، بسیاری از الگوریتم های ارائه شده همواره با مسائلی از جمله پیچیدگی، حجم بالای محاسبات، ناکافی بودن اطلاعات به دست آمده از بردار ویژگی های استخراج شده از تصویر به دلیل محدودیت های ساختار مربعی مواجه است. حدود 40 سال پیش ساختار جدیدی در ارائه تصاویر به صورت شش ضلعی ارائه گردید. به علت مزایای فراوانی که این ساختار در مقایسه با ساختار مربعی دارد، خیلی زود توجه بسیاری از محققین را به سوی خود جلب نمود. از جمله مزیت های ساختار شش ضلعی می توان به یکسان بودن فاصله هر پیکسل تا پیکسل های همسایه (همسانی) و کیفیت بالای آن ها در استخراج لبه ها و گوشه ها اشاره نمود. در این پایان نامه روشی نوین جهت استخراج بافت تصاویر در ساختار شش ضلعی تصاویر ارائه می شود. برای استخراج اطلاعات از بافت، پس از تبدیل تصاویر از ساختار مربعی به شش ضلعی، از الگوی دودویی محلی کامل طراحی شده در ساختار شش ضلعی استفاده می شود. در این روش اطلاعات بافت هر پیکسل از تصویر با کمک سه پارامتر اندازه اختلاف روشنایی پیکسل های همسایه با پیکسل مرکزی، علامت اختلاف روشنایی پیکسل های همسایه با پیکسل مرکزی و روشنایی پیکسل مرکزی در هر الگو به دست می آید. با اعمال توصیف گر مورد نظر، برای هر تصویر یک بردار ویژگی بدست می آید و با دسته بندی بردارهای ویژگی داده های آموزشی یک فرهنگ لغت ایجاد می گردد. سپس با استفاده از این فرهنگ لغت، مدل آموزشی برای مجموعه بافت تصاویر با کلاس های متفاوت مشخص می شود. الگوریتم گفته شده بر روی دو مجموعه تصاویر outex و brodatz اجرا شد. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که دقت کلاس بندی بافت تصاویر در ساختار شش ضلعی در مقایسه با ساختار مربعی حدود 7 درصد بهبود پیدا می کند.

یکی از مهمترین معیارهای الگوریتم های پردازش تصویر قابلیت پیاده سازی آن ها به صورت زمان -حقیقی می باشد. پردازش های زمان - حقیقی دارای کاربردهای فراوانی از جمله تلفن های همراه، بینایی ماشین، نظارت بر صنعت و امنیت اطلاعات می باشند. از این رو مفاهیم و روش هایی که موجب تسریع انجام محاسبات و کاهش حجم آن ها می گردند حائز اهمیت هستند. تصویر تجمعی یکی از این مفاهیم است. این مفهوم در الگوریتم هایی همچون تشخیص و تعقیب شی، یافتن ارتباط میان تصاویر و آستانه گذاری استفاده می شود. هر چند به کار گیری تصویر تجمعی موجب افزایش سرعت پردازش ها می شود، اما محاسبه این تصویر خود امری زمان بر و با حجم محاسباتی بالا است. از این رو تلاش هایی برای محاسبه سریع این تصویر بر روی بسترهای گوناگون صورت گرفته است. از طرفی با پیشرفت تکنولوژی cmos و کوچکتر شدن ابعاد ترانزیستورها امکان مجتمع سازی مدارهای پردازشی در کنار حسگرهای تصویر و انجام پردازش همزمان با دریافت تصویر فراهم گشته است. این عمل موجب افزایش سرعت و کاهش هزینه، توان مصرفی و سطح اشغالی می شود. هدف این پایان نامه پیشنهاد ساختاری جهت محاسبه تصویر تجمعی همزمان با دریافت اطلاعات تصویر در حسگر می باشد. برای این منظور تصویر به بلوک های مجاور هم تقسیم شده، تصویر تجمعی هر بلوک مستقل از سایر بلوک ها محاسبه گشته و همراه اطلاعات تصویر به خارج از حسگر انتقال می یابد. پس از آن با استفاده از روشی پیشنهادی تصویر تجمعی نهایی با استفاده از مقادیر بلوک ها محاسبه می شود. به منظور تولید تصویر تجمعی ابعاد هر بلوک در نظر گرفته شده است و از حسگر cmos نوع جریان با دو ترانزیستور در هر پیکسل استفاده شده است. نحوه محاسبه تصویر تجمعی در هر بلوک مشابه روش مرسوم سریالی است، اما با تغییر نحوه جاروب تصویر از حالت سطری به ستونی تنها به ذخیره سازی مقدار تجمعی یک پیکسل در هر مرحله نیاز است. به منظور ارزیابی عملکرد مدار پیشنهادی خروجی بلوک با انجام شبیه سازی هایی به ازای سطوح مختلف ورودی بررسی شده و میزان خطا در حالت های مختلف ارائه گردیده است. همچنین پردازش تشخیص حباب که در روش surf مورد استفاده قرار گرفته است بر روی تصویر نمونه ای با ابعاد که تصویر تجمعی آن از دو روش مرسوم سریالی و مبتنی بر مدار پیشنهادی محاسبه گشته اعمال شده و خروجی ها با یکدیگر مقایسه شده اند. در حالی که نتایج خروجی مشابه یکدیگر می باشند سرعت محاسبه تصویر تجمعی نهایی با استفاده از بلوک های محاسبه شده، نسبت به محاسبه آن با استفاده از روش مرسوم تا حدود پانصد برابر افزایش یافته است

استخراج ساختارهای اصلی در تصاویر شبکیه چشم، از جمله رگ های خونی، دیسک نوری و ناحیه فووه آ ، نقش مهمی را در تشخیص اتوماتیک بیماری های قلبی عروقی و چشمی مانند رتینوپاتی دیابتی، ایفا می کنند. بر این اساس، در این پایان نامه ابتدا روشی نوین وموثر جهت استخراج رگ های خونی از تصاویر شبکیه چشم پیشنهاد شده است. الگوریتم پیشنهادی جهت استخراج رگ های خونی، سه مرحله اصلی را شامل می شود. در مرحله اول، تغییرات غیریکنواخت روشنایی در پس زمینه و کانتراست رگ های خونی به ترتیب با اعمال فیلتر "انتشار غیرخطی با کانتراست مدوله شده" و عملگر مورفولوژی top-hat با مجموعه ای از المان های ساخت چند جهته اصلاح می شوند. در مرحله دوم، با توجه به دو ویژگی مقیاس پذیری غیریکنواخت و جهت داربودن برای نسل جدید تبدیل کرولت، مجموعه ای از تصاویر جهتی بر این اساس، به منظور استخراج بخش مرکزی رگ ساخته و پردازش می شوند. سپس به منظور حذف زوائد و ساختارهای غیررگ، تصاویر جهتی مربوط به رگ های باریک به صورت حاصل جمع ترکیب می شوند. نهایتاً در مرحله سوم، بخش بندی درخت رگ با اعمال یک فر آیند تکرارپذیر رشد ناحیه، با در نظر گرفتن مراکز رگ به عنوان نقاط دانه، آشکار می شود. در ادامه الگوریتمی کارآمد جهت استخراج دیسک نوری از تصاویر شبکیه ارائه شده است. در الگوریتم پیشنهادی به این منظور ابتدا رگ های خونی شبکیه با استفاده از عملگرهای مورفولوژی از تصویر شبکیه حذف می شوند. سپس تبدیل کرولت تصویر حاصل از مرحله قبل، محاسبه می شود و ضرائب آن جهت استخراج نواحی نامزد برای دیسک نوری با استفاده از یک تابع غیرخطی اصلاح می شوند. نواحی نامزد با اعمال آشکارساز لبه کنی و تبدیل هاف بر روی تصویر حاصل از بازسازی ضرائب کرولت اصلاح شده، استخراج می شوند. سپس با توجه به ساختار رگ های خونی در پیرامون دیسک نوری، آرک اصلی رگ با استفاده از مجموعه ای از عملگرهای مورفولوژی آشکار می شود. پس از آن ناحیه واقعی دیسک نوری با استفاده از اطلاعات آرک اصلی رگ تعیین می گردد. در نهایت مرز ناحیه دیسک نوری با اعمال روش مجموع سطح مبتنی بر ترم تنظیم فاصله استخراج خواهد شد. در پایان نیز الگوریتمی موثر جهت استخراج ناحیه فوو ه آ پیشنهاد شده است. الگوریتم پیشنهادی به این منظور با تعریف ناحیه roi در تصاویر شبکیه شروع می شود. سپس همانند الگوریتم پیشنهاد شده برای استخراج دیسک نوری، ناحیه نامزد فووه آ با بازسازی ضرائب کرولت اصلاح شده در ناحیه roi ، مشخص می شودو مرز این ناحیه با اعمال روش مجموع سطح مبتنی بر ترم تنظیم فاصله آشکار خواهد شد. الگوریتم پیشنهادی جهت استخراج رگ های خونی شبکیه بر روی تصاویر رنگی از پایگاه داده drive و همچنین تصاویرآنژیوگرافی از واحد آنژیوگرافی بیمارستان فیض اصفهان به ترتیب صحت 9359/0 و 9354/0 را نتیجه داده است. همچنین الگوریتم پیشنهادی به منظور استخراج ناحیه دیسک نوری بر روی تصاویر آنژیوگرافی صحت 9012/0را نتیجه می دهند.

محدودیت منابع از جمله چالش های شبکه های حسگر است که می بایست در طراحی شبکه و الگوریتمهای مورد استفاده مورد توجه قرار گیرند. از جمله این محدودیت ها می توان به توان مصرفی، توان محاسباتی، پهنای باند کانال و حافظه اشاره نمود. از آنجا که معمولاً منبع تغذیه حسگرها در شبکه های حسگر باتری می باشد استفاده صحیح از این منبع باعث افزایش عمر شبکه می گردد. تا کنون راهکارهای متنوعی برای کاهش توان مصرفی در شبکه های حسگر پیشنهادشده است که از جمله آنها می توان به زمانبندی فعالیت حسگرها، طراحی روش های مسیریابی آگاه از توان، طراحی حسگرهای کم مصرف و طراحی نرم افزارهای با پیچیدگی کم اشاره نمود. در این رساله ابتدا تعاریف و کاربردهای شبکه های حسگر دوربین بررسی می شود. سپس چالش های موجود در طراحی شبکه های حسگر عنوان می گردد. از بین کاربردهای مختلف شبکه های حسگر دوربین کاربرد مهم پوشش و پایش نقاط هدف در نظر گرفته شده، دو مسأله در این ارتباط مطرح می شود. هدف کلی هر دو مسأله انتخاب بهینه حسگر به منظور افزایش طول عمر شبکه است. در مسأله اول پوشش ناحیه ای با وضوح همگن مد نظر است. در این ارتباط راه حل های حریصانه و تکاملی پیشنهاد می گردد. در مسأله دوم پوشش نقاط هدف با وضوح غیر همگن مورد نظر است. در این ارتباط ابتدا مسأله به شکل یک مسأله بهینه سازی گسسته مطرح شده، ثابت می شود که این مسأله در حالت کلی از لحاظ پیچیدگی np-hard است. برای حل این مسأله دو راه حل متمرکز حریصانه و یک روش توزیع شده پیشنهاد می شود. برای حالت خاصِ مسأله که در آن نقاط هدف روی یک خط قرار دارند و از آن تعبیر به حالت یک بعدی می شود، یک راه حل بهینه با پیچیدگی محاسباتی کم و با کمک ساختار ترلیس پیشنهاد می گردد. روش های پیشنهادی از لحاظ عملکرد و زمان اجرا با روش بهینه مقایسه، کارایی آنها بررسی می گردد. علاوه بر این روشی طراحی می شود که با کمک آن بتوان تشخیص داد که در چه صورتی مسأله پوشش با وضوح غیر همگن در حالت کلی قابل تبدیل به حالت یک بعد و استفاده از روش بهینه برای حل است. برای این منظور یک ساختار درختی پیشنهاد می گردد. از آنجا که حجم داده های ویدئویی زیاد است و انتقال یا نگهداری آنها نیاز به پهنای باند زیاد دارد و با توجه به محدودیتهای شبکه حسگر از لحاظ حجم حافظه و پهنای باند، روشی ساده و منظم ارائه می شود که بتواند پیچیدگی محاسباتی بخش تخمینِ حرکتِ کدکننده های ویدئویی را کاهش دهد. این روش بر اساس ویژگی هایی از تصاویر ویدئویی طراحی شده که از روی طیف وسیعی از تصاویر استاندارد بدست آمده است. روش پیشنهادی از لحاظ معیار psnr و سرعت اجرا با روشهای مطرح در این زمینه مقایسه می گردد.

