در این پایان نامه تلاش شده است که کاربردهای مختلف پردازش تصویر مانند کاربرد در صنعت،هولشناسی،شهرسازی،کشاورزی،علوم نظامی ،نجوم،فضانوردی، پزشکی ، باستان شناسی،سینما و …. مورد بحث قرار بگیرید.
فرمت pdf
فهرست مطالب :
برای دریافت چکیده و فهرست مطالب اینجا کلیک کنید.
چکیده :
بازشناسی تصویری گفتار به عنوان فرآیندی برای کمک به افرادی که دچار آسیب در سیستم صوتی شده‌اند، در سالهای اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این مقاله سعی در این بوده که سه روش برای استخراج ویژگی شکل لب ارائه شود : استخراج کانتور لب ، قطعه‌بندیWatershed ، پارامترهای پویانمایی چهره . سپس برای شناسایی گفتار از روی حرکات لب از الگوریتم HMM و شبکه‌های عصبی پرسپترون دولایه با ساختاری ساده استفاده شده است.
واژه‌های کلیدی : بازشناسی تصویری گفتار ،استخراج کانتور لب ، قطعه‌بندی Watershed ، پویانمایی چهره ، ردیابی علائم .
1- مقدمه :
سامانه‌ی لب‌خوانی رایانه‌ای به معلولینی کمک می کند که دچار آسیب در سیستم صوتی بوده و قادر به برقراری ارتباط با دیگران نیستند. این افراد معمولا توانایی انجام صحیح حرکات لب به شکلی که برای تکلم لازم است را داشته و در حالت ایده‌آل می‌توان با انجام لب‌خوانی به مقصود آنها پی برد. این نرم‌افزار به معلولینی که از صندلی چرخدار استفاده می‌کنند و فقط توانایی انجام صحیح حرکات لبشان را دارند کمک می‌کند؛ بدین ترتیب که با کمک دوربین فیلمبرداری حرکات لب آنها ثبت می‌شود و پس از آنالیز ، فرامین لازم به ویلچر داده می‌شود.
از جمله کاربرد های این سامانه می‌توان به تشخیص فرامین ناتوانان گفتاری ،تشخیص برخی کلمات خاص، مکمل بازشناسی گفتار صوتی و همچنین کاربردهای نظامی و اطلاعاتی ذکر کرد .در کاربرد حفاظتی ، این سامانه می‌تواند با بهره‌گیری از حرکات لب و بدون ثبت سیگنال صوتی ،کلمات خاصی را شناسایی و تصویر گوینده‌ی آن را در مراکز عمومی و محل‌های تردد ثبت کند.
فرآیند بازشناسی تصویری گفتار شامل دو مرحله‌ی استخراج ویژگی از دنباله تصاویر لب و طبقه‌بندی ویژگیهای بدست آمده است. ویژگی گفتاری تصویر حرکات لب معلولین که دارای رنگ پوست و ظاهر متفاوتی هستند ، به کمک طراحی یک الگوریتم جدید استخراج شده و در مرحله‌ی بعد با استفاده از الگوریتم مدل مخفی مارکوف ، حرکات و گفتار تصویری تشخیص داده می‌شود . بهره‌گیری از اطلاعات تصویری از شکل‌های لب و حرکات آن ، دقت و اطمینان سیستم‌های تشخیص اتوماتیک گفتار صوتی را ـ خصوصا در محیط‌های نویزی ـ بطور قابل توجهی بهبود می بخشد .
آزمایش این نرم‌فزار بر روی مجموعه‌ی دادگان جمع‌آوری شده ،شامل 20 نفر زن و مردِ 20 تا50 سال صورت گرفته و روی 6 واژه گفتاری 1،2،3،4،5،6 با 91درصد موفقیت ، بازشناسی گفتار انجام شده است . این پژوهش‌ها در مراحل تکمیلی می توانند با افزایش تعداد کلماتِ قابل شناسایی ، محدوده‌ی تشخیص را هر چه بیشتر افزایش دهند .
