*مقاله تصویربرداری دیجیتال*

پیشگفتار:

با ساخت وسایل الکترو مغنا طیسی نظیر انواع الکتروموتورها، بوبین ها ،رله ها وغیریه ،انسان قادر شد با بهره گیری از الکترونیک ، کنترل ابزارهای مکانیکی را در دست گیرد و سر انجام با پیدایش میکرو پروسسورها و با توجه به توانایی آنها در پردازش اطلاعات و اعمال کنترلی و همچنین قابلیت مهم برنامه پذیر بودن آنها تحول شگرفی در ساخت تجهیزات الکترونیکی و صنعتی وغیره به‌وجودآمد.

پیشرفت ها و تحولات اخیر باعث پیدایش اتوماسیون صنعتی شده که در بسیاری از موارد جایگزین نیروی انسانی می گردد.به عنوان نمونه انجام امور سخت در معادن و یا کارخانه ها و یا کارهایی که نیازمند دقت وسرعت بالا می‌باشد و یا انجام آن برای نیروی انسانی خطر آفرین است به انواع دستگاهها و رباتها سپرده شده است. همچنین با پیشرفت الکترونیک در زمینه ساخت سنسورها . بالا رفتن دقت آن ها، امروزه انواع گوناگونی از حس گرها در دنیا تولید می شود که در ساخت رباتها و در زمینه اتوماسیون نقش مهمی را ایفا می‌کنند.
در این پایان نامه پس از مباحثی در مورد پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051 بصورت مختصر و در حد نیاز و بخش کوچکی در مورد استپ موتورها به طراحی وپیاده سازی نمونه ای کوچک از یک ماشین مسیر یاب پرداخته شده است .شایان ذکر است که مطالب مربوط به طراحی وساخت ماشین بگونه ای بیان شده که توسط هر فردی که آشنایی مختصری با میکرو کنترلرها داشته باشد، قابل پیاده سازی است.

در خاتمه از استاد گرانقدر جناب آقای همایون موتمنی و نیز تمام کسانی که در این امر مرا یاری دادند، از جمله مهندس فیض ا... خاکپور و نیز دوست عزیزم مهدی جعفری ، تشکر و قدردانی می نمایم.

فصل اول

آشنایی با ماشین بینایی و تصویر برداری دیجیتالی

1-1کلیات

تکنولوژی ماشین بینایی وتصویر بر داری دیجیتالی شامل فرایند هایی است که نیازمند بکارگیری علوم مختلف مهندسی نرم افزار کامپیوتر می باشد این فرایند را می توان به چند دسته اصلی تقسیم نمود :

1- ایجاد تصویر به شکل دیجیتالی

2- بکارگیری تکنیکهای کامپیوتری جهت پردازش ویا اصلاح داده های تصویری

3- بررسی و استفاده از نتایج پردازش شده برای اهدافی چون هدایت ربات یا کنترل نمودن تجهیزات خود کار ، کنترل کیفیت یک فرایند تولیدی ، یا فراهم آوردن اطلاعات جهت تجزیه و تحلیل آماری در یک سیستم تولیدی کامپیوتری (MAC)

ابتدا می بایست آشنایی کلی ، با هر یک از اجزاء سیستم پیدا کرد و از اثرات هر بخش بر روی بخش دیگر مسطح بود . ماشین بینایی و تصویر بر داری دیجیتالی از موضوعاتی است که در آینده نزدیک تلاش و تحقیق بسیاری از متخصصان را بخود اختصاص خواهد بود.

در طی سه دهه گذشته تکنولوژی بینایی یا کامپیوتری بطور پراکنده در صنایع فضایی نظامی و بطور محدود در صنعت بکار برده شده است . جدید بودن تکنولوژی ، نبودن سیستم مقرون به صرفه در بازار و نبودن متخصصین این رشته باعث شده است تا این تکنولوژی بطور گسترده استفاده نشود .