حدود%6/0-%8/0 جمعیت جهان مبتلا به صرع هستند. رخداد ناگهانی حمله های صرعی در این بیماران سبب می شود که آنها زندگی مطلوبی نداشته باشند. به همین دلیل مدت هاست که محققان درصدد بررسی امکان پیشگویی وقوع حمله های صرعی هستند؛ چرا که اگر بتوان حمله های صرعی را با اطمینان پیشگویی کرد، علاوه بر این که بیمار در بقیه موارد می تواند با آرامش به زندگی خود بپردازد، امکان اقدامات درمانی جدیدی نیز فراهم می شود. اگرچه امکان پیشگویی وقوع حمله های صرعی از روی سیگنال های eeg ثبت شده از سطح سر یا سطح قشر مغز و با استفاده از اطلاعات یک کانال یا چندین کانال به کرّات مورد توجه قرار گرفته است، اما با ارزیابی آماری دقیق در مورد نتایج به دست آمده، به جرأت می توان گفت که هیچ یک از روش ها نتیجه ای بهتر از پیشگویی کننده تصادفی نداشته اند، لذا در عمل به علت خطای مثبت زیاد قابل استفاده نمی باشند. در این رساله هدف بررسی این موضوع است که آیا علت دستیابی به پیشگویی با دقت کم استفاده از ویژگی هایی از سیگنال است که از فرآیند حاکم بر تولید سیگنال های depth-eeg اطلاعات کافی به دست نمی دهند. به این منظور اطلاعات فیزیولوژیک در مورد مکانیسم وقوع حمله های صرعی یعنی مشخصه های مهار و تحریک در مجموعه ای از نورون ها از سیگنال های depth-eeg استخراج شده است، تا تأثیر این اطلاعات در امکان پیشگویی حمله های صرعی بررسی شود. برای استخراج اطلاعات فیزیولوژیک، سیگنال های depth-eeg خروجی یک مدل محاسباتی که بر مبنای فعل و انفعالات بین مجموعه های نورونی در هیپوکامپ طراحی شده است، فرض شده است. در این رساله از این مدل با عنوان مدل depth-eeg یاد شده است. در واقع به علت عدم دسترسی به مقدار پارامترهای تحریک و مهار در نورون ها، مقدار آنها باید به عنوان پارامترهای مدل مفروض با توجه به سیگنال های depth-eeg تخمین زده شود. در این رساله پس از بررسی تحلیلی مدل و تعریف بردار پارامتر موثر در تغییر فعالیت خروجی مدل، با اثبات خاصیت یک به یک بودن مدل روش ساده ای برای تخمین پارامترها به روش بیشترین درستنمایی ارائه شده است. به علاوه روش ابتکاری جدیدی مبتنی بر همزمان-کردن خروجی مدل با سیگنال مورد شناسایی پیشنهاد شده است. اجرای هر دو روش مستلزم بهینه سازی توابع هدف می باشند و لذا تخمین پارامترهای بهینه بسیار زمان بر است. با استفاده از این دو روش پارامترهای مربوط به سیگنال های ساختگی تخمین زده شده است. با توجه به این که خطای تخمین روش پیشنهادی از روش بیشترین درستنمایی کمتر است، با استفاده از روش پیشنهادی پارامترهای مربوط به سیگنال های depth-eeg واقعی در طول زمان به دست آمده است. سپس به منظور برخط نمودن فرآیند استخراج پارامترها رفتار دنباله پارامترها به صورت فضای حالت (ssm) مدلسازی شده است. معادلات تفاضلی حاصل از این مدلسازی به معادلات توصیف کننده مدل depth-eeg اضافه شده است، به نحوی که امکان استخراج دنباله پارامترها با استفاده از فیلتر کالمن میسر شده است. در نهایت با استفاده از پارامترهای استخراج شده به عنوان ویژگی های فیزیولوژیک دقت پیشگویی حمله-های صرعی در 6 بیمار (شامل 24 حمله و 60 ساعت سیگنال دورازحمله) از پایگاه داده fspeeg برابر با 71% (حساسیت 04/84% و خطای مثبت 28/0 در ساعت) به دست آمده است. با ارزیابی آماری با استفاده از داده های جایگزین حاصل از جایگزینیِ زمان حمله و جایگزینیِ پنجره های 10 ثانیه ای از سیگنال مقدار p-value معرف اعتبار نتیجه گزارش شده به ترتیب 0 و 02/0 به دست آمده است، به عبارت دیگر نتیجه قابل تعمیم به تعداد زیادتری از بیماران و زمان بیشتری سیگنال دورازحمله است. همانند دیگر کارهای قبلی در زمینه پیشگویی حمله های صرعی، پیشگویی کننده حاصل در مقایسه با پیشگویی کننده تصادفی برتری ندارد. به هر حال رسیدن به این نتیجه با استفاده از اطلاعات تنها یک کانال و به صورت برخط نویدبخش موثربودن استفاده مستقیم از اطلاعات فیزیولوژیک به عنوان ویژگی است. پیشنهاد می شود در آینده روش معرفی شده در این رساله با بهبود مدل و توجه به اطلاعات چندکاناله انجام گیرد.

امروزه سیستم های راداری دارای کاربردهای فراوانی در زمینه های مختلف نظامی و غیرنظامی نظیر مراقبت، جست وجو، ناوبری، کنترل آتش، تصویربرداری، هواشناسی و … می باشند. تصویربرداری راداری یکی از کاربردهای سیستم های راداری است که هم برای مقاصد نظامی و هم برای مقاصد غیرنظامی مورد استفاده قرار می گیرد. تصویربرداری راداری توسط دو دسته رادارهای sar و isar انجام می شود. در sar معمولاً رادار متحرک بوده و از اهداف ساکنی چون عوارض پوسته زمین، شهرها و … تصویربرداری می کند. از طرف دیگر رادار isar معمولاً ثابت بوده و از اهداف متحرکی نظیر کشتی، هواپیما، اجرام آسمانی، موشک و … تصویربرداری می نماید. در این پایان نامه تصویربرداری دو بعدی به کمک رادارهای isar مد نظر است. روش مرسوم در این رادارها انجام پردازش داپلر به کمک تبدیل فوریه است. اما معمولاً به دلیل حرکت پیچیده و مانوردار هدف، طیف داپلر متغیر با زمان شده و استفاده از تبدیل فوریه سبب مات شدگی تصویر نهایی خواهد شد. براین مبنا ابتدا باید تغییرپذیری با زمان طیف داپلر تا حد امکان جبران شده وسپس تبدیل فوریه به کار گرفته شود. اصولاً الگوریتم های جبران سازی که به این منظور پیشنهاد شده اند در حرکت های مانوردار و پیچیده هدف موفقیت چندانی نداشته و در ضمن بار محاسباتی زیادی را نیز تحمیل می نمایند. در حوالی دهه 90 میلادی استفاده از تبدیل های زمان- فرکانس برای پردازش داپلر و به تبع تشکیل تصویر پیشنهاد شد که هم برای حرکت های هموار و هم برای حرکت های مانوردار قابل استفاده بود. در این پایان نامه ابتدا مروری بر تبدیل های زمان- فرکانس خطی و دوخطی شامل تبدیل های کلاس کوهن خواهیم داشت. پس از آن تبدیل فوریه کسری را به عنوان ابزاری قوی برای پردازش سیگنال های با طیف متغیر با زمان معرفی نموده و به بررسی خواص آن می پردازیم. سپس از تبدیل فوریه کسری و یکی از معمول ترین تبدیل های کلاس کوهن (توزیع شبه ویگنر- ویل هموار شده) برای تشکیل تصویر در isar استفاده می کنیم. برای تنظیم مرتبه تبدیل فوریه کسری و نیز پارامترهای کرنل توزیع شبه ویگنر- ویل هموار شده، از معیار حداقل آنتروپی در دو حالت کلی و محلی بهره می بریم. مقایسه کمّی تصویر به دست آمده با استفاده از تبدیل فوریه کسری با تصویرهای حاصل از تبدیل فوریه و تبدیل فوریه زمان کوتاه نشان می دهد تبدیل فوریه کسری ابزار بسیار مناسبی برای تشکیل تصویر isar حتی در سیگنال به نویزهای پایین می باشد.

امضای افراد یکی از روشهای تایید هویت فرد در مناسبات مختلف بویژه در حوزه اقتصادی است. امضاهای برخط امضاهایی هستند که توسط ابزارهای الکترونیکی از قبیل صفحه رقومی کننده ثبت می شوند و امضا به صورت رشته زمانی در رایانه ذخیره می شود. در این نوع امضا علاوه بر اطلاعات مکانی، اطلاعات زمانی از قبیل سرعت، شتاب و... نیز حفظ می شود. هدف از تایید امضا، جداسازی امضاهای جعلی از امضاهای اصلی است. در این پایان نامه در ابتدا عملیاتی از قبیل نرمالیزه کردن اندازه امضا، هموارسازی و حذف چرخش بر روی امضاها انجام می شود وسپس با استفاده ازالگوریتمی بر مبنای تطابق نقاط اکسترمم سیگنال ها، پیچش زمانی پویا وکلونی مورچه ها، یکسان سازی طول زمانی آنها انجام می گردد و توسط رگرسیون توسعه یافته شباهت بین امضاها را بدست می آوریم. استفاده از رگرسیون توسعه یافته، در مقایسه با فاصله اقلیدسی و dtw، معیار بهتری از میزان شباهت دو امضا بدست می دهد، برای این منظور باید طول زمانی سیگنال های متناظر دو امضا یکسان شود. استفاده از تطابق همه نقاط برای یکسان سازی طول زمانی این سیگنال ها سبب کاهش تمایز بین امضاهای اصلی و امضاهای جعلی می شود. به همین دلیل برای حفظ تمایز بین امضاهای اصلی و امضاهای جعلی، روشی بر مبنای تطابق نقاط اکسترمم برای یکسان سازی طول زمانی سیگنال ها ارایه شده است. با افزایش پیچیدگی و پیشرفت سیستم های کنترلی و استفاده از آن ها در محیط ها و کاربردهای حساس، تمایل روزافزونی در زمینه تشخیص خطا ایجاد شده است. در گذشته شبکه های عصبی به عنوان ابزاری برای تشخیص مدل یا خرابی در یک سیستم به کار گرفته شده اند. اما مشکل الگوریتم بهینه سازی آن ها برای انتخاب پارامتر و کم کردن خطا در هر مرحله به جای کم کردن خطای کل مدل باعث شده است تا ماشین بردار پشتیبان جایگزین مناسبی برای آن ها شوند. ماشین بردار پشتیبان بر پایه تیوری یادگیری آماری وپنیک از جمله الگوریتم های یادگیری موفق در زمینه تشخیص و ایزوله نمودن خطا در سیستم های دینامیکی می باشد. تکنیک pca بهترین روش برای کاهش ابعاد داده به صورت خطی می باشد. یعنی با حذف ضرایب کم اهمیت بدست آمده از این تبدیل، اطلاعات از دست رفته نسبت به روشهای دیگر کمتر است. البته کاربرد pca محدود به کاهش ابعاد داده نمی شود و در زمینه های دیگری مانند شناسایی الگو نیز مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش محورهای مختصات جدیدی برای داده ها تعریف شده و داده ها براساس این محورهای مختصات جدید بیان می شوند. در ادامه به کمک svm و pca به تشخیص امضاهای اصلی از امضاهای جعلی می پردازیم. البته داده های مذکور بسیار به هم نزدیک می-باشند. زیرا امضاهای جعلی به صورت حرفه ای جعل شده اند و باید بهترین ویژگی ها را انتخاب کرده و با آن svm را آموزش دهیم. در این پایان نامه قصد داریم با استفاده از ترکیب دو طبقه بند میزان خطا را کاهش دهیم. سیستم پیشنهادی تایید امضای برخط، بر روی مجموعه امضاهای svc2004، مربوط به اولین مسابقه بین المللی تایید امضا آزمایش شده و نتایج آن با نتایج تیم-های شرکت کننده در این مسابقه، مقایسه شده است.

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 سنسور موقعیت یاب شی پرنده وجود دارد که سنسورهای gps، رادار و لیزر می باشند. دوربین های مادون قرمز نمونه دیگری از این سنسورها می باشند که علاوه بر کم هزینه بودن غیر فعال هستند و در برابر اختلال ها مقاوم می باشند. اساس کار این سیستم ها ردیابی اشیا پرنده بدون سرنشین با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر می باشد. در این مقاله ساخت یک سیستم فرود خودکار با دقت کمتر از یک متر محقق شده است که بسیاری از معایب روش های دیگر را پوشش داده است و دارای هزینه بسیار پایینی نسبت به روش های دیگر دارد. سیستم فرود خوکار نوری شامل یک موقعیت یاب می باشد که دوربین مادون قرمز و فاصله یاب لیزری بر روی آن نصب شده اند و شی پرنده را ردیابی می کند. اطلاعات ردیابی به سیستم آنالیز خط سیر فرستاده می شود و مسیر حرکت شی پرنده به صورت بلادرنگ محاسبه می گردد. الگوریتم ردیابی ارائه شده در این مقاله به گونه ای می باشد که علاوه بر بهبود بخشیدن به خطاهای روش های دیگر دارای قابلیت پیاده سازی آسان می باشد و از سرعت خوبی برخوردار می باشد. آزمایشات نشان می دهد که این الگوریتم در بدترین حالت حدود 5 درصد از فریم ها را از دست می دهد که بسیار ناچیز می باشد. این آزمایشات بر روی داده های واقعی انجام شده و نشان می دهد این الگوریتم دارای عملکرد دقیقی در شرایط ابری و پس زمینه نویزی دارد.

امروزه امنیت یکی از مهمترین چالش هایی است که بشر در زندگی روزمره با آن روبرو است. یکی از روش های تامین امنیت شناسایی هویت افراد می باشد. در این راستا دانشی به نام بیومتریک به خدمت بشر آمده است. بیومتریک دانشی است که با استفاده از خصوصیات رفتاری یا فیزیولوژیکی افراد به شناسایی آنها می پردازد. شناسایی اثر انگشت یکی از بهترین روش های بیومتریک برای تعیین هویت است. اکثر سیستم های اتوماتیک مقایسه اثر انگشت بر پایه تطبیق جزییات می باشند. استخراج جزییات بصورت خودکار یکی از مراحل حساس در طراحی سیستم های تایید اثر انگشت است. یکی از مراحل پیچیده برای ارتقاء کیفیت تصویر و استخراج جزییات، محاسبه جهت خطوط برآمدگی اثر انگشت است. در این پایان نامه با بهبود و پیاده سازی الگوریتم های موجود، سخت افزاری برای محاسبه جهت در تصویر اثرانگشت مبتنی بر معماری خط لوله ارایه شده است که از کارآیی مناسبی برخودار می باشد. اکثر روش های استخراج جزییات، تصاویر خاکستری را به باینری تبدیل می کنند. اخیراً روش هایی پیشنهاد شده است که جزییات را بطور مستقیم از تصویر خاکستری استخراج می کنند. این روش ها عمدتاً نیاز به انجام محاسبات پیچیده و زمانبری دارند و به صورت نرم افزاری انجام می شوند. به همین دلیل پیاده سازی مستقیم آنها به صورت بلادرنگ بسیار دشوار است. در این پایان نامه روشی ارایه گردیده است که حجم محاسبات را کاهش داده و مستقیما از تصویر خاکستری جزییات را با سرعت مناسبی استخراج می کند. سخت افزار جدیدی برای اجرای این روش ارایه گردیده است.