2- استخراج کانتورلب
به منظوراستخراج ویژگیهای تصویری مربوط به تولید گفتار،استخراج دقیق شکل لب حیاتی می باشد.استفاده ازرویکردهای مبتنی برلبه برای استخراج لب دارای مشکلات فراوانی می باشد؛ زیرانگاشتهای بدست آمده براساس ویژگی لبه معمولأ دارای نویزواشتباهات فراوانی می باشد. به علاوه لبه هااغلب درمرزلب مفقود بوده یاازنظردامنه خیلی ضعیف هستند.باتوجه به این مشکلات، رویکرد استخراج کانتورلب مابه آشکارسازی لبه هادرلب استناد نکرده است، بلکه هدف ماتقسیم بندی تصاویرلب داده شده به ناحیه لب وغیرلب براساس شدت روشنایی ورنگ پیکسلهامی باشد.دراین روش،فرض نمی شود که لب دارای یک رنگ خاص باشد بلکه جستجو بر اساس تفاوت شدت روشنایی ورنگ بین نواحی لب وغیرلب صورت می گیرد.درادامه درابتدا مدل پیشنهادی باجزئیات شرح داده می شود.سپس تابع هزینه برای پیداکردن بهینه مرزبین ناحیه لب وغیرلب ولگوریتم بهینه سازی پارامترهای مدل توضیح داده می شود.
3-2- مدل لب
ازمدلهای انعطاف پذیرهندسی برای مدل کردن شکل لب استفاده شده است .مدل هندسی به شکل لب اجازه می دهد که بوسیله یک مجموعه کوچکی ازپارامترهاباتفسیرفیزیکی توصیف شود. مدل هندسی لب درشکل (1) نشان داده شده است وبامعادلات(1) و(2) توصیف می شود:
(1) و (2)
تفسیرفیزیکی پارامترهادرشکل نشان داده شده است.پارامترs انحراف شکل لب رانشان می دهد. پارمترs انحراف منحنی ازحالت چهارگوش راتوصیف می کند.s به توان دورسیده وبایک جمع شده تاهمیشه مثبت باشد.همچنین پارامترs اجازه می دهد که مدل لب برروی تصاویرلب بادرجه متفاوت خمیدگی منطبق شود.اگرچه لب گوینده وحرکات لب به طورکلی متقارن نمی باشد اما انحراف ازحالت متقارن بودن معمولأ دارای اهمیت نمی باشد.
شکل1-مدل لب هندسی
2-2- فرمول بندی تابع هزینه
برای بدست آوردن یک مدل دقیق،تابع هزینه برای تعیین پارامترهای مدل به طریقه ای که پیکسلهای دارای ناحیه لب دارای احتمال پایین باشند،تعریف می شود وفرض می شود که ناحیه لب وخارج لب هم پوشانی نداشته باشند.مرزاین ناحیه زمانی بدست می آید که این تابع هزینه مینیمم شود.تابع هزینه بصورت (3) تعریف می شود:
(3)
که ) B) 1R و) B)R 2 به ترتیب ناحیه لب وغیرلب می باشند و Prob1 (m,n) احتمال اینکه پیکسل درمکان (m,n) ،پیکسل غیرلب باشد رامشخص می کند. مرز بهینه B با مینیم سازی C(B)به طریقه‌ای که R1(B) شامل پیکسلهایی با Prob1(m,n) بالا و R2(B) شامل پیکسلهایی با Prob2( m,n) بالا باشد،مشخص می شود.با لگاریتم گرفتن ازمعادله بالا وساده سازی رابطه (4) بدست می آید:
(4)
که
(5)
ازآنجاکه درمعادلات(3)و(4)،m وn گسسته هستند بنابراین مرزB نیزگسسته بدست می آید. اما این موضوع برای مامطلوب نیست زیرامایک مرزپیوسته نیازداریم.بنابراین برای حل این مشکل معادله (4) رادرحوزه پیوسته بسط می دهیم.درابتداm وn به x وy پیوسته بسط داده می شود. اکنون مرزB پیوسته شده است ومی تواند هرشکل دلخواهی رافرض کند.سپس ،ما داریم:
(6)
(m,n)f باانتگرال گیری از(x,y)g روی سطح واحد (m,n)مرکزآن می باشد)بدست می آید. سپس معادله (4) بصورت زیربسط داده می شود:
(7)
که مرزB پیوسته می باشد و بوسیله مدل لب مامشخص می شود.سپس پارامترهای بهینه مدل با مینیمم سازی تابع هزینه زیر بدست می آید :
(8) g(x,y)dydx
که x2 (p)=xc+wcos wcos + xc = (P) x2 نقاط گوشه راست وچپ لب، P ، مجموعه پارامترهای مدل می باشند .(p,x) y1 و y2(p;x) دو نقطه مرز عمودی خطx هستند.
