دانلود مقاله رایگان

فایل پژوهش: پایان نامه ارشد فناوری اطلاعات: ارائه یک مدل ارزیابی علائم ترافیکی مبتنی بر تشخیص اتوماتیک این علائم و مکان قرارگیری آنها

پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته فناوری اطلاعات

دانشگاه شیراز

دانشکده آموزشهای الکترونیکی

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی فناوری اطلاعات-تجارت الکترونیک

عنوان:

ارائه یک مدل ارزیابی علائم ترافیکی مبتنی بر تشخیص خودکار این علائم و مکان قرارگیری آنها

استاد راهنما:

دکتر مهران یزدی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب:

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

1-مقدمه…………………. 1

1-1-علت های احساس نیاز به سیستم شناسایی علایم ترافیکی…………………. 1

1-1-2 علایم ترافیکی…………………. 2

1-1-2-1:علایم اخطاری(هشدار دهنده)……………….. 2

1-1-2-2-تابلوهای انتظامی(مقرراتی)……………….. 3

1-1-2-3-تابلوهای اخباری(اطلاعاتی)……………….. 3

1-1-2-4-علایم راهنمای مسیر………………… 4

1-1-2-5-علایم مکمل…………………. 4

1-1-2-6-تابلوهای محلی…………………. 4

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

1-2 کاربرد آشکارسازی وشناسایی علایم ترافیکی……………….. 5

1-2-1 سیستم های پشتیبان راننده………………… 6

1-2-2 سیستم های دستیار راننده………………… 7

1-3 اهداف پایان نامه………………… 9

1-3- 1 آشکارسازی علامت ترافیکی…………………. 9

1-3-1-1 آشکارسازی بر اساس رنگ………………….. 10

1-3-1-2 آشکارسازی بر اساس شکل…………………. 10

1-3-1-3 آشکارسازی بر اساس شکل ورنگ………………….. 11

1-3-1-4 آشکارسازی بر اساس یادگیری ماشین…………………. 12

1-3-2 کلاس بندی وشناخت علایم ترافیکی…………………. 12

1-3-2-1 کلاس بندی با شبکه های عصبی مصنوعی…………………. 13

1-3-2-2 کلاس بندی با بهره گیری از تطبیق الگو………………… 14

1-3-2-3 شناخت علامت توسط دیگر طبقه بندی کننده ها……………….. 14

1-3-2-4 OCR and Pictograms Recognition…………………

1-4 بهدست آوردن موقعیت جغرافیایی محل نصب علایم ترافیکی، ارزیابی محل نصب آن… 15

1-5 ساختار این پایان نامه………………… 16

2-پیشینه پژوهش…………………. 17

2-1 مقدمه………………… 17

2-2 پیشینه تحقیقاتی سیستمهای آشکارسازی علایم ترافیکی…………………. 17

2-2-1 آشکارسازی بر اساس رنگ………………….. 18

2-2-2 آشکارسازی بر اساس شکل…………………. 19

2-2-3آشکارسازی بر اساس شکل ورنگ………………….. 22

2-2-4 آشکارسازی بر اساس یادگیری ماشین…………………. 24

2-2 پیشینه تحقیقاتی سیستمهای شناخت علایم ترافیکی…………………. 24

2-3-1شناخت علایم ترافیکی بوسیله شبکه های عصبی…………………. 25

2-3-2 شناخت علایم ترافیکی بوسیله تطبیق الگو………………… 26

2-3-3 شناخت علامت توسط دیگر طبقه بندی کننده ها……………….. 27

2-3-4 OCR and Pictograms Recognition…………………

3-آشکارسازی علایم ترافیکی…………………. 30

3-1 مقدمه………………… 30

3-2 علت های دشواری مقایسه بین تکنیکهای آشکارسازی علایم………………… 30

3-3 مشکلاتی که سر راه آشکارسازی و شناسایی علایم ترافیکی قرار دارد….. 31

3-3-1میزان نور متغیر می باشد و قابل کنترل نیست…………………. 31

3-3-2حضور اشیا دیگر………………… 32

3-3-3تفاوت ظاهری علایم………………… 33

3-3-4تغییر فیزیکی علامت………………….34

3-3-5 تغییر رنگ علامت…………………. 35

3-3-6 حرکت بلوری…………………. 35

3-4 رویکردهای آشکارسازی علایم ترافیکی…………………. 36

3-4-1 آشکارسازی علایم ترافیکی بر اساس رنگ………………….. 36

3-4-1-1 مطالعه اجمالی فضاهای رنگی…………………. 37

3-4-1-2-1 قطعه بندی آستانه رنگی…………………. 41

3-4-1-2-2 پیوستن پویای پیکسل…………………. 42

3-4-1-2-3 تبدیل به HSI/HSV………………….