سیستمهای راداری امروزی کاربردهای بسیار متنوعی در امور نظامی و غیر نظامی نظیر مراقبت و جستجو، ناوبری و ردیابی، تصویربرداری و نقشه برداری و هواشناسی یافته اند. یکی از کاربردهای رادار، تصویربرداری از اهداف متحرکز رادارهای دهنه-مرکب معکوس استفاده میشود که دارای کاربردهیا متعددی هستند و آنچه که در این پایان نامه مورد نظر ماست تصویربرداری دوبعدی از اهدافی نظیر هواپیماها به منظور شناسایی آن اهداف میباشد. در تصویربرداری رایج راداری از تبدیل فوریه برای استخراج اطلاعات دوپلر منعکس کننده ها و تشکیل تصویر استفاده میشود اما از آنجا که معمولا هدف دارای حرکتی پیچیده و مانوردار است که موجب چرخش سریع و غیر یکنواخت آن میشود این فرکانس ها ی دوپلر عملا متغیر با زمان هستند و استفاده از تبدیل فوریه سبب پخش طیف دوپلر و مات شدن تصویر میشود. استفاده از تبدیلات زمان - فرکانس بجای تبدیل فوریه برای تشکیل تصویر راه حل موثری است که در سالهای دهه 90 برای رفع مشکل مات شدگی تصاویر راداری ارائه شد و میتواند برای اهداف با حرکت هموار یا مانوردار مورد استفاده قرار گیرد. به علاوه این روش موجب بهبود سیگنال به نویز تصاویر شده و میتواند در تصویربرداری همزمان از دو یا چند هدف با بهبود مشکل خطاهای فاز جبران نشده، تصویر اهداف را بدست آورد. در این پایان نامه ضمن بررسی کلی استفاده از روشهای مختلف زمان - فرکانس در استخراج تصویر، با استفاده از معیارهای آنتروپی و کنتراست و اعمال آنها بر روی کل تصویر و نیز هر یک از سلولهای فاصله به طور مستقل، عملکرد این روش را برای تنظیم بهینه پنجره تبدیل فوریه زمان - کوتاه در شرایط مختلف بررسی نموده و با تبدیل فوریه مقایسه میکنیم. شبیه سازی نشان می دهند که روش آنتروپی محلی به ازای هر میزان چرخش هدف و حتی با وجود مقادیر کوچک سیگنال به نویز دارای عملکرد بسیار مطلوبی بوده و بخصوص هنگامی که هدف دارای حرکتی با چرخش سریع باشد اختلاف عمده ای با تبدیل فوریه دارد و در استخراج تصویر هدف با استفاده از یک تبدیل زمان -فرکانس نوعی نظیر تبدیل فوریه زمان - کوتاه، این روش میتواند به خوبی از عهده تنظیم بهینه پنجره تبدیل برای رسیدن به تمرکز هر چه بیشتر نقاط هدف و افزایش وضوح تصویر برآید.

تمام مدارات الکترونیکی غیرخطی هستند، این یک واقعیت پایه در الکترونیک است. فرض خطی بودن که زیربنای اکثر تیوری های مدرن مداری امروزی را تشکیل میدهد، در واقعیت یک نوع تقریب بشمار می آید. بعضی از مدارات مانند تقویت کننده های سیگنال کوچک در اصل به صورت ضعیف غیرخطی هستند، با این حال در مدار به صورت المان های خطی درنظر گرفته می شوند. گونه ای دیگر از مدارات مانند چندبرابر کننده های فرکانسی از این قابلیت غیرخطی در مدارات خود استفاده می کنند و اگر خاصیت غیرخطی بودن وجود نداشت عملاً ساخت این مدارات امکان پذیر نبود. مسلماً طراحی مدارات غیرخطی بسیار پیچیده تر از مدارات خطی است و موضوعات فراوانی از جمله مدلسازی المان های غیر خطی و آنالیز این مدارات را در بر می گیرد، که هر دو این موارد در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته اند. در این تحقیق ابتدا به مطالعه اثرات غیر خطی پرداخته و روش های آنالیز مدارات غیر خطی را بررسی می کنیم . سپس مدلسازی ادوات نیمه هادی بیان شده و روابط بین این مدل ها استخراج می شود، در ادامه روش توازن هارمونیکی را مورد بررسی قرار می دهیم و روند اجرای این تحلیل غیر خطی را بیان می کنیم، روش سری ولترا را به عنوان روش اصلی مورد استفاده در این پایان نامه در فصل جداگانه ای بیان کرده و روش های بدست آوردن تابع انتقال غیر خطی مورد استفاده در این تحلیل را استخراج می کنیم، بدنبال آن از مدل های ارایه شده در بخش مدلسازی ادوات نیمه هادی استفاده کرده و عناصر غیر خطی موجود در ساختار ترانزیستور دو قطبی را مدل می کنیم. از روش بهینه مشخص شده برای آنالیز سری ولترا که در فصل تحلیل توسط سری ولترا بدست آوردیم استفاده کرده و جملات مربوط به اعوجاج میان مدوله سازی غیر خطی های مختلف موجود در ساختار ترانزیستور را با در نظر گرفتن پارامتر دما و با تفکیک عوامل مختلف ارایه شده در مدلسازی این ناخطی ها استخراج می کنیم، گرچه نتایج بدست آمده در بخش های مختلف این پایان نامه بر اساس پایه ریاضی محکم استوار بوده و روند بدست آوردن تمامی معادلات در بخش های مختلف ذکر شده است ولیکن در انتها برای بررسی صحت نتایج خود از نرم افزار matlab استفاده کرده و نتایج عددی روابط بدست آمده را با پیاده سازی یک برنامه gui در این نرم افزار با نتایج عددی بدست آمده در نرم افزار microwave office مقایسه می کنیم.

پیشرفت علم پزشکی با سایر رشته های علوم و تکنولوژی ارتباطی بسیار نزدیک دارد و تأثیرات عمیقی که جهش های گاه به گاه در شاخه های مختلف علم بر زندگی انسان و روش های ارایه خدمات پزشکی می گذارد توصیفگر آن است. ظهور شبکه های حسگر بدنی (bsn) نمایانگر یک چنین جهشی است. این شبکه ها شاخه جدید و جالبی در دنیای پایش سلامت از راه دور ایجاد کرده اند. تعدادی حسگر بی سیم کوچک، به صورت کاملاً دقیق و حساب شده، درون و یا روی بدن نصب می شوند و یک شبکه بدنی بی سیم را ایجاد می کنند که می توانند علایم حیاتی مختلف یا پارامترهای محیطی را نمونه برداری، پردازش و مخابره کنند. این گره ها امکان پایش مستقل از مکان شخص را، در محیط های معمولی و برای بازه های طولانی فراهم می آورند و برای کاربر و کادر پزشکی، فیدبکی بلادرنگ از وضعیت سلامت بیمار، عرضه می کنند. در این پایان نامه، ضمن معرفی شبکه های حسگر پزشکی و اثرات آن در پزشکی مدرن، به مرور تکنولوژی حال حاضر و دسته بندی تحقیقات مختلفی که در رابطه با آنها شده است، پرداخته می شود. پس از آن، با بررسی مسایل و کاربردهای شبکه های حسگر پزشکی، به ارایه راه حلی برای مصرف کمینه انرژی در گره های حسگر، که از مهمترین چالش های شبکه های حسگر بدنی است، می پردازیم. به این منظور از شبکه ای متشکل از گره های رله که وظیفه انتقال اطلاعات از حسگرها به سینک را بر عهده خواهند داشت، استفاده می شود. نتایج، نشان دهنده کاهش قابل توجه مصرف انرژی در حسگرهاست. همچنین، بسته به توزیع حسگرها این روش می تواند موجب کاهش انرژی مصرفی در کل شبکه شود.

تکنولوژی ریزآرایه ابزاری جدید در علم ژنتیک می باشد که به محققان اجازه مطالعه رفتار هزاران ژن را بطور همزمان می دهد. حاصلِ هر آزمایش ریزآرایه تصاویری با حجم بالا است که با عکسبرداری از ریزآرایه بدست آمده اند. به دلیل بزرگ بودن اندازه این تصاویر، تعداد زیاد تصاویر تولید شده در هر آزمایش و به اشتراک گذاشتن و نگهداری این تصاویر در پایگاه داده های مختلف، امروزه فشرده سازی تصاویر ریزآرایه اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده است. در این پایان نامه چند روش برای بهبود فشرده سازی بدون اتلاف تصاویر ریزآرایه ارایه شده است. روشی مبتنی بر آستانه گذاری وفقی برای بخشبندی نواحی اسپات (spot) و پس زمینه پیشنهاد شده است، همچنین دو روش مبتنی بر پیشگویی و مدلسازی مبتنی بر زمینه (context) برای فشرده سازی بدون اتلاف تصاویر ریز آرایه ارایه می شود. در روش پیشنهادی اول علاوه بر تقسیم پیکسلهای تصویر به پس زمینه و اسپات، قسمتهای لبه اسپاتها نیز بصورت جداگانه کد می شوند و در روش پیشنهادی دوم بعد از تعیین زمینه های مناسب بصورت وفقی، توسط روش مدلسازی مبتنی بر زمینه به فشرده سازی این تصاویر پرداخته می شود. نتایج شبیه سازی روشهای پیشنهادی دلالت بر برتری این روشها نسبت به استانداردهای فشرده سازی تصویر (از جمله jpeg-ls) و همچنین روشهای قبلی فشرده سازی تصاویر ریز آرایه دارد.

با توجه به گسترش روزافزون کاربردهای محرک های پیزوالکتریک در زمینه های اتوماسیون و ابزاردقیق، مخابرات، اپتیک، نانوتکنولوژی وتکنولوژی نیمه هادیها، بدلیل داشتن قابلیت های مختلف از جمله، ایجاد حرکت نانومتری وزیرنانومتری در فرکانس های بالاو با دقت و وضوح بسیار زیاد، نیاز به طراحی یک سیستم برای کنترل حرکت آنها امری ضروری می باشد. اما برای کنترل حرکت آنها ابتدا لازم است رفتار آنها مدل شود. تاکنون مدل های مختلفی برای توصیف رفتارمحرک های پیزوالکتریک پیشنهاد شده که بعضاً مدل های یک بعدی بوده اند ویا مدل هایی بودند که در یک کاربرد خاص می توانستند مورد استفاده قراربگیرند و یا مدل های سیستمی بودند که دیدی فیزیکی به محرک پیزوالکتریک نداشتند. در این رساله برای توصیف رفتار محرک های پیزوالکتریک از روابط استاندارد ieee استفاده شده و برای تحلیل این روابط که به معادلات دیفرانسیل پاره ای ختم می شوند از روش های المان محدود استفاده می شود. در این حالت مدل المان محدود پیزوالکتریک بدست می آید. این مدل که یک مدل سه بعدی است بر اساس روابط فیزیکی حاکم بر پیزوالکتریک می باشد. برای کنترل حرکت این محرک ها جهت تعقیب پروفیل جابجایی دلخواه، از روش کنترل یادگیر تکرارشونده (iterative learning control ) استفاده می شود. در روش های مختلف کنترل یادگیر، با داشتن خروجی مطلوب، هدف اصلی یافتن یک شکل بهنگام شدن ورودی کنترل کننده است تا با افزایش تعداد تکرارها خروجی سیستم به تعقیب خروجی مطلوب بپردازد. با استفاده از روش های کنترل یادگیر پروفیل ورودی محرک به گونه ای تعیین می شو د که خروجی محرک که همان جابجایی است تا حد امکان به پروفیل جابجایی داده شده نزدیک شود یا حتی الامکان بر آن منطبق شود. همچنین لازم است حجم محاسبات را حتی الامکان بهینه نمود. بدین منظور روش های مختلف کنترل یادگیر دوبعدی روی محرک پیزوالکتریک اعمال شده است و روش های مختلف بر اساس مجموع مربعات خطا در هرتکرار، با یکدیگر مقایسه شده-اند و روش مناسب ارایه شده است.

امروزه استفاده از فرستنده های رادیویی نیمه هادی نیز همانند فرستنده های لامپی متداول بوده و حتی به دلیل برخی ویژگی های خاص مانند نویز کمتر، استفاده از منابع تغذیه با ولتاژ پایین تر و قابلیت نگهداری و تعمیر پذیری ساده تر در کاربردهای خاص، نسبت به فرستنده های لامپی ارجعیت دارند. یکی از اجزای اصلی فرستنده های رادیویی نیمه هادی، تقویت کننده های قدرت rf می باشند. پارامترهای مختلفی در تقویت کننده های قدرت rf وجود دارند که هر یک بسته به کاربرد تقویت کننده می تواند اهمیت بیشتری پیدا کند. یکی از این پارامترها پهنای باند تقویت کننده است. داشتن پهنای باند وسیع در فرستنده های rf نیمه هادی از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا باعث افزایش وضوح اطلاعات دریافتی می شود. از کاربردهای مهم رادارهای باند vhf که پهنای باند وسیع دارند می توان به رادارهای جستجو و رادارهای دهانه ترکیبی ای که برای یافتن هدف های ناشناس استفاده می شوند اشاره کرد. هدف از این پایان نامه طراحی یک تقویت کننده قدرت با حداقل توان 200 وات و محدوده فرکانسی 100mhz تا 300mhz می باشد. پس از مطالعات لازم در زمینه کلاس ها و ساختارهای مختلف تقویت کننده های توان rf و همچنین تکنولوژی های ساخت متداول در این تقویت کننده ها، ترانزیستور vdmos با ساختار پوش پول و کلاس کاری ab انتخاب شده است. از آنجا که یکی از مهمترین بخش های تقویت کننده شبکه تطبیق آن است، پس از بررسی های انجام شده شبکه تطبیق با ساختار ترانسفورمری انتخاب شده است. چنین ساختاری امکان پهنای باند بالا را در شبکه تطبیق فراهم می کند. از مشکلات دیگری که در این طرح برای حل آن تلاش شده است، جبران شیب بهره ترانزیستور در طیف فرکانسی می باشد. از میان روش های مختلف بررسی شده، تکنیک افزودن عنصر تلفاتی و به طور همزمان کنترل vswr انتخاب شده است. در این شرایط حداقل توان خروجی 200 وات با ریپل کمتر از 1.5db در کل باند فرکانسی به دست آمده است. در طراحی تقویت کننده، برای شبیه سازی عملکرد مدار از شبیه سازی هارمونیک بالانس به همراه مدل غیرخطی ترانزیستور استفاده شده است. در این شبیه سازی امکان بررسی تاثیر مدار بایاس روی شبکه تطبیق و رفتار توانی تقویت کننده فراهم می شود. شبیه سازی هارمونیک بالانس باعث معتبرتر شدن نتایج شبیه سازی می شود. در نهایت تقویت کننده از جهت پایداری سیگنال بزرگ و سیگنال کوچک بررسی شده و از عدم بروز نوسان در طرح اطمینان حاصل شده است.