پس با داشتن نگاشت احتمال Prob(m,n) ، f(m,n) بوسیله معادله (5) بدست می‌آید. سپس سطح هزینه پیوسته g(x,y) درمعادله (8) باید ایجاد شود.اگرچهارنقطه zjk , zj +1k, zj +1,k+1,zjk+1 راداشته باشیم. سطح درون یابی دوسویه شده بطریقه زیربدست می آید:
(9) gjk (x,y) = (1+j-x) (1+k-y) zjk+(x-j)(1+k-y) zj+1k+(x-j)(y-k)zj+1k+1+(1+j-x)(y-k)zjk+1
بنابراین ایجاد سطح (x,y)g به مسئله تعیین } zm,n { تبدیل می شود.بااستفاده ازمعادله (6) و(9) وبعد ازتعدادی محاسبات جبری ، می توان نشان داد که f(m,n) و zm,n بوسیله معادله کانولوشن گسسته زیر هم باهم ارتباط دارند :
(10)
که ماسک کانولوشن(m,n)h، باماتریس زیربیان می شود:
(11)
درحوزه فرکانس معادله (10) بصورت زیرمی باشد :
(12)
بنابراین } m,n{ بامعکوس تبدیل فوریه بدست می آید :
(13) Z(w1,w2) = f(w1,w2) /H (w1,w2)
2-3- نگاشت احتمال تصاویرلب
ارزیابی (P)E نیازبه نگاشت احتمال تصاویرلب دارد که این نگاشت ،احتمال این رامشخص می کند که پیکسل،پیکسل لب هست یانه؟ الگوریتم خوشه بندی فازی]11[ برای ایجاد چنین نگاشت احتمالی استفاده می شود .این یک روش یادگیری بدون سرپرستی می باشد ونه فرض اولیه ای درمورد توضیع ویژگیهادرنظرمی گیرد ونه آموزش مورد نیازمی باشد.الگوریتم تلاش می کند برای هرپیکسل براساس توزیع بردارهای ویژگی هرپیکسل درفضای ویژگی واثرمتقابل هرپیکسل با8 تاازهمسایگی اش، یک مقداراحتمال مناسب برای هرپیکسل مشخص کند.
استفاده تنهاازشدت روشنایی درتصاویرلب،کنتراست کافی برای تفاوت قائل شدن یک پیکسل لب وغیرلب راندارد.بنابراین ازشدت روشنایی ورنگ به عنوان ورودی برای الگوریتمهای خوشه بندی استفاده می شود.ابتداتصاویردرفضای رنگ غیریکنواخت RGB تبدیل به فضای رنگ یکنواخت CIELAB می شود[12] . این فضای رنگی یک دیاگرام رنگی یکنواختی دارد بنابراین هردورنگ یک تفاوت ادراکی دارد ودراین فضای رنگ ، اطلاعات روشنایی از اطلاعات رنگ جدامی باشند.
درشکل (2- الف) تصویراولیه ازلب نشان داده شده است همانطورکه مشاهده می شود کنتراست بین ناحیه لب وغیرلبب بسیارپایین می باشد.خوشه بندی بااستفاده ازویژگیهای رنگ (L*.a*,b*) ماراقادرمی سازد که یک نگاشت احتمال قابل قبولی بدست آوریم.درشکل (2- ب)
نگاشت احتمال نشان داده شده است .
2 -4 – بهینه سازی پارامترهای مدل
برای مینیمم سازی تابع هزینه ازروتین بهینه سازی کاهش گرادیان استفاده می شود.درنتیجه ازمعادله (8) نسبت به هرپارامترمشتق گرفته می شود.می توان نشان داد که مشتق گیری بوسیله معادله زیرصورت می گیرد :
(14)
که p1=xc,p2=yc,p3=w,… , p8=s,p9=0 می باشد.به این نکته توجه شود که انتگرال گیری ازمعادله(14) درامتداد منحنیهای لب y1 و y2 انجام می شود.
3- قطعه بندی Watershed
این قطعه بندی براساس مفاهیمی همچون بهبود تباین وتبدیل Wastershed می باشد.