3-4-1-2-4 رشد دادن منطقه………………… 42

3-4-1-2-5 شاخص گذاری رنگ………………….. 43

3-4-2 آشکارسازی بر اساس شکل…………………. 43

3-4-2-1 Hierarchal Spatial Feature Matching…………………

3-4-2-2 Hough Transform………………….

3-4-2-3 Similarity Detection…………………

3-4-2-4 Distance Transform Matching…………………

3-4-3 آشکارسازی علامت با بهره گیری از شکل ورنگ………………….. 46

3-4-4 آشکارسازی بر اساس یادگیری ماشین…………………. 47

4-شناسایی علایم ترافیکی…………………. 49

4-1 مقدمه………………… 49

4-2 شناسایی اشکال توسط ماشین…………………. 49

4-2-1 مشکلاتی که در این راه وجود دارند………………… 50

4-2-1-1 چرخش،بازتاب(آینه)،ترجمه،تغییر مقیاس………………….. 51

4-3 الگوریتمهای شناخت علایم ترافیکی………………… 52

4-3-1شبکه های عصبی…………………. 53

4-3-1-1 شبکه های پس انتشار………………… 54

4-3-1-2 پرسپترون چند لايه………………… 54

4-3-2 تطبیق الگو………………… 55

4-3-3 کلاس بندی با PSO………………….

4-3-4 کلاس بندی با SVM…………………..

4-3-5 شناخت علایم ترافیکی توسط OCR and pictogram………………….

5-طراحی و پیاده سازی سیستم وارزیابی آن………………… 62

5-1 مقدمه………………… 62

5-2آشکارسازی علامت بوسیله ،تجزیه وتحلیل لکه………………… 62

5-2-1 تعریف لکه………………… 62

5-2-2شناسایی مناطق مورد علاقه:……………….. 65

5-2-3فیلترهای میانه دوبعدی…………………. 66

5-2-4 استخراج لبه های اشیا………………..68

5-2-5 حذف لکه های زاید………………… 70

5-2-5-1تجزیه وتحلیل هیستوگرام رنگها ………………..72

5-2-5-2 تجزیه وتحلیل ابعاد علامت:………………..74

5-2-6بلوک دیاگرام آشکارسازی علایم ترافیکی……………….. 77

5-2-7 نتایج بدست آمده برای بخش آشکارسازی علایم ترافیکی…….. 77

5-3 شناسایی علایم ترافیکی……………….. 79

5-3-1شیوه ای بازگشتی برای تقسیم بندی شکل براساس بردار ویژه…… 79

5-3-1-1 محاسبه ماتریس کواریانس……………….. 79

5-3-1-2 استخراج دو مقدار ویژه………………… 80

5-3-1-3 ناحیه بندی شکل بر اساس بردارهای ویژه………………… 81

5-3-1-4 محاسبه مقادیر ویژه وبردارهای ویژه؛ زیر ناحیه ها……. 82

5-3-1-5 محاسبهbounding-box………………..

5-3-2 استخراج پارامترهای مستقل از مقیاس،انحراف،دوران……….. 83

5-3-2-1پارامتر (eigen-ratio)………………..

5-3-2-2 پارامتر (compactness)………………..

5-3-2-3 پارامتر (normal-angle)………………..

5-3-2-4 پارامتر(center)………………..