امروزه گسترش زمینه های کاربرد تصاویر ویدیویی دیجیتال باعث افزایش تقاضا برای ذخیره این نوع داده ها در حافظه محدود یا ارسال آنها در پهنای باند محدود شده است. این نیاز روزافزون، لزوم فشرده سازی داده های مربوط به تصاویر ویدیویی را مطرح می نماید. روشهای فشرده سازی موجود که از تخمین حرکت برای حذف افزونگی زمانی بین فریم های متوالی تصاویر ویدیویی استفاده می کنند، بر اساس تقسیم تصویر به بلوک یا شبکه عمل می نمایند. روشهای جستجوی بلوکی دچار مشکلاتی نظیر عدم توانایی در تشخیص حرکت هایی مانند چرخش، برش، بزرگ نمایی وکوچک نمایی می باشند. علاوه بر آن، این روشها برای کلیه پیکسلهای یک بلوک حرکت یکسانی در نظر می گیرند. زمان لازم برای تخمین حرکت در روشهای جستجوی کامل بلوکی نیز از گلوگاه های مهم به حساب می آید. دسته دیگر روشهای جستجو که بر اساس شبکه بندی تصویر عمل می کنند، می توانند انواع حرکت را با استفاده از تبدیلهای ریاضی به کار رفته در آنها مدل نمایند، اما در عین حال از پیچیدگی بیشتری نسبت به روشهای جستجوی بلوکی برخوردارند. در این پایان نامه ضمن بررسی انواع روشهای جستجوی بلوکی و جستجو بر اساس شبکه بندی، روشی برای افزایش سرعت تخمین حرکت و روش دیگری برای ارتقاء psnr در تصاویر ویدیو ارایه شده است. در روش اول، عرض پنجره جستجو به طور وفقی برای هر فریم تعیین می شود. به این ترتیب برای فریم هایی با حرکت های محدود، عملیات اضافه جستجو حذف می گردد و زمان اجرای الگوریتم تا حد زیادی کاهش می یابد، در حالی که کیفیت تصویرحفظ می شود. در روش پیشنهادی دوم، تخمین حرکت با استفاده از ترکیب روشهای جستجوی بلوکی و شبکه بندی انجام شده و در هر بلوک از تصویر با انتخاب روشی که خطای کمتری در بازسازی ایجاد می نماید، بردارهای حرکت مربوطه به آن بلوک تخصیص داده می شود. به این ترتیب کیفیت تصویر بازسازی شده نسبت به روشهای موجود با توجه به معیار psnr افزایش قابل ملاحظه ای می یابد.

چکیده بازشناسی پلاک درخودرو متحرک ازجمله مباحث کاربردی وبروز پردازش تصویر می باشد وپاسخگوی بسیاری از نیازهای کنترل ترافیک و مانیتورینگ حمل ونقل می باشد.دراین پروژه سعی شده تا بابازنگری به موضوعاتی از قبیل شناسایی شیء متحرک، جستجوی شیء مشخص درتصویر، تفکیک هدفمند یک تصویر ونهایتاً شناسایی کاراکترهای موجود درتصویر، راه حلهای ترکیبی وجدید درچهارچوب حل مسیله بازشناسی پلاک از خودرومتحرک ارایه گردد ودرپایان الگوریتمهای بهینه برای پیاده سازی سیستم بدست آمده است. موضوع بازشناسی خودرومتحرک، براساس جستجوی اشیاء درتصویر بدست آمده ازتفاضل فریم و زمینه شروع می شود وبادسته بندی اشیاء درکلاسهای تعریف شده دردامنه زمان ادامه می یابد ، درپایان با قضاوت برای ترکیب کلاسها درزمان خاص به مجموعه کلاسهای موازی سازنده خودرو می رسیم. با استخراج تصویر ازفریم دارای دید پلاک مناسب، سراغ بازشناسی محوطه پلاک می رویم . محوطه پلاک براساس یک اپراتور ترکیبی مورفولوژی موسوم به black top hat استخراج می شود. دراین متد از مشخصه تصویر پلاک یعنی کاراکترهای تیره درمحوط? مستطیل شکل روشن، استفاده می شود وبا کشیدگی کل تصویر، بلوک مستطیلی روشن دارای ابعاد مشخص، به عنوان پلاک استخراج میشود. برای جداسازی کاراکترهای داخل پلاک ازپراکندگی افقی تصویر استفاده شده ومینیممهای آن بعنوان مرزجدایی کاراکترها درنظر گرفته شده است. در آخرین مرحله شناسایی،کاراکترهای بدست آمده با مجموعه نمونه از حروف واعداد فارسی مقایسه میشوندومشابه ترین عضو بعنوان نتیجه شناسایی کاراکتراعلام میشود و نهایتاّ کل پلاک بصورت کاراکتر بدست می آید.

چکیده در سال های اخیر، ادغام محاسبات هوشمند و تیوری موجک منجر به ارایه راهبردهای جدید و موثر گردیده است که از آن جمله می توان به شبکه های عصبی موجک و شبکه های موجک فازی اشاره کرد. در شبکه های موجک خاصیت تقریب زنی عمومی تضمین شده و یک ارتباط روشن بین ضرایب شبکه و تبدیل موجک جهت حدس مقادیراولیه پارامترهای شبکه برقرار می شود. همچنین اندازه شبکه در مقایسه با سایر شبکه ها با بدست آوردن سطح تقریب زنی یکسان کاهش می یابد. از طرف دیگر شبکه های موجک تقریب زنهای بهینه می باشند. این بدان مفهوم است که این شبکه ها جهت تقریب یک تابع با دقت دلخواه کمترین تعداد بیت را نیاز دارند. خاصیت مکان یابی زمان- فرکانس تجزیه موجک در خواص مهم شبکه های موجک منعکس می شود طوری که شبکه های عصبی موجک قادر هستند هر تابعی را با دقت دلخواه به وسیله جمع محدودی از موجکها تقریب بزنند و رفتارهای متفاوت تابع مورد تقریب (رفتارهای مکانی و سراسری) را استخراج نمایند. همچنین از طریق انتخاب موجک های پرنفوذ و موثر بر اساس مجموعه داده های آموزشی در شبکه موجک، یک گسسته سازی وفقی از تبدیل موجک فراهم می شود ودر نتیجه شبکه موجک را می توان برای ابعاد بزرگ ورودی بکار برد . بر این اساس ما در این رساله یک کنترل کننده شبکه موجک فازی تطبیقی برای کنترل سیستمهای غیرخطی affine، بر اساس ادغام تیوری آنالیز با دقت چندگانه تبدیل موجک و قوانین فازی پیشنهاد کرده ایم. کنترل کننده بهره تطبیقی که بر اساس روش مستقیم تطبیقی ساخته می شود، توانایی تنظیم پارامتر تطبیق در هر قانون فازی را در زمان حقیقی عملکرد سیستم، دارا می باشد. هر قانون فازی در ارتباط با یک زیر-شبکه عصبی موجک و یک پارامتر تطبیق است. هر زیر-شبکه عصبی موجک شامل موجکهایی با یک پارامتر مقیاس بخصوص می باشد طوری که میزان شرکت هر زیر-شبکه عصبی موجک قابل انعطاف است. از روش ols جهت تعیین اندازه شبکه شامل تعداد قوانین فازی و تعداد موجکها در هر قانون فازی و غربال کردن موجکها در هر زیر-شبکه عصبی موجک استفاده می شود. از آنجایی که روش موثر انتخاب موجکهای موثر در الگوریتم ols به ابعاد ورودی حساس نمی باشد، ابعاد تابع مورد تقریب نمی تواند مانعی در جهت ساختن شبکه فازی موجک ایجاد نماید. شبکه موجک فازی بر اساس مجموعه داده های آموزشی از سیستم نامی ساخته می شود و قوانین فازی ساخته شده با استفاده از آموزش پارامترهای شیفت موجکهای انتخابی و شکل توابع عضویت فازی تنظیم می گردند. سپس تنظیم پارامترهای تطبیق بصورت بهنگام طوری انجام می گیرد که کنترل کننده شبکه موجک فازی تطبیقی پیشنهادی بتواند فرمان کنترل خطی سازی با فیدبک را تقریب بزند و سیستم حلقه بسته پایدار باقی بماند. به منظور نشان دادن کارآیی و توانایی طرح کنترل پیشنهادی شبیه سازیهایی بر روی سیستم پاندول معکوس انجام گرفته است. نتایج شبیه سازیها قابلیتهای مهم طرح کنترل پیشنهادی را منعکس می سازند و نشان می دهند که مشخصات پاسخ گذرا بهبود یافته وهمچنین تعداد قوانین فازی و پارامترهای تطبیق قابل تنظیم به صورت بهنگام کاهش یافته اند.

قریب به ده درصد عیوب موتورهای القایی شکستگی میله?های روتور است و پیشرفت این عیب اثرات ثانویه مخربی می?تواند در پی داشته باشد. پس لازم است قبل از گسترش عیب، وضعیت موتور و نوع خطا به درستی تشخیص داده شود تا بتوان در زمان مناسب اقدام به تعمیر یا جایگزینی موتور کرد. تشخیص شکستگی میله?های روتور در موتور القایی به کمک تحلیل سیگنال جریان ماشین (mcsa) یک روش شناخته شده و مرجح در مقالات منتشر شده است، دراین روش از تغییرات در دامنه مولفه های فرکانسی (1?2s)? - در دو سوی مولفه اصلی - در طیف جریان استفاده می شود. براساس استدلالهای ارایه شده پیشین انتظار میرود که- برای موتوری که به یک بار مشخص متصل است- هردو مولفه همراه با توسعه عیب افزایش یابند. لیکن در برخی موارد نتیجه بر خلاف انتظار است. به علاوه در محیط های صنعتی به واسطه عواملی چون نوسان بار، تغییرفرکانس شبکه، و یا وجود سایر اختلالات، مولفه های فرکانسی زایدی در کنار مولفه های اصلی ایجاد می شود و یا دامنه مولفه های مربوط به عیب تغییر می کند. به طوری که تشخیص صحیحی از وضعیت موتور– به ویژه هنگامی که موتور در لغزش?های کم کار می?کند- امکان پذیر نیست. هدف این رساله بهبود روش تشخیص عیب شکستگی میله ها در شرایط واقعی کار موتور در شبکه است. به این منظور، ابتدا در تحلیل فیزیکی نحوه ایجاد مولفه های فرکانسی ناشی از شکستگی میله های روتور بازنگری می شود. در تحلیل جدید اثر نوسان فرکانس مولفه های فرکانسی در نظر گرفته شده است. به علاوه نشان داده شده است که اشباع موضعی ناشی از افزایش جریان میله های مجاور میله شکسته بر دامنه مولفه های ناشی از عیب تاثیر می گذارد. در مرحله بعد با توجه به اینکه امکان تست مخرب بر روی موتور های بزرگ وجود ندارد، برای ارزیابی میزان تغییرات مولفه های عیب از مدل شبیه سازی شده موتور استفاده شده است. روش شبیه سازی استفاده شده مبتنی بر مدل تابع سیم پیچ بوده است. از آنجا که اطلاعات این مدل برای موتور های موجود معمولا در دسترس نیست، روشی مبتنی بر قواعد رشد وروش دیگری مبتنی بر آزمون موتور موجود پیشنهاد شده است که در بسیاری از موارد عملی مدل دقیق ماشین را به دست می دهد. این روشها برای استخراج مدل تعدادی موتور آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفته است. برای تعیین دقیق مولفه های فرکانسی عیب در طیف جریان یک روش ابداع شده است که نیاز به حسگر سرعت ندارد. در این روش جریان یک فاز و ارتعاش موتور بطور همزمان نمونه برداری می شوند. فرکانس چرخش موتور و هماهنگ?های آن و همچنین دو برابر فرکانس شبکه را می?توان به در طیف ارتعاش یافته، به کمک آن لغزش را محاسبه کرد. سپس با مراجعه به طیف جریان محل دقیق مولفه های عیب شناسایی می شود. به علاوه روش مشابهی برای یافتن مولفه های عیب در طیف ارتعاش معرفی شده و دو روش با هم مقایسه شده اند. برای جبران اثر تغییر دامنهء مولفه های عیب در اثر تغییر بار و فرکانس شبکه، معیار جدیدی به عنوان شاخص عیب معرفی شده است. بر اساس روشهای پیشنهادی ، یک سیستم تشخیص عیب برای یک موتور آزمایشگاهی موجود طراحی شده است. اطلاعات مربوط به مولفه های فرکانسی عیب در موتور سالم از آزمونهای واقعی موتور سالم به دست می آید و این اطلاعات خطوط مبنای حالت سالم و یا سطوح آستانه را تعیین می کند. اطلاعات مربوط به موتور معیوب از شبیه سازیها به دست می آید. مجموع اطلاعات به دست آمده برای ترسیم نمودارهای تصمیم گیری ویا آموزش یک سیستم طبقه بندی کننده شدت عیب مورد استفاده قرار گرفته است. برای ارزیابی روشهای پیشنهادی، آزمونهایی نیز بر روی موتور معیوب- با جایگذاری دو روتور معیوب با یک و دو میله شکسته به جای روتور سالم- انجام شده است. سیستم عیب یاب مبتنی بر روش این رساله قابلیت تشخیص بهتری در شرایط نوسان بار و تغییر فرکانس شبکه، در مقایسه با سیستم مبتنی بر روش سنتی mcsa داشته است.