*مقاله سیستم های تلویزیون*

بسمه تعالی

پردازش

در پردازش تصاویر رقمی معمولا“از شیوه های که به شکل الگوریتم بیان می شود استفاده می گرددبنابراین غیر از تصویربرداری و نمایش تصویر می توان اغلب عملیات پردازش تصویر را با نرم افزار اجرا کرد تنها علت استفاده از سخت افزار ویژه پردازش تصویر نیاز به سرعت بالا دربعضی کاربردها و یا غلبه بر بعضی محدودیت های اساسی رایانه است.مثلا“یک کاربرد مهم از تصویربرداری رقمی ؛ریزبینی درنورکم است برای کاهش نویز تصویر باید چند متوسط گیری روی تصاویر متوالی با نرخ قالب(غالبا“30قاب در ثانیه)انجام شود.شاختار بزرگراه در غالب رایانه ها جز چند رایانه بسیار کارآمد نمی تواند به سرعت داده مورد نیازبرای اجرای این عمل دست یابد بنابراین سامانه های پردازش تصویر امروزی ترکیبی از رایانه های متداول و سخت افزارهای ویژه پردازش تصویر است که کارهمه آنها به وسیله نرم افزار در حال اجرا روی رایانه اصلی هدایت می شود./

مدلهای متعدد سامانه های پردازش تصویر که در حدود نیمه دهه 80در سراسر دنیا به فروش رسید وسایل جانبی نسبتا“بزرگی بود که به رایانه های میزبان با همان بزرگی متصل می شد.درانتهای دهه 80و ابتدای دهه 90سخت افزارهای تجاری پردازش تصویر به شکل بردهای تکی که برای سازگاری با بزرگراه های استاندارد صنعتی و انطباق با کارگاه های کوچک مهندسی و رایانه های شخصی طراحی شده بود تغییر یافت .این تغییر علاوه برکاهش هزینه ها یکی از عوامل تاسیس شرکت های زیادی با تخصص تولید نرم افزار پردازش تصویر بود.

گرچه هنوز هم سامانه های پردازش تصویر بزرگ برای کاربردهای نظیر پردازش تصاویر ماهواره ای به فروش می رسندحرکت به سوی کوچک سازی وایجاد رایانه های کوچک همه منظوره که به سخت افزار پردازش تصویر مجهز است همچنان ادامه دارد.سخت افزار لصلی تصویربرداری که به این رایانه ها افزوده می شود ترکیبی از یک ((رقمی ساز و بافرقاب ))برای رقمی سازی و ذخیره موقت تصویر یک ((واحد محاسبه و منطق))(ALU)برای اجرای عملیات حسابی ومنطقی درنرخ قاب و یک یا چند((بافرقاب))برای دستیابی سریع به داده های تصویر در طول پردازش است.امروزه می توان نرم افزارهای پردازش تصویرفراهم می شود وسایل نمایش و نرم افزارهای کارآمد پردازش کلمه و تولید گزارش ارائه نتایج را تسهیل می کند اغلب نتایج به دست آمده با چنین سامانه هایی به بردهای پردازش تصویر سریع و خاصی که بابزرگراه مورد استفاده سازگارند انتقال می یابد.

یکی از مشخصه های علم پردازش تصویرعدم استفاده از یک راه حل برای کاربردهای متفاوت است بنابراین فنونی که دریک مورد خوب کار می کنند ممکن است در دیگری کاملا“ضعیف باشند تنها فایده وجود سخت افزار قوی ونرم افزارپایه درحال حاضر این است که نقطه شروع کار نسبت به یک دهه پیش بسیار پیشرفته تر (وبازار صرفا“کسری از هزینه آن موقع)می باشد.به طورکلی هنوز هم پیدا کردن راه حل واقعی برای یک مساله خاص نیازمند تحقیق و توسعه فراوان است مباحثی که درفصول بعدی مطرح می شود فقط برای این نوع فعالیت ها ابزارهایی را ارائه می کند.