5-3-3 آزمایش مستقل بودن پارامترها(دوران،انتقال،مقیاس)…. 87

5-3-4 تقسیم بندی علایم ترافیکی بر اساس شکل ظاهری ورنگ آنها …….91

5-3-5 شناسایی شکل کلی علایم ترافیکی،توسط شبکه های عصبی…….. 96

5-3-6 آموزش شبکه های عصبی…………………. 97

5-3-6-1 آموزش شبکه عصبی برای شناسایی شکل کلی علامت……. 98

5-3-6-2 آزمایش صحت کلاس بندی در شبکه عصبی…………………. 99

5-3-7 شناسایی پیام علامت…………………. 102

5-3-8 بلوک دیاگرام سیستم شناسایی علایم ترافیکی بوسیله شبکه عصبی…….. 104

5-3-9 نتایج شناسایی علایم ترافیکی…………………. 105

5-4 تعیین محل نصب علامت و ارزیابی آن………………… 106

5-4-1 سیستم موقعیت یاب جهانی چگونه کار می ‌کند………………… 107

5-4-2 محاسبه محل نصب علامت…………………. 109

5-4-3 ارزیابی علامت ترافیکی…………………. 111

5-4-4 رسم نقاط بر روی نقشه………………… 112

5-4-4-1 سیستم اطلاعات جغرافیای(GIS)………………..

5-4-4-2 تجزیه وتحلیل World file…………………

5-4-5-2 رسم یک نقطه جغرافیایی…………………. 120

5-4-5 نتیجه اجرای کلی الگوریتم وارزیابی نقاط بدست آمده…… 123

6-نتایج وپیشنهادات…………………. 128

7-منابع………………… 129

8-چکیده انگلیسی…………………. 137

چکیده:

در این پایان نامه، قصد داریم روش های عیان کردن علایم ترافیکی در تصاویر گرفته شده از آنها و شناسایی این علایم را مورد مطالعه قرار دهیم. سپس با بهره گیری از بهبود روشهای موجود سیستمی را ارایه دهیم که با بهره گیری از یک دوربین فیلمبرداری سوار شده روی یک وسیله متحرک و یک دستگاه گیرنده GPS Data Logger محل نصب علایم ترافیکی استاندارد را شناسایی و با در نظر داشتن آن، ارزیابی کند که آیا علامت در جای مناسبی نصب شده می باشد یا خیر؟ این سیستم می تواند کمک شایانی به مهندسین بزرگراه، برای حفظ ونگهداری از جاده ها نماید. برای اینکار، بایستی که سیستم پیشنهادی آغاز علایم ترافیکی را تشخیص دهد. در این پروژه، با بهره گیری از تجزیه وتحلیل لکه واعمال آستانه مناسب، اشیا را در تصویر شناسایی نموده؛ سپس با بهره گیری از تجزیه وتحلیل هیستوگرام رنگ وتجزیه وتحلیل ابعاد، لکه های اضافه حذف می شوند و با دقت 83.71% علایم ترافیکی بدرستی عیان شدند. در مرحله بعد بایستی علایم شناسایی شوند، برای اینکار، علایم ترافیکی را با در نظر داشتن رنگ وشکل آنها گروه بندی کرده وبا بهره گیری از MLEV، بردارهای ویژگی هر علامت را استخراج کرده و با بهره گیری از بردارهای استخراج شده،یک شبکه عصبی، آموزش می بیند. آغاز شکل کلی علامت و سپس پیام علامت با بهره گیری از شبکه عصبی طبقه بندی می گردد؛در این مرحله، علایم با دقت 84.74% شناسایی شدند. در مرحله بعد با بهره گیری از تطابق زمانی، محل نصب هر علامت ترافیکی بدست می آید، وفاصله آن با محل وقوع عارضه(مثل پیچ بعدی) محاسبه می گردد و با در نظر داشتن نوع علامت شناسایی شده، ارزیابی می گردد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که سیستم پیشنهادی می تواند در بهبود وضعیت علایم جاده ای بسیار موثر باشد.

1- مقدمه

آغاز در این فصل به معرفی علایم ترافیکی وسیستمی که علایم ترافیکی را شناسایی کند، می پردازیم وسپس کارهایی که برای شناسایی صحیح علامت لازم می باشد ،مورد مطالعه قرار خواهد گرفت؛ درنهایت هم ساختار این پایان نامه را توضیح می­دهیم.