رتینوپاتی دیابتی جزء خطرناک ترین و شایع ترین بیماری های سیستم بینایی انسان به شمار می آید. علت بیماری رتینوپاتی دیابتی افزایش میزان سطح گلوکز در خون است. طبق آمار منتشرشده، خطر ابتلا به نابینایی در افراد دیابتی حدود 25 برابر بیشتر از افراد سالم است. در گذشته تصور می شد که تغییرات ساختاری در سطح شبکیه چشم اولین نشانه ی ایجاد رتینوپاتی دیابتی می باشد. با این وجود تحقیقات اخیر نشان می دهد که تغییرات سرعت خون در شبکیه یکی از علائم رتینوپاتی دیابتی است که قبل از ایجاد تغییرات ساختاری در سطح شبکیه به وجود می آید . در این پایان نامه الگوریتمی برای محاسبه ی سرعت فلوی خون درشریان های شبکیه با استفاده از ویدئوی آنژیوگرافی ارائه می شود. در روش پیشنهادی ابتدا فریم های ویدئوی آنژیوگرافی به منظور استخراج رگ ها مورد پردازش قرار می گیرند. بدین منظور با اعمال فیلتر گابور کانتراست فریم ها افزایش می یابد و پس از آن با استفاده از روش های آستانه گذاری آماری ناحیه ای و همچنین روش دسته بند ماشین های بردار پشتیبان رگ های شبکیه استخراج می شوند. سپس با انتخاب چند نقطه از شریان مورد نظر به محاسبه سرعت فلوی خون در آن می پردازیم. یکی از موانع تعیین سرعت فلوی خون در شریان ها، دنبال کردن ماده فلورسنت درخشان در شریان های شبکیه می باشد. چون در آنژیوگرافی چشم بر خلاف آنژیوگرافی قلب ماده فلورسنت درخشان به طور یکنواخت در رگ ها پیشروی نمی کند. در آنژیوگرافی چشم، شدت روشنایی رگ ها دارای دو مولفه است. یک مولفه مربوط به پیشروی ماده ی درخشان فلورسنت و مولفه ی دیگر مربوط به روشن شدن همزمان کل رگ ناشی از ماده ی درخشان فلورسنت می باشد. این در ردیابی ماده ی درخشان فلورسنت ایجاد مشکل می کند. این مشکل با تبدیل منحنی روشنایی-زمان به منحنی روشنایی نسبی- زمان و حذف تغییرات شدت نور حل می شود. در نهایت با پردازش منحنی روشنایی نسبی-زمان و مقایسه ی منحنی های مربوط به نقاط متوالی انتخاب شده، سرعت متوسط برای قطعه رگ مذکور محاسبه می شود. در انتها میانگین سرعت متوسط فلوی خون در شریان های اصلی شبکیه تا شاخه دوم را حساب کرده و انحراف معیار مقادیر به دست آمده برای هر داده را حساب می کنیم. با وجود اینکه الگوریتم های استخراج رگ برای داده های فلورسنت آنژیوگرافی طراحی شده اند، در الگوریتم استخراج رگ مبتنی بر پنجره دقت به دست آمده برای استخراج رگ بر روی پایگاه داده فاندس drive تقریبا 95% و در روش ماشین های بردار پشتیبان تقریبأ 91.8% به دست آمد. برای انجام این تحقیق از چهارده ویدیوی فلورسنت آنژیوگرافی بیمارستان چشم فارابی تهران استفاده شد. با توجه به مقادیر سرعت اندازه گیری شده به وضوح مشاهده می شود که مقادیر سرعت در افراد مبتلا به رتینوپاتی غیرپرولیفراتیو خفیف از فرد سالم بیشتر می باشد. همچنین با مشاهده پرونده افراد مورد آزمایش دیده می شود که میانگین سن ، جنسیت، قد، وزن، استعمال دخانیات تأثیری در میانگین سرعت فلوی خون این افراد ندارد.

مطابق نظریة نمونه¬برداری نایکوئیست، حداقل تعداد نمونه¬های مورد نیاز برای نمایش یک سیگنال بدون خطا توسط پهنای باند آن سیگنال تعیین می¬شود. یعنی از یک سیگنال با بزرگ¬ترین مؤلفه فرکانسی b بایستی به گونه¬ای نمونه¬برداری شود که فاصله زمانی بین نمونه¬ها کم¬تر یا مساوی 1/2b باشد، یعنی t_s≤1/2b . در این حالت برای نمایش بدون خطای یک سیگنال با طول زمانی t حداقل 2tb نمونه مورد نیاز است. در چند سال اخیر نظریه جدیدی به نام حسگری فشرده مطرح شده است. این نظریه به این مسأله توجه می¬کند که بسیاری از سیگنال¬ها تنک هستند، یعنی تعداد زیادی عنصر صفر یا نزدیک به صفر دارند. همچنین بسیاری از سیگنال¬ها این قابلیت را دارند که به حوزه¬ای دیگر (مانند فوریه یا موجک یا dct) منتقل شوند و در آن حوزه تنک باشند. بر این اساس این نظریه با روش¬های خاصی تعداد کم¬تری نمونه از سیگنال اخذ می¬کند و با استفاده از آن نمونه¬ها سیگنال را بازیابی می¬کند و نمایش می¬دهد. در حسگری فشرده احتیاج به یک معیار هست که با استفاده از آن میزان تنکی سیگنال اندازه¬گیری شود. در اغلب الگوریتم¬های فعلی حسگری فشرده از معیار نُرم l_1 برای این منظور استفاده می¬شود که تقریبی از معیار نُرم l_0 است. در این پایان نامه از معیار جدیدی بنام ضریب جینی در اندازه¬گیری میزان تنکی سیگنال، و همچنین در بخش بازیابی حسگری فشرده استفاده می¬شود. نتایج استفاده از ضریب جینی هم در اندازه¬گیری میزان تنکی یک سیگنال، و هم در بخش بازیابی حسگری فشرده ارائه خواهند شد. نهایتا یک الگوریتم مبتنی بر ضریب جینی معرفی می¬شود و پس از پیاده¬سازی الگوریتم بر روی تعدادی سیگنال و تصویر، نتایج حاصله با نتایج الگوریتم مبتنی بر نُرم l_1 مقایسه خواهد گشت.

بیماری شریان کرونری یکی از عوامل اصلی مرگ و میر در دنیاست. علت اصلی بیماری شریان کرونری تصلب شریانها است که در اثر رسوب چربی در دیوارة داخلی این شریانها به وجود می آید. روش رگ نگاری اشعه ایکس به عنوان استاندارد طلایی برای تشخیص گرفتگی عروق شناخته می شود. درطول عمل رگ نگاری، ماده حاجب (عامل تباین ) با استفاده از کتتر به عروق کرونری تزریق می شود. به دلیل چگالی و عدد اتمی بالای این ماده، فوتون های اشعه ایکس بیشتر از خون و بافت ها جذب آن می شوند. عامل تباین سبب وضوح رگ های خونی در تصاویر رگ نگاری اشعه ایکس و ایجاد دقت در جزییات آنها می شود. به این ترتیب دنباله ای از تصاویر شریانهای کرونری به دست می آید که معمولا شامل دو یا سه دوره از حرکت قلب است. اما در این تصاویر علاوه بر رگ های خونی، ساختارها و بافت های دیگر که در معرض تابش اشعه بوده اند، نیز در پس زمینه در مجاورت رگ ها دیده می شوند که فرایند پردازش را مختل می سازند. همچنین به علت حرکت قلب و جریان خون، فقط بعضی از این تصاویر در دنباله، درخت رگ را در بر دارندکه در حال حاضر بصورت بصری مشخص می شوند. پردازش تصاویر رگ نگاری کرونری اشعه ایکس به دلیل پس زمینه پیچیده و حرکت متفاوت اجزاء تصویر، با چالش همراه است. روش های موجود یا نیمه خودکار هستند و به دخالت پزشک نیاز دارند، یا دارای دقت مناسبی نیستند و یا از اطلاعات تمام قاب ها در فرایند بخش بندی استفاده نمی کنند. تحقیق حاضر در صدد ایجاد چارچوبی کاملا خودکار برای استخراج و تحلیل شریانهای کرونری در تصاویر رگ نگاری اشعه ایکس است. در این رساله ابتدا ارتباط متقابل ابزارهای ریاضی مفید مانند معادلات مشتق جزئی ومدلهای تغییرات بیان می شود. سپس از بین آنها مدل ممفورد و شاه برای بخش بندی انتخاب می شود. نشان داده می شود که روش های موجود مبتنی بر ممفورد وشاه برای آشکارسازی رگ ها کفایت لازم را ندارند. به همین جهت با توسعه آن تابع انرژی جدیدی با نام برازش ویژگی محلی ارائه می شود. به این ترتیب که ابتداء با روشی مناسب احتمال تعلق هر پیکسل به رگ ( ودرنتیجه پس زمینه) به دست می آید و سپس با وارد کردن این ویژگی در معادله ممفورد وشاه، بخش بندی انجام می گیرد. در مرحله بعد و به منظور دنبال کردن درخت رگ و بخش بندی تصاویر با وضوح کمتر، از اطلاعات بخش بندی مربوط به تصاویر با وضوح بیشتر استفاده می شود. برای حصول این هدف، تخمین میدان جابجایی رگ ها در این تصاویر در تابع انرژی پیشنهادی برای بخش بندی، لحاظ می شود. همچنین، قابهای بهینه تعریف و روشی برای تعیین خودکار آنها ارائه شده است. در این راستا، ابتداء فرایندی برای برطرف کردن عوارض پس زمینه ارائه می گردد و سپس با تحلیل هیستوگرام و طبقه بندی فازی انتخاب خودکا ر تصاویر بهینه انجام می گیرد. با اعمال روش های پیشنهادی روی تصاویر ساختگی و واقعی، دقت و کارایی آنها بطور کیفی و کمی نشان داده شده است. با انتخاب 20 تصویر از 15 بیمار دقت متوسط استخراج رگ ها توسط الگوریتم بخش بندی پیشنهادی، 0/9796 شده است.

سیستمهای حمل و نقل هوشمند به راننده جهت افزایش امنیت و هدایت وسیله نقلیه به طور مستقل کمک می کنند. سیستم هشدار انحراف از مسیر بخشی از این سیستمهاست. این سیستم در هنگام انحراف از مسیر جاده که در اثر خواب آلودگی راننده رخ می دهد با دادن هشدار، راننده را آگاه می سازد. در این پایان نامه، الگوریتم تشخیص مسیر پیشنهاد شده در شرایط مختلف روشنایی روز، مسیرهای مختلف و سطوح جاده ای پیچیده ارائه می شود. تصاویر استفاده شده در این پروژه توسط دوربین موبایل های apple 4s، nokia n8 با سرعت 30 فریم بر ثانیه گرفته شده است که در پشت شیشه جلویی خودرو نصب میشود. خواب آلودگی بیشتر در بزرگراه ها و جاده هایی که مستقیم و خلوت هستند، اتفاق می افتد. در این پایان نامه الگوریتم پیشنهاد شده در چنین جاده هایی کار میکند. همچنین فرض شده است که تمامی جاده ها خطوط خط کشی دارند. با توجه به اینکه موقعیت دوربین ثابت می باشد، خطوط خطکشی راست و چپ در نواحی ثابتی در تصاویر قرار دارند. بنابراین پردازش به این ناحیه محدود می شود تا سرعت الگوریتم افزایش یابد. با استفاده از شناساگر کنی، لبه ها را شناسایی کرده و مولفه های بهم پیوسته استخراج می شود. با استفاده از زاویه، موقعیت و شدت روشنایی مولفه های بهم پیوسته، خطوط خط کشی راست و چپ انتخاب می شود. برای تشخیص انحراف از مسیر، از حضور و عدم حضور خطوط خط کشی در فریم فعلی و فریم های قبلی آن استفاده می شود. تأثیر تعداد فریم های قبلی و سرعت وسیله نقلیه در تشخیص انحراف از مسیر، بررسی میگردد. سپس به مقایسه الگوریتم پیشنهادی با روش هاف پرداخته می شود. هدف از این الگوریتم امکان پیاده سازی آن بر روی پردازشگر ضعیف مانند تبلت و موبایل می باشد. بنابراین الگوریتم باید تا حد امکان ساده باشد. الگوریتم بر روی 6 فیلم با 7828 فریم که دارای 28 انحراف از مسیر می باشد، تست شده است. تمامی انحراف ها به درستی تشخیص داده شده و یک هشدار اشتباه وجود دارد. همچنین این الگوریتم نسبت به نصب دوربین و سرعت ماشین مقاوم می باشد. این الگوریتم به صورت زمان- حقیقی (4 فریم بر ثانیه) بر روی تبلت پیاده سازی شده است.

چکیده حضور روز افزون انواع نمایشگر ها در عرصه های مختلف زندگی بشر حضوری چشم گیر و غیر قابل انکار است. هم اکنون نمایشگر ها در اکثر شاخه های علوم نقشی اساسی ایفا می کنند. در دو دهه ی اخیر برای به کمال رساندن نمایشگر ها تلاش های بسیاری انجام شده است. دو نکته ی اساسی برای بهبود برجسته ی نمایشگر ها اضافه نمودن بعد سوم به تصاویر و ارائه ی محیط های نمایش بهتر می باشد. به همین منظور این پایان نامه بر روی این دو موضوع متمرکز شده و ضمن بیان مبانی دید سه بعدی، به دو روش اساسی ایجاد این نوع دید یعنی روشهای استریو و هولوگرافیک پرداخته است. سپس در قدم بعدی انواع محیط های نمایش و کارکرد نمایشگرها با محیط های مختلف به عنوان اولین گام برای آشنایی با این حوزه بیان شده است. پس از ارائه ی مبانی فیزیکی لازم و بررسی اثرات غیر خطی بر روی محیط های مختلف خصوصاً محیط های سیال، بر پتانسیل بالای پدیده ی آکوستو-اپتیک توسط موج آکوستیکی حجمی در سیال تأکید شده و با تکیه بر این پدیده، تئوری های لازم و شبیه سازی آنها توسعه یافته، تا نشان داده شود چگونه با اعمال سیگنال مناسب به آرایه ای از ترانسدوسرها می توان پترن دلخواهی را تحت شرایطی به وجود آورد. همچنین در این راستا مسائل مربوط به پیچیدگی پترن و نحوه ی گسسته سازی و اثر پارامترهای آن برتشکیل پترن دلخواه بررسی شده است. در ادامه نتایجی به دست آمده که محدود به کاربرد نمایشگرهای کلاسیک نبوده و پراکندگی دلخواهی از نور را توسط پترن آکوستیکی ویژه ای توجیه می کنند. سرانجام روشی جدید به نام روش شکست های زنجیره ای برای طراحی پترن های آکوستیکی حجمی پیشنهاد شده و توسط این روش پیشنهادی چند پترن آکوستیکی به منظور پراکندگی نور در نقطه ای دلخواه از سیال شفاف طراحی و مدل سازی شده است. واضح است که با کنار هم قرار دادن این نقاط که به صورت نقاطی نورانی دیده می شوند می توان در محیط های سیال و شفاف تصاویر دلخواهی را ایجاد نمود.