مخابرات

استفاده ازمخابرات در پردازش تصویر رقمی معمولا“درمورد ارسال داده های تصویری است و اغلب شامل مخابره محلی بین رسانه های پردازش تصویر ومخابره را دور از یک نقطه به نقطه دیگر می باشدبرای اغلب رایانه ها سخت افزار ونرم افزار مخابره محلی به آسانی در دسترس است بیشتر کتب راجع به شبکه های رایانه ای به روشنی توافق های مخابره استاندارد را توضیح می دهند.

*پروژه طراحی منبع تغذیهAC-DC

این برگة کار و تمام فایل های مربوطه تحت نظر CCAL نسخة 1.0 گواهی شده است. برای بررسی یک نسخه از این مجوز ، آدرس http://........../1.0/ را ملاحظه کنید یا یک نامه به Creative Commons USA-94305 بنویسید . اصطلاحات و شرایط این مجوز اجازة کپی کردن رایگان ، توزیع و یا تعدیل تمام کارهای مجوز شده را توسط عموم مردم می دهد . پروژة شما عبارت اند از طراحی و ساخت یک منبع تغذیه «نیروی وحشی» AC به DC است . منبع تغذیه بین 12 و 24 ولت DC خروجی دارد و حداکثر جریان amp1 است و حاوی محافظت بر روی هر دو سمت (بار) DC و (خط) AC است . بعنوان یک دستگاه نیرو داده شدة خطی ، مجهز به یک نور معرف (اندیکاتور) است که حضور ولتاژ AC را نشان می دهد و بدنه بطور بی خطر به زمین وصل می باشد . در اینجا نموداری برای شما وجود دارد که آن را دنبال می نمایید هنگامی که سیستم خودتان را طراحی می کنید : البته ، شما به استفاده از این طرح واقعی محدود نمی باشید . من استفاده از «نوارهای مانع» یا «نوارهای ترمینال» را توصیه می کنم تا اتصالات برقی را بین اجزا ایجاد کنید . این دستگاه های اتصال ، اتصالات برقی دائمی را فراهم می کنند در حالیکه به مؤلفه اجازه می دهند که به آسانی نصب و حذف شود . رئوس مطالب (تنظیم شده توسط مربی)

- طراحی پروژة کامل شده - اجزای خریداری شده

- نسخة کاری - سیستم تمام کاری شده

- مستندسازی کامل

پرسش ها :

پرسش 1 : ایمنی خیلی مهم است هنگامی که یک دستگاه نیرو گرفته توسط منابع الکتریکی را طراحی می کنید از قبیل قدرت برق AC ، شرح دهید که چگونه شما می‌توانید ثابت نمایید که بدنة فلزی منبع تغذیة شما در واقع برای ایمنی «به زمین وصل شده است» طوری که عیب داخلی از یکی از هادی های «داغ» به بدنة فلز منجر به یک اتصال کوتاه ای می شود که از فیوز برق یا قطع کننده عبور می کند بجای آنکه به فردی که بدنه را لمس می کند شوک وارد نماید .

راهنمایی : یک بازرسی بصری کافی نمی باشد و ما واقعاً نمی خواهیم یک وضعیت نقص زمینی ای را برای بررسی اتصال به زمین ایجاد نماییم .

پرسش 2 : هنگام اتصال مؤلفه ها به یکدیگر برای ساختن منبع تغذیة خودتان ، این امر مهمی است که شما از انواع صحیح استفاده کنید . تعیین کنید که چه خصوصیاتی برای سیم هایی لازم هستند که شما در این پروژه استفاده می کنید (برای هر کدام از پارامترهای زیر) :

- gauge سیم - نوع عایق

- رشته بندی (جامد و محکم یا رشته شده)

پرسش 3 : چگونه ما بگوییم که کدام سیم بندی از ترانسفورمر قدرت به کاهنده اولیه است و کدام ثانویه می باشد ‌، بدون اینکه واقعاً به آن برق AC بدهیم ؟ این امر اغلب موضوعی مهم است هنگامی که دانشجویان ترانسفورمرهای ارزان ای را می خرند که بدون علامت تجاری و ثبت نشده است .