1-1- علت های احساس نیاز به سیستم شناسایی علایم ترافیکی

تمايل بشر­ها به آسايش هرچه بيش­تر و حمل و نقل آسان، سبب ايجاد وسايل نقليه زميني گرديده می باشد. با رشد جمعيت، هر روزه به تعداد وسايل نقليه‌اي كه در خيابان‌ها وجاده‌ها تردد مي‌كنند افزوده مي‌گردد. با در نظر داشتن اين تعداد بي‌شمار وسايل نقليه، نياز به كنترل آنها به مقصود جلوگيري از تصادفات تا حد ممكن و در نتيجه كاهش تلفات جاني و مالي فراوان كاملاً احساس مي‌گردد. بخش عمده‌اي از وظيفه كنترل و هدايت وسايل نقليه در خيابان‌ها و جاده‌ها توسط علائم راهنمايي و رانندگي صورت می­گیرد. بنابراين نظاره علائم و اقدام كردن به پيام آن ها بوسيله رانندگان ضروري و مهم مي‌باشد. با در نظر داشتن اهميت اين مسأله اگر بتوان سيستم خودكاري براي تشخيص علائم واعلام پيام آن­ها به رانندگان طراحي نمود، كمك زيادي به آرامش رانندگان خواهد نمود و عبور ومرور روان خواهد گردید و بدين ترتيب كليه رانندگان بويژه رانندگان مبتدي مي‌توانندتمركز بيش­تري بر روي كنترل وسيله نقليه داشته باشند.

2-1-1- علایم ترافیکی

علایم راهنمایی و رانندگی مانند انواع چراغ ها، تابلوها، خط کشی ها، نوشته ها، ترسیم ها ونیز علایم تعیین سمت عبور که بایستی روی راه ها کشیده گردد، براساس قانون الحاق ایران به کنوانسیون عبور ومرور در جاده و کنوانسیون مربوط به علایم راهها-مصوب 1354 تهیه شده اند. تشخیص، انتخاب، تهیه، جانمایی، نصب ، ترسیم و نگهداری علایم عمودی و افقی راهنمایی و رانندگی درشهرها بر اساس دستورالعملی خواهد بود که به پیشنهاد شورای عالی هماهنگی ترافیک شهرهای کشور به تصویب وزیر کشور می رسد و در جاده ها به عهده وزارت راه وترابری می باشد. در مواقع اضطراری راهنمایی و رانندگی و پلیس راه می توانند خود اقدام به انتخاب نوع علایم و محل بهره گیری و در صورت لزوم تهیه و نصب آنها به گونه موقت نموده و مراتب را بر حسب مورد ، به شهرداری و یا وزارت راه و ترابری اعلام نمایند. مفاهیم رنگ و شکل علایم و تابلوها و چگونگی رفتار رانندگان پس از دیدن آنها ، که درکتاب های آموزشی بایستی ارائه گردد، از سوی کار گروهی متشکل از نمایندگان وزارت کشور، وزارت راه و ترابری و راهنمایی و رانندگی تهیه و به همراه این آیین ن امه برای اطلاع عمومی در اختیار مراجع صلاحیت دار و با همکاری شوراهای اسلامی شهرها در اختیار عموم مردم قرار می گیرد]1[. علایم ترافیکی در ایران به شش دسته کلی تقسم بندی می­شوند:

1-1-2-1:علایم اخطاری(هشدار دهنده): از این علایم برای آگاه ساختن راننده نسبت به خطرات احتمالی موجود در مسیر بهره گیری میشود. این علایم معمولا با مثلث قرمز رنگ نمایش داده می­گردد.

1-1-2-2-تابلوهای انتظامی(مقرراتی):با بهره گیری از این نوع علایم،دستورالعملی را به راننده متذکر می­شوند ویاممنوعیت یا محدودیتی را گوشزد می­کنند.

1-1-2-3-تابلوهای اخباری(اطلاعاتی): این علایم معمولا اطلاعات مشخصی و معینی را به رانندگان درمورد منطقه می دهند.

1-1-2-4-علایم راهنمای مسیر:این علایم معمولا جهت حرکت وفاصله تا مقصد را مشخص میکنند.

1-1-2-5-علایم مکمل:جهت اختصاص علایم رانندگی به گروه خاصی از وسایل نقلیه ویا تکمیل معنی علایم رانندگی دیگر کاربرد دارد.

1-1-2-6-تابلوهای محلی: با در نظر داشتن خصوصیات محل نصب علایم، طراحی می­شوند.

***ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود می باشد***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

زیرا فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به گونه نمونه)

اما در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود می باشد

تعداد صفحه : 158

قیمت : چهارده هزار و هفتصد تومان

 

Comments are closed.