در این رساله مسئله ی درک صحنه ی دو بعدی مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد. هدف اصلی در درک صحنه ساخت ماشینی است که قادر باشد همانند انسان ببیند و اصول کلی و موقعیت فعلی تصویر را دریابد. درک صحنه ی دو بعدی شامل دو هدف مهم شناسایی شی و بخش بندی معنایی تصویر می باشد. با بررسی روش های ارائه شده در شناسایی شی و بخش بندی معنایی تصویر، می توان به این نتیجه رسید که جهت اصلی تمامی روش های ارائه شده در سال های اخیر، دخالت دادن اطلاعات سطح بالا به صورت روشی صحیح و موثر می-باشد. در این رساله، نحوه ی دخالت موثر اطلاعات سطح بالا در مسئله ی درک صحنه ی دو بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام این امر از نحوه ی تفکر انسان بهره گرفته شده است. به همین دلیل، اطلاعات سطح بالا از طریق گروه بندی کردن صریح اطلاعات سطح پایین به دست می آید. در اکثر کارهای ارائه شده برای دخالت اطلاعات سطح بالا در درک صحنه، استخراج اطلاعات به صورت ضمنی صورت پذیرفته است. در استخراج ضمنی، اطلاعات سطح بالا به گونه ای استخراج می شوند که در میان کل مجموعه داده ی آموزشی بتواند اطلاعات متمایزکننده ای را در اختیار قرار دهد. در حالیکه اگر گروه بندی اطلاعات در یک تصویر به طور جداگانه صورت بپذیرد و سپس با استفاده از مجموعه تصاویر دیگر اطلاعات به تدریج کامل گردد، نتایج بهتری در پی خواهد داشت. زیرا انسان نیز، با مشاهده تنها یک تصویر شالوده اصلی اطلاعات را در ذهن می سازد و با مشاهده تصاویر دیگر اطلاعات در ذهن کامل می گردد. ایده پیشنهادی در دو حوزه ی مهم درک صحنه ی دو بعدی، شناسایی شی و بخش بندی معنایی، مورد بررسی قرار گرفته است. در شناسایی شی با استفاده از ایده پیشنهادی، پاره هایی برای شی استخراج می گردد که بامعنا بوده و دارای اطلاعات متمایزکننده می باشد. برای استخراج پاره ها ویژگی های سطح پایین به صورت صریح در یک تصویر گروه بندی می گردند. سپس متناظر هر پاره در تصاویر آموزشی دیگر با استفاده از مدل ساختار ضمنی سلسله مراتبی پیشنهادی استخراج می گردد. روش به گونه ای طراحی شده است که تنها با استفاده از یک نمونه آموزشی نیز قادر به شناسایی می باشد. در حوزه ی بخش بندی معنایی، روشی غیرپارامتریک با استفاده از گروه بندی کردن صریح ناحیه ها پیشنهاد شده است که قادر است اطلاعات سطح شی و ساختار میان اشیا را برخلاف دیگر روش ها بدون استفاده از روش های شناسایی شی، دخالت دهد. همچنین روش پیشنهادی غیرپارامتریک ارائه شده، برای نخستین بار مسئله را بدون نیاز به تناظر وصله حل نموده است. همین امر موجب می گردد که روش پیشنهادی بسیار سریعتر از دیگر روش های ارائه شده در این حوزه باشد. نتایج روش پیشنهادی ارائه شده در حضور داده های سرپرستی کامل و نیمه سرپرستی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج به دست آمده بیانگر موفقیت روش پیشنهادی می باشد. در انتها، کاربرد بخش بندی معنایی در حوزه ی تغییر اندازه ی تصویر براساس محتوا مورد بررسی قرار می گیرد. کاربرد بخش بندی معنایی در حوزه ی تغییر اندازه ی تصویر به گونه ای طراحی شده است که قابلیت تطبیق با اولویت های متفاوت از دید انسان های مختلف را دارا باشد. روش پیشنهادی از طریق دو معیار مقایسه ی بصری و ارزیابی فردی مورد برررسی و تحلیل قرار گرفته است.

نیاز به افزایش کمیت و کیفیت تولیدات صنعتی موجب گرایش رو به رشد در بهبود قابلیت اطمینان موتورهای الکتریکی به ویژه موتورهای القایی به عنوان نیروی محرکه صنعت شده است؛ این امر محققان را بر آن داشته که به دنبال توسعه روش های تشخیص مختلف خطا برای افزایش دسترسی و کاهش خرابی موتورهای الکتریکی باشند. لذا استفاده از روش ها و ابزار آلات جدید در تشخیص زود هنگام انواع خرابی های موتور القایی امری ضروری به نظر می رسد. براساس مطالعات انجام شده، 26تا 36% از خرابی های موتور القایی مربوط به استاتور آن است. همچنین اغلب خرابی های سیم پیچی استاتور از یک اتصال کوتاه جزئی نامحسوس نشأت می گیرند. به این ترتیب تشخیص اتصال کوتاه حلقه در سیم پیچی استاتور در مراحل اولیه می تواند منجر به کاهش هزینه های تعمیر و توقف تولید شود. با توجه به اهمیت موضوع، هدف از انجام این رساله، ارائه روشی نو در تشخیص انواع اتصال کوتاه سیم پیچی استاتور بوده به طوری که بتواند وقوع اتصال کوتاه، نوع، شدت و محل آن را در مراحل اولیه تشخیص دهد. قدم اول در این مسیر، مدل سازی انواع اتصال کوتاه سیم پیچی استاتور برای رسیدن به درک درستی از رفتار موتور القایی سالم و موتور القایی با انواع اتصال کوتاه سیم پیچی استاتور است. از آنجا که بررسی ها، عدم توانایی یک روش واحد را در تشخیص انواع اتصال کوتاه سیم پیچی استاتور در شرایط کاری مختلف نشان می دهند، در مرحله بعد استفاده از شاخص های استخراج شده از جریان موتور در کنار روش جدید و غیرتماسی استفاده از تصاویرحرارتی مادون قرمز به عنوان گامی نو در تشخیص انواع اتصال کوتاه در سیم پیچی استاتور پیشنهاد شده است. در این الگوریتم، ابتدا جریان های سه فاز موتور القایی ثبت شده و با استخراج ویژگی های منحنی حاصل از رسم جریان ها در فضای سه بعدی (لیساژو جریان، سلامت سیم پیچی استاتور بررسی می گردد. در این مرحله لیساژو جریان می تواند اتصال کوتاه حلقه، اتصال کوتاه در دو فاز، اتصال فاز به فاز و اتصال فاز به زمین را تشخیص داده و شدت آن را مستقل از بار موتور تعیین کند. خاطر نشان می شود، تشخیص اتصال کوتاه در دو فاز، اتصال فاز به فاز و اتصال فاز به زمین و جداسازی آن ها از یکدیگر، از توانایی های ویژه این روش است که اولین بار در این رساله به آن پرداخته شده است. تعیین فاز حاوی خطا از دیگر مزایای مهم این روش است. در مرحله بعد، تصویر حرارتی به کمک دوربین مادون قرمز از بدنه موتور تهیه می شود. سپس با استفاده از روش های پردازش تصویر ویژگی هایی همچون محل وقوع اتصال کوتاه و شدت آن استخراج می شود. در آخرین مرحله، از یک شبکه نرو-فازی تطبیقی برای ترکیب داده های حاصل از لیساژو جریان و تصویر حرارتی مادون قرمز به منظور تایید خرابی و تعیین دقیق تر شدت آن استفاده می گردد.

براساس مطالعات انجام شده، 26تا 36% از خرابی های موتور القایی مربوط به استاتور آن است. همچنین اغلب خرابی های سیم پیچی استاتور از یک اتصال کوتاه جزئی نامحسوس نشأت می گیرند. لذا تشخیص اتصال کوتاه حلقه در سیم پیچی استاتور در مراحل اولیه می تواند منجر به کاهش هزینه های تعمیر و توقف تولید شود. با توجه به اهمیت موضوع، هدف از انجام این رساله، ارائه روشی نو در تشخیص انواع اتصال کوتاه سیم پیچی استاتور بوده به طوری که بتواند وقوع اتصال کوتاه، نوع، شدت و محل آن را در مراحل اولیه تشخیص دهد. قدم اول در این مسیر، مدل سازی انواع اتصال کوتاه سیم پیچی استاتور است. در مرحله بعد استفاده از شاخص های استخراج شده از جریان موتور در کنار روش جدید و غیرتماسی استفاده از تصاویرحرارتی مادون قرمز به عنوان گامی نو در تشخیص انواع اتصال کوتاه در سیم پیچی استاتور پیشنهاد شده است. در آخرین مرحله، از یک شبکه نرو-فازی تطبیقی برای ترکیب داده های حاصل از لیساژو جریان و تصویر حرارتی مادون قرمز به منظور تایید خرابی و تعیین دقیق تر شدت آن استفاده می گردد. در تست های عملی متوسط خطای تخمین شدت اتصال کوتاه حلقه با استفاده از روش مبتنی بر جریان (لیساژو جریان)، تصاویر حرارتی و الگوریتم ترکیبی به ترتیب 8/1، 3/4 و 4/1 دور می باشد. بنابراین آنچه این الگوریتم را از کلیه روش های قبلی متمایز می کند، امکان تشخیص و جداسازی انواع خرابی سیم پیچی استاتور در کنار تعیین شدت خطا، فاز و محل وقوع آن در یک الگوریتم واحد است. همچنین از بررسی تحقیقات گذشته به نظر می رسد، استفاده از تصویر حرارتی مادون قرمز در تشخیص خرابی سیم پیچی استاتور و ایجاد تمایز مابین وقوع اتصال کوتاه و عدم تعادل ولتاژ، اولین بار در این رساله پیشنهاد شده است.

تالاسمی یکی از شایعترین بیماری های ژنتیکی است. این بیماری به دو دسته ی تالاسمی مینور و ماژور طبقهبندی می شود. تالاسمی مینور بیماری تلقی نمی شود و بسیاری از افراد از مبتلا بودن به آن آگاه نیستند ولی در صورت ازدواج دو فرد مبتلا به تالاسمی مینور، به احتمال 25 درصد فرزند آن ها به تالاسمی ماژور مبتلا خواهد شد. علایم بیماری تالاسمی ماژور به تدریج در 6 ماه اول زندگی نوزاد آشکار می شود. طول عمر بیماران تالاسمی ماژور معمولا کوتاه است و هزینه ی نگهداری از این بیماران نیز بسیار بالا است. آزمایش های قبل از ازدواج مطمئن ترین راه برای جلوگیری از بیماری تالاسمی ماژور است. از سال 1376 برنامه ی ملی پیشگیری تالاسمی به طور رسمی در رأس برنامه های مراکز بهداشت سراسر کشور قرار گرفته است. با توجه به حجم زیاد آزمایشهایی که روزانه در مراکز مختلف انجام می شود، نیاز به بررسی روش های شناسایی و تشخیص این بیماری به صورت خودکار ضروری به نظر می رسد. روش های پردازش تصویر یکی از روش های بررسی خودکارگلبول های خونی است. برای این کار می توان با اتصال یک دوربین دیجیتال به میکروسکوپ از لام های تهیه شده از نمونه های خون عکسبرداری نمود و با استفاده از الگوریتم های پردازش تصویر بیماری های مختلفی را بررسی و شناسایی کرد. داده های مورد نیاز (که تصاویر تهیه شده از اسلایدهای خونی است) از بخش پاتولوژی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان و همچنین بیمارستان هایی از قبیل بیمارستان سیدالشهداء تهیه شده است. این تصاویر شامل 100 نمونه خون محیطی سالم و 100 نمونه خون محیطی تالاسمی مینور می باشد. هدف این تحقیق طراحی و پیاده سازی یک سیستم عملی برای آنالیز خودکار گلبول های خون بر اساس مورفولوژی آن ها و تشخیص بیماری تالاسمی مینور بر اساس جدا کردن گلبول های طبیعی از موارد غیر طبیعی می باشد. در اکثر بیماری های خونی گلبول های قرمز خون از حالت طبیعی یا دیسک مانند تغییر شکل داده و به شکل های مختلف یا به اصطلاح پویکیلوسیت تبدیل می شوند.گلبول های هدف (تارگت)، گلبول های بیضوی (الیپتوسیت) وگلبول های اشکی شکل (داکروسیت) از انواع گلبول هایی هستند که در نمونه ی خون محیطی بیماران تالاسمی مینور مشاهده می شوند. هدف این تحقیق جداسازی و آشکارسازی این گلبول ها در نمونه های خون تالاسمی مینور و تشخیص این بیماری بر اساس درصد این گلبول ها می باشد. بعد از جمع آوری پایگاه داده در مرحله ی اول گلبول های قرمز با استفاده از روش آستانه گذاری اوتسو جدا می شوند. سپس ویژگی های هندسی مناسب برای هر گلبول استخراج می شود. انواع گلبول های قرمز در سه مرحله طبقه بندی می شوند. در مرحله ی اول گلبول های تارگت با استفاده از روش آستانه گذاری با صحت 84% شناسایی شده اند. در مرحله ی دوم برای طبقه بندی گلبول های نرمال، الیپتوسیت و داکروسیت، شبکه ی عصبی با الگوریتم پس انتشار خطا، ماشین بردار پشتیبانی و k نزدیک ترین همسایه مورد بررسی قرار گرفته اند. از بین آن ها، طبقه بندی کننده ی k نزدیک ترین همسایه با درصدهای صحت 99% برای گلبول های نرمال، 99% برای گلبول های الیپتوسیت و 94% برای داکروسیت ها در طبقه بندی این دسته گلبول ها عملکرد بهتری داشته است. لازم به ذکر است که یک سطح آستانه نیز برای این طبقه بندی کننده ها در نظر گرفته شده است و چنانچه خروجی طبقه بندی کننده از این سطح آستانه کمتر باشد، این گلبول در هیچ یک از سه دسته ی بالا قرار نمی گیرد. در مرحله ی سوم گلبول های حذف شده به عنوان گلبول های متفرقه در نظر گرفته می شود. درصد صحت به دست آمده برای این گلبول ها 95% می باشد. پس از طبقه بندی گلبول های قرمز با استفاده از درصد گلبول های به دست آمده (که به عنوان بردار ویژگی ورودی به یک شبکه ی عصبی داده شده اند) تشخیص تالاسمی مینور صورت گرفته است. الگوریتم ارائه شده در نهایت با 98% صحت و حساسیت 100% موفق به تشخیص تالاسمی مینور شده است.

بیماری استئوآرتریت که به اختصار oaنامیده می شود، یک بیماری مزمن و ناتوان کننده مفصل های بدن انسان است که تغییرات مخربی روی استخوان، غضروف، منیسک، لیگامان و بافت سینوویال می گذارد. این بیماری یکی از مهمترین بیماری های رایج در میان بزرگسالان است که هزینه های درمان آن، فشار اقتصادی زیادی را به بیمار و سیستم بهداشت کشورها وارد می کند. یکی از مهمترین تأثیرات بیماری استئوآرتریت، آسیب غضروف مفصلی زانو و ایجاد درد و از دست دادن قابلیت تحرک مفصل است. غضروف مفصلی زانو، یک لایه باریک است که انتهای استخوان ها در مفصل زانو را می پوشاند. این غضروف در اثر بیماری استئوآرتریت غضروف ساییده می شود. بنابراین یکی از روش های موثر برای بررسی میزان پیشرفت بیماری استئوآرتریت، پایش تغییرات غضروف از جمله شکل، حجم و یا ضخامت آن است. گزارش هایی که تاکنون وجود دارد نشان می دهد که بین آنچه که رادیولوژیست ها در تفسیر عکس های mri زانو ارائه می کنند با آنچه که جراحهای ارتوپدی با عمل جراحی آرتروسکوپی به دست میآورند تفاوت معنی داری وجود دارد. این امر معمولاً به این دلیل ایجاد می شود که رادیولوژیست ها در خواندن و تفسیر دقیق غضروف ناحیه زانو به دلیل ماهیت مبهم مرزها و ویژگی های غضروف در تصاویر mri، مرتکب خطا می شوند. با این حال میتوان براساس تصاویر mri به تشخیص میزان پیشرفت بیماری و برنامه ریزی برای عمل جراحی زانو پرداخت. برای این کار لازم است تصاویر mri به منظور بخش بندی استخوان های زانو و جداسازی غضروف های مربوطه مورد پردازش قرار گیرند. در این پایان نامه از روش های تمام اتوماتیک پردازش تصویر برای بخش بندی استخوانهای زانو در تصاویر mri استفاده شده است. برای این کار از روش بخشبندی براساس مدل های شکل پذیر و کانتور فعال استفاده می شود. کانتور اولیه در این روش ها از تکنیک ثبت تصویر بدست می آید. روش های انتخابی روی 20 داده و در هر داده بر روی 3 مقطع از مجموعه داده های ski10 ارزیابی شده اند و نتایج آن ها با پزشک متخصص مقایسه شده است. متوسط دقت روش مبتنی بر مدلهای شکل پذیر برای استخوان ران و درشت نی به ترتیب برابر با 9382/0 و 9077/0 است و متوسط دقت روش مبتنی بر کانتور فعال برای استخوان ران و درشتنی به ترتیب برابر با 9601/0 و 9458/0 است.

بیماری کم خونی فقرآهن در اثر کمبود آهن در بدن انسان ایجاد می شود. آهن موجود در بدن به ساخت و ساز هموگلوبین کمک می کند. درنتیجه کمبود آهن متعاقباً موجب کمبود پروتئین هموگلوبین خون می گردد. با کاهش میزان هموگلوبین خون، تعداد سلول های قرمز خون کمتر شده، اندازه این سلولها نسبت به سلولهای خونی سالم کوچکتر می شود و همچنین شکل کلی سلولهای قرمز خون تغییر می یابد (سلول های پویکیلوسایت poikilocyte). روش پزشکی معمول که به تشخیص بیماری فقرآهن می پردازد، بر مبنای آزمایش کامل خون (cbc) صورت می گیرد. در این پایان نامه، الگوریتمی خودکار به منظور تشخیص بیماری فقرآهن پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی دارای صحت و دقت مناسبی است و می تواند به صورت موازی با آزمایش cbc انجام پذیرد. اساس الگوریتم ارائه شده در این پایان نامه، تفاوت در تعداد سلول های پویکیلوسایت در نمونه های خون سالم و مبتلا به فقرآهن است. روش خودکار تشخیص بیماری فقرآهن شامل 6 گام است. این گام ها عبارتند از: 1) گردآوری پایگاه داده 2) روش های پیش پردازش 3) باینری سازی و بخش بندی 4) استخراج ویژگی 5) طبقه بندی سلول های پویکیلوسایت و 6)تشخیص نمونه های خون فقرآهن. در گام نخست، پایگاه داده ای مشتمل بر 100 نمونه خون محیطی سالم و مبتلا به فقرآهن گردآوری شده و توسط میکروسکوپ مجهز به دوربین دیجیتال از این نمونه ها تصویربرداری شده است. در گام پیش پردازش، کیفیت تصاویر سلولی توسط روش همسان سازی هیستوگرام افزایش یافته و هم چنین سلول های ناقص موجود در حاشیه به وسیله برچسب گذاری ناحیه حذف شده اند. به منظور بخش بندی سلول ها از روش باینری سازی مبتنی بر آستانه گذاری استفاده شده است. روش هایی از قبیل سائوولا، نایبلک، باینری سازی بر مبنای هیستوگرام و اوتسو مورد ارزیابی قرار گرفته اند و از این میان بهترین روش (اوتسوی محلی) به عنوان روش نهایی بخش بندی تصاویر سلولی انتخاب شده است. پس از انجام عملیات بخش بندی، تعداد 33 ویژگی مناسب برای طبقه بندی سه دسته از سلول های پویکیلوسایت (سلول های اشکی شکل، بیضوی و شیستوسیت) استخراج شده است. با استفاده از ویژگی های استخراجی در طبقه بندی کننده های ماشین بردار پشتیبان (svm)، شبکه عصبی(neural network) ، درخت تصمیم گیری (dt) و k-امین نزدیک ترین همسایه (knn) به طبقه بندی و شمارش سلول های پویکیلوسایت مذکور پرداخته شده است. پنج دسته باقی مانده از سلول های پویکیلوسایت (سلول های هایپوکروم، استومتوسایت، میکروسایت، نیزوسایت و اسفروسایت) با استفاده از یک یا دو ویژگی تعیین کننده و با اعمال روش آستانه گذاری جداسازی شده اند. در نهایت به منظور تشخیص نمونه های فقرآهن از نمونه های خون سالم، تعداد هر کدام از انواع سلول های پویکیلوسایت شناسایی شده در این نمونه ها به عنوان ویژگی در نظرگرفته شده است. بردار ویژگی شامل 9 ویژگی است که هر کدام نمایانگر تعداد سلول های پویکیلوسایت در یک نمونه خون محیطی هستند. بردار ویژگی به چهار طبقه بندی کننده مذکور به عنوان ورودی داده می شود. نتایج نهایی نشان می دهد که تشخیص خودکار بیماری کم خونی فقرآهن با استفاده از الگوریتم پیشنهادی در این پایان نامه با دقت 100% و صحت 67/96% همراه است.

سرطان ریه از مرگبارترین سرطان ها می باشد. یکی از نشانه های بروز سرطان های ریه، ندول های ریوی می باشند که می توانند به صورت مجزا یا متصل به دیواره ی ریه ظاهر گردند. ندول یک توده ی اضافی است که در داخل ریه تولید می شود. سرطان ریه در مراحل اولیه هیچ گونه علائمی در تصاویر سی تی اسکن ندارد و زمانی علائم آن ظاهر می شود که بیماری در مراحل پیشرفته تری قرار گرفته باشد و این به دلیل وجود تباین پایین، اندازه ی کوچک و محل قرارگیری ندول ها در مراحل اولیه است. درصورتی که ندول ها کوچک باشند، آشکارسازی آن ها با چشم بسیار دشوار می باشد. به همین علت در چنین مواردی الگوریتم های پردازش تصویر که توسط کامپیوتر انجام می شوند، می توانند به عنوان کمک کار رادیولوژیست در آشکارسازی، محل یابی و ارزیابی کیفیت ندول کمک کنند. چنین سیستم هایی به عنوان ابزاری هوشمند که نظر دوم را برای رادیولوژیست بیان می کنند، بکار برده می شوند که موقعیت های مشکوک در تصاویر را به رادیولوژیست نشان داده و از این طریق به رادیولوژیست در تشخیص هر چه صحیح تر کمک می نمایند. ایده ی اساسی این نیست که تشخیص بیماری به یک ماشین محول شود بلکه، به این دلیل استفاده می شود که حساسیت کار را افزایش و نرخ خطای مثبت اشتباه را کاهش می دهد. سی تی اسکن یکی از روش های بسیار حساس و دقیق تصویربرداری است که در شناسایی انواع سرطان های ریه بکار می رود. بر این اساس، در این پایان نامه سیستمی برای شناسایی ندول های ریوی در تصاویر سی تی اسکن ریه پیشنهاد شده است. در ابتدا به منظور افزایش سرعت و دقت پردازش، لوب های ریه از تصویر اصلی به دست می آیند. در مرحله بعد، الگوهایی را برای ندول های ریوی در نظر می گیریم و توسط روشی که بیشترین همبستگی را بین الگو و تصویر محاسبه می کند، نواحی مشکوک به ندول های ریوی را شناسایی می کنیم. نواحی مشکوک به ندول های ریوی می توانند رگ یا ندول باشند که آن ها را توسط روش کانتورهای فعال از پس زمینه جدا می کنیم. در مرحله ی استخراج ویژگی ها، استفاده از اطلاعات فقط یک فریم با خطای زیادی در تشخیص روبه رو است، در نتیجه تشخیص ها وقتی دقیق تر خواهند بود که حتی الامکان از تعداد بیشتری فریم استفاده شود. در این پایان نامه، ویژگی های استخراج شده بر مبنای این قاعده می باشند که ندول ها کروی شکل و رگ ها استوانه ای شکل هستند. بنابراین در نواحی ندولی بین قطر کوچک، قطر بزرگ و طول آن اختلاف زیادی وجود ندارد. در نتیجه ویژگی های دو بعدی و سه بعدی را از نواحی مشکوک به ندول های ریوی استخراج می کنیم. در نهایت، برای طبقه بندی نواحی مشکوک به ندول های ریوی به دو کلاس ندول و غیر ندول، از میان روش های موجود، از روش ماشین های بردار پشتیبانی (svm) به عنوان یکی از مطمئن ترین روش های طبقه بندی استفاده شده است. الگوریتم پیشنهادی برای شناسایی ندول های ریوی بر روی تصاویر سی تی اسکن ریه از پایگاه داده elcap، اعمال شده است. نتیجه الگوریتم نهایی طبقه بندی نشان می دهد که بهبود قابل توجهی در نتایج روش ارائه شده نسبت به روش های موجود در این زمینه، وجود دارد. این روش به میزان حساسیت و تشخیص به ترتیب برابر با 2/93% و 9/95% دست یافته است.

سرطان دهانه رحم پس از سرطان سینه از شایع‏ترین سرطان‏ها در میان زنان است. فعالیت ویروس عامل اصلی این سرطان, سبب ایجاد تداخل در نظم تقسیم سلولی و ایجاد تغییراتی در بافت هسته و سیتوپلاسم سلول‏های دهانه رحم می‏شود. خوشبختانه فاصله زمانی میان تبدیل ضایعات پیش سرطانی به یک سرطان تمام عیار بسیار طولانی است و این ضایعات به راحتی با بررسی نمونه‏های سلولی دهانه رحم قابل تشخیص است. از انواع روش‏های غربالگری برای تشخیص موارد مشکوک به سرطان استفاده می‏شود . در این میان تست پاپ اسمیر متداول‏ترین و موثرترین آزمایش به کار رفته در تشخیص ضایعات پیش سرطانی و سرطانی در نواحی دهانه رحم است. واضح است که وارسی چشمی تک تک لام‏های پزشکی پاپ اسمیر توسط متخصص آسیب شناسی کاری بسیار زمان‏بر، پر‏هزینه و خسته‏کننده است و در نهایت فقط به نتایج شخصی می‏انجامد. در نتیجه استفاده از برنامه‏های کامپیوتری در تحلیل تصاویر پزشکی پاپ اسمیر, بسیار مفید خواهد بود. مرحله اول در ایجاد چنین سیستم تشخیص طبی, محل یابی و جداسازی سلول‏های تشخیصی دهانه رحم از پس زمینه تصاویر پزشکی است که این پایان نامه به طور خاص به آن می‏پردازد. در نهایت مرز سیتوپلاسم و هسته هر یک از سلول‏ها با دقت کافی استخراج می‏شود. به طور کلی محل یابی سلول‏ها در تصاویر بزرگ پزشکی و تشخیص مرز سیتوپلاسم و هسته در رزولوشن بالاتر پیچیده است و روش‏های متداول پردازش تصویر به تنهایی پاسخ‏گو نیاز جداسازی نخواهند بود. در دو دهه اخیر مدل‏های فعال به عنوان یک ابزار قدرتمند در جداسازی تصاویر پزشکی مورد استفاده قرار گرفته اند. در این میان کانتورهای فعال هندسی به علت لحاظ کردن تغییرات توپولوژی کانتور و پیاده سازی آسان‏تر, از همتایان پارامتری خود با اقبال بیشتری مواجه بوده اند. در این پایان نامه از یک نوع کانتور فعال هندسیِ بدون نیاز به بازآغازی و پیاده سازی باند باریک آن, طی عملیات جداسازی سلول‏ها کمک گرفته شده است. هم چنین از انواع روش‏های ارتقاء تقابل, نویز زدایی, باینری کردن و تقریب دایروی برای جداسازی سلول‏های آزاد و به هم چسبیده استفاده شده است.

سرطان دهانه رحم، دومین عامل مرگ میر در میان زنان پس از سرطان سینه است. همچنین این سرطان دهمین رتبه در میان کل سرطان های زنان و مردان را به خود اختصاص داده است روش های متنوعی برای تشخیص این بیماری وجود دارد در حال حاضر در بسیاری از کشورهای از جمله ایران یکی از معممول ترین وکم هزینه ترین روش ها آزمایش پاپ اسمیر است. تشخیص سرطان یا حالت پیش سرطانی وابسته به یافتن سلول های غیرطبیعی بر ری لام یک متخصص سلول شناس است. یک لام ممکن است شامل صدها یا هزاران سلول لاشد بنابراین امکان بررسی نشدن کامل سلول ها به دلیل تعداد زیاد آنها عدم توجه و یا خستگی پزشک متخصص وجود دارد. از طرفی آمار نشان می دهد که تشخیص زودهنگام بیماری ودرمان در مراحل اولیه در کاهش مرگ و میر ناشی از این بیماری نشق بسزایی دارد از این رو می توان در بسیاری موارد یک سیستم تشخیص کامپیوتری را برای بررسی وجود یا عدم وجود ضایعات سرطانی وپیش سرطانی در کنار پزشک مربوطه قرار داد. در این تحقیق ما سعی در طبقه بندی سلول های به دست آمده از تست پاپ اسمیر به دو دسته طبیعی و غیر طبیعی داریم. در موارد سرطان و یا پیش سرطانی سلول های طبیعی دستخوش تغییراتی شده و تبدیل به سلول های غیر طبیعی می گردند. در ابتدا گروه های ویژگی متعددی مانند ویژگی های مربوط به شکل شناسی و ویژگی های بافتی از تصاویر سلولی مربوطه استخراج می گردد. تعداد ویژگی های موثر با استفاده از الگوریتم ژنتیک و روش حدف بازگشتی ویژگی ها پیشنهاد شدهاست. برای دسته بندی سلول ها ازمیان روش های موجود از روش ماشین ها بردار پشتیانی (svm) به عنوان یکی از مطمئن ترین روش های طبقه بندی استفاده شدهاست. نتیجه الگوریتم نهایی طبقه بندی با استفاده از ویژگی های انتخاب شده توسط الگوریتم ژنتیک مقدار سطح زیر مننی برابر با 0/9632 است. همچنین با میزان درصد مثبت صحیح (tp) به دست آمده تسوط svm برابر با 96% و صدرمثبت اشتباه fp حاصله برابر با 4% می باشد.

در مهندسی بافت، داربست ایده¬آل باید به طور موثر با سلول¬ها واکنش ¬دهد؛ این واکنش شامل چسبندگی سلول¬ها، رشد، مهاجرت و تمایز سلول¬ها می¬شود. خواص سطحی داربست مورد استفاده نقش مهمی در واکنش میان سلول¬ها و داربست ایفا می¬کند. ناهمواری سطحی داربست مورد استفاده در مهندسی بافت، یکی از خواص سطحی است که رفتار سلولی را تحت تاثیر قرار می¬دهد. بسته به نوع سلول، ناهمواری و یا صافی سطح داربست مورد استفاده نقش بسزایی در رشد، چسندگی، تکثیر و تمایز سلول¬ها دارد. به عنوان مثال سلول¬های استخوانی سطوح زبرتر وسلول¬های فیبروبلاست سطوح صاف¬تر را جهت رشد و چسبندگی ترجیح می¬دهند. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از روش پردازش سیگنال دیجیتال، ناهمواری سطحی وب نانوالیاف اندازه¬گیری شود. بدین منظور از پلیمرهای نایلون 66، پلی اکریلو نیتریل، پلی وینیل الکل و پلی وینیل استات استفاده گردید. پس از ریسیدن این پلیمرها تحت شرایط بهینه از لایه ایجاد شده تصویر میکروسکوپ نیروی اتمی و سپس تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تهیه -شد. سپس یک پروفیل سطحی از هر تصویر میکروسکوپ الکترونی وب نانوالیاف ایجاد و پس از تبدیل آن به سیگنال دو بعدی در نرم افزار matlab، با توجه به نویزی بودن سیگنال، سعی شد تا با استفاده از دو الگوریتم نوشته شده مجزا توسط این برنامه پروفیل سطحی را بهبود بخشیده و نویزهای آن حذف شود. سپس با استفاده از روابط موجود در استاندارهای بین مللی نظیر(1997)4287 iso ، 46 asme و 4768 din و مشخصه¬های سیگنال، پارامترهای ناهمواری سطحی اندازه¬گیری ¬شود. همچنین با استفاده از نرم افزار dme-spm ناهمواری سطحی وب نانوالیاف اندازه¬گیری و سپس نتایج حاصله از دو روش مقایسه گردید. با استناد به نتایج حاصل از الگوریتم¬های اعمال شده، می¬توان به این نتیجه رسید که روش فیلتر غیر خطی دارای نتایج مورد قبول و متناسب با مقادیر ناهمواری حاصل از میکروسکوپ نیروی اتمی است. همچنین با توجه به اینکه روش فیلتر غیر خطی نسبت به تابع bezier زمان کمتری برای اجرا بر روی سیگنال را نیاز دارد، این روش جهت ارائه مشخصات ناهمواری پیشنهاد می¬شود. با توجه به دقت و سادگی بیشتر روش پردازش سیگنال دیجیتال برای مواد نرم و ظریف مانند الیاف، نسبت به روش استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی و همچنین ارائه روش غیر تماسی با سطح یا بدنه الیاف، اندازه گیری ناهمواری سطحی وب نانوالیاف با استفاده از این روش بسیار راه¬گشا و دارای اهمیت زیادی خواهد بود.

روش دسترسی به طیف به صورت پویا به عنوان راه حلی برای از میان برداشتن کمبود طیف و تقاضای بالا برای دسترسی به آن مطرح شده است. در این میان رادیو شناختگر به عنوان فناوری کلیدی برای جبران کمبود طیف، با بهره برداری فرصت طلبانه در محیط متغیر به صورت پویا شناخته می شود. کاربران رادیو شناختگر، به عنوان کاربران ثانویه، نیاز دارند که به طور متناوب و سریع حضور کاربران اولیه یا دارای مجوز را سنجش کرده و در صورت عدم فعالیت، مجوز استفاده از باند فرکانسی را در اختیار بگیرند. به منظور نیل کاربران ثانویه به توان عملیاتی بالاتر و همچنین محدودسازی سطح تداخل با کاربران اولیه و تخلیه سریع کانال آن ها به محض حضور، باید چرخه سنجش، کوتاه و موثر باشد. با این حال، عملکرد آشکارسازی تحت شرایط محوشدگی چند مسیری و مسأله عدم قطعیت توان اغتشاش در معرض خطر قرار می گیرد. برای کاستن تأثیر این مسائل، سنجش همکارانه به عنوان یک روش موثر برای بهبود عملکرد آشکارسازی با بهره گیری چندگانگی فضایی بررسی شده است. در حالی که سنجش همکارانه منجر به بهبود عملکرد آشکارسازی شده و در برابر عوامل مذکور کمتر حساسیت دارد، سنجش همکارانه متحمل سرباره همکاری می شود. سرباره، اشاره به مسائلی همچون زمان سنجش اضافی، تأخیر گزارش، مصرف انرژی و ... دارد. در این پایان نامه، سنجش طیف مبتنی بر تبدیل موجک به عنوان یک روش آشکارسازی کاربر اولیه فعال یا حفره طیف با رویکرد انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا با نویززدایی از سیگنال دریافتی توسط موجک، سنجش طیف در حضور نویز گوسی تعمیم یافته بررسی شده است. در چیدمان دیگر، با فرض دانش طیف توان سیگنال و با استفاده از مفاهیم موجک در فضای چند تفکیکی متعامد-یکه، اقدام به تعیین موجک با پاسخ دامنه منطبق بر جذر طیف مزبور شده است. این موجک به عنوان فیلتر باند میانی در دوره سنجش و قبل از آشکارساز انرژی روی سیگنال دریافتی در دو حالت سنجش انفرادی و همکارانه اعمال می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهند در هر دو مورد عملکرد سنجش طیف، نسبت به آشکارسازی انرژی متعارف، به طور قابل ملاحظه بهبود می یابد. روش نویززدایی از سیگنال دریافتی توسط تبدیل موجک نسبت به عبور سیگنال دریافتی از فیلتر منطبق بر جذر طیف سیگنال عملکرد بهتری نشان می دهد.

چکیده امروزه سیستم های راداری دارای کاربردهای فراوانی در زمینه های مختلف نظامی و غیرنظامی نظیر مراقبت، جست وجو، ناوبری، کنترل آتش، تصویربرداری، هواشناسی و … می باشند. تصویربرداری راداری یکی از کاربردهای سیستم های راداری است که هم برای مقاصد نظامی و هم برای مقاصد غیرنظامی مورد استفاده قرار می گیرد. تصویربرداری راداری توسط دو دسته رادارهای sar و isar انجام می شود. در sar معمولاً رادار متحرک بوده و از اهداف ساکنی چون عوارض پوسته زمین، شهرها و … تصویربرداری می کند. از طرف دیگر رادار isar معمولاً ثابت بوده و از اهداف متحرکی نظیر کشتی، هواپیما، اجرام آسمانی، موشک و … تصویربرداری می نماید. در این پایان نامه تصویربرداری دو بعدی به کمک رادارهای isar مد نظر است. روش مرسوم در این رادارها ان.....

مبحث پردازش سیگنالهای آرایه گیرنده قدمتی سی ساله دارد و عمدتا جهت جداسازی منابع سیگنال از یکدیگر ، تخمین تعداد ومحل قرار گرفتن منابع ، بهبود سیگنال به نویز و دنبال کردن منابع متحرک به کار می رود.

‏‎wpdm‎‏ یک روش مالتی پلکسینگ با کمک تبدیل بسته موجک می باشد که ضمن استفاده از مزایای انتقال موازی از وجود تعامد که از خواص مهم توابع پایه بسته موجک می باشد، بهره می برد. وجود تعامد امکان همپوشانی در حوزه زمان و فرکانس این توابع پایه بسته موجک را فراهم می کند و به این دلیل روش ‏‎wpdm‎‏ دارای راندمان پهنای باند بالایی می باشد.‏‎wpdm‎‏ به کمک خواص تبدیل بسته موجک می تواند به صورت دیجیتال محقق شود و در نتیجه از سادگی پیاده سازی بهره مند شود. استفاه از ساختارهای درختی ضمن آنکه پیاده سازی ساختار فرستنده و گیرنده سیستم ‏‎wpdm‎‏ را ساده می کند امکان ایجاد زیر کانالهایی با نرخ بیت متفاوت را فراهم می سازد. اگر روش ‏‎wpdm‎‏ در کانالهای محو شدگی هموار و سریع همراه با تکنیک همسانسازی ‏‎psam‎‏ به کار گرفته شود می تواند نرخ خطای بیت را به خوبی روش ‏‎fdm‎‏ تقلیل دهد.همچنین برای رسیدن به یک نرخ خطای بین روش ‏‎wpdm‎‏ نسبت به روش ‏‎fdm‎‏ به تعداد سمبل پایلوت کمتری نیاز دارد. ‏‎wpdm‎‏ در کانالهای فرکانس انتخابگر با پخش تاخیر کوچک می تواند عملکرد مناسبی داشته باشد.

با توجه به نقش بسیار مهمی که امروزه سنسورهای نیمه هادی دقیق و پیشرفته در فعالیتهای گوناگون علمی ، صنعتی پژوهشی ، تجاری و ... عهده دار می باشند. در این پایان نامه روند طراحی و ساخت یکی از پرکاربردترین آنها یعنی سنسور فشار نیمه هادی ، با استفاده از پیزو مقاومتهای نفوذ داده شده ، مورد بررسی قرار گرفته و همچنین نظریه ها و روابط اساسی مربوطه بعنوان ابزار اصلی طراحی بیان می گردند. مساله اصلی طراحی انتخاب مقدار بهینه برای نسبت طول به ضخامت دیافراگم سنسور به منظور رسیدن به مشخصات مطلوب خطی بودن و حساسیت برای آن می باشد. در ادامه نیز نحوه محاسبه و آرایش مقاومتهای نفوذی ، زدایش دیافراگم کنترل ضخامت آن و فرایند عملیاتی ساخت سنسور به همراه ماسکهای مورد نیاز ارائه خواهند شد. در پایان نتایج شبیه سازی کامپیوتری معادلات ریاضی حاکم بر رفتار سنسورها ی فشار نیمه هادی ارائه می گردد.

در سیستمهای رادار و سونار و سیستمهای تعیین موقعیت جهانی، تعیین موقعیت جهانی، تعیین موقعیت و سرعت هدف یکی از وظایف مهم این سیستمها می باشد، و به این منظور لازم است دو پارامتر زمان تاخیر و کشیدگی داپلر یا به بیان دیگر تغییر مقیاس مربوط به سیگنال برگشتی تخمین زده شود.در این پایان نامه در ابتدا برخی روشهای تخمین طیف معرفی شده که البته با توجه به اینکه در انتخاب روش تخمین طیف باید به این مسئله توجه داشت که روش مذکور قابل بکارگیری در حالت بلادرنگ باشد روش پریودگرام مبتنی بر تبدیل فوریه سریع و استفاده از بانک فیلتر داپلر بر مبنای این روش تخمین که مرسوم می باشد، معرفی شده است و محدودیتها و مزایای آن بیان گردیده است. در ادامه با توجه به هدف اصلی پروژه که تخمین همزمان این دو پارامترمی باشد تمرکز اصلی بر روی روشهای پردازش در دو بعد زمان-مقیاس قرار گرفته است.

هدف از این رساله ارائه یک روش پردازش سیگنال برای آشکارسازی و دسته بندی عیوب مکانیکی بلبرینگ می باشد. پس از بررسی مختصر ساختمان بلبرینگ به معرفی انواع عیبهای مکانیکی بلبرینگ می پردازیم و علل ایجاد عیوب مزبور و اثر آنها روی بلبرینگ را بررسی را بررسی می نمائیم . نشان می دهیم که هر کدام از این عیوب بر روی صدای تولید شده توسط بلبرینگ به هنگام کار آثار مشخصی باقی می گذارند . به همین جهت از لحاظ تاریخی روشهایی جهت تشخیص و دسته بندی عیوب بلبرینگ توسط تجزیه و تحلیل صدای آن معرفی شده است که از آن جمله می توان روشهای حوزه زمان و روشهای حوزه فرکانس (تجزیه و تحلیل طیف) را نام برد. در این رساله برای تجزیه و تحلیل سیگنال صوتی بلبرینگ از روشهای تجزیه و تحلیل در حوزه مشترک زمان-فرکانس استفاده می کنیم. ابتدا روشهای پردازش اولیه لازم جهت تعیین مشخصه های عیوب را بررسی نموده و آنها را بصورت کلی ارائه می کنیم. سپس حوزه مشترک زمان-فرکانس را مطرح کرده تعیین مشخصه های عیوب را از روی نتایج تجزیه و تحلیل حاصل از تبدیل موجک معرفی می نمائیم. آنگاه مساله را به تبدیل بسته موجک تعمیم می دهیم. در تمام تستهای مذکور از سیگنال های واقعی تولید شده توسط بلبرینگهای واقعی استفاده می شود. سپس نتایج آشکارسازی و دسته بندی عیوب توسط تبدیل موجک را با روشهای کلاسیک دیگر مثل تجزیه و تحلیل طیفی و یا ‏‎stft‎‏ مقایسه می کنیم تا مزایای روش تجزیه و تحلیل در حوزه ‏‎wavelet‎‏ آشکار شود.