مراحل الگوریتم عبارتند از:
1. خواندن تصویر
2. حداکثرتباین
برای اینکه لبه هایی که توسط تبدیل Watershed استفاده می شود کمینه گردد; می بایست تباین بین اشیاء مورد نظرماکزیمم گردد،روش معمول برای بهبود تباین استفاده ازتبدیلات bottom hot و top hat برروی تصویرمی باشد.
تبدیل top hot به عنوان تفاوت بین تصویراصلی وتصویری که بوسیله فیلترهای ایجاد شده باز گردیده است،تعریف می گردد.
تبدیل bottom hat به عنوان تفاوت بین تصویراصلی وتصویری که بوسیل ه فیلترهای ایجاد شده بسته گردیده است،تعریف می گردد.
3. تفریق تصاویرایجاد شده توسط مرحله دوم الگوریتم می باشد.
تصویر top hat شامل نقاط نوک تیزاشیاء است وتصویرbottom hat فاصله های بین اشیاء مورد نظررانشان می دهد.
برای حداکثرکردن تباین بین اشیاء وفاصله هایی که بین آنها وجود دارد می بایستی طبق فرمول(15) عمل کرد.
Ienhance = imsubtract(imadd(Itop,afm),Ibot) (15) )
4. تبدیل اشیاء مورد نظر
برای اینکه دریک تصویرشدت لبه هاآشکارگردد،می بایست ازمتمم تصویراستفاده شود تابتوان اشیاء مورد نظررادرمراحل بعد بهترتفکیک کرد.
5 . آشکارسازی شدت لبه
همه شدت لبه هابایک آستانه خاص باتابع imextendedmin آشکارمی شود وسپس باتابع imimposemin مکانهایی ازتصویراصلی که بهبود یافته وبه عنوان شدت لبه آشکارشده است تغییرداده می شود.
6 . قطعه بندی Watershed
Morphology قطعه بندی
این قطعه بندی براساس مفاهیمی همچون آشکارسازی لبه، اشیاء ساخت یافته ، Erosion، قطعه بندی می باشد .مراحل الگوریتم عبارتند از:
1: خواندن تصویر
2. آشکارکردن شی ء بطورکامل
آشکارکردن شی ء بطورکامل براساس یکی ازالگوریتم های آشکارکننده لبه صورت می گیرد. لازم به ذکراست که این الگوریتم برروی تصاویری که نویزندارند بکارمی روند.
3 . آشکارسازی اشیاء بااستفاده ازلبه هایی که توسط مرحله دوم الگوریتم بدست آمده است، صورت می گیرد.
4 . پهن کردن لبه هادرتصویر
5 . پرکردن اشیاء بدست آمده،
6 . پاک نمودن اشیائی که درحاشی ه تصویرقراردارند.
دراین مقاله ازتمامی مراحل قطعه بندی Wastershed به غیرازمرحله آخرآن استفاده شده است وهمچنین ازمراحل 5 و6 ،قطعه بندی Morphology استفاده گردید ودرنهایت ازیک سری فیلتر های خاص استفاده شد.
بامشاهده ،نتایج بدست آمده ملاحظه گردید،مرزهای لب بسیارتیزشده وباشکل اصلی تفاوت زیادی دارد برای اینکه قطعه بندی انجام شده برای تشخیص لب دقیق ترگردد ازفیلترهای خاص ازپیش تعریف شده Matlab بانام های motion وdisk به اندازه های متناسب بااندازه تصویر استفاده گردید که اثراین فیلترهارادرشکل 3 زیرمشاهده می شود.
مراحل انجام قطعه بندی برروی تصویردر مقاله درشکل زیرمشاهده می شود
دراین روش ازدوطرف تصویربه طرف مرکزتصویرحرکت کرده ابتدادرتحلیل ستونی یک نقطه سفید راپیداکرده وسپس درهمان ستون باطی کردن نقاط سفید،می بایست نقطه سیاه جستجوشود، اگرنقطه سیاه پیدانشد پس گوشه لب درآن ستون قرارندارد درغیراین صورت گوشه لب درآن ستون قراردارد وسطرمربوط به گوشه لب ازنقطه میانی نقاط سفید موجود درآن ستون بدست می آید.این عملکرددرشکل زیرمشاهده می شود.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 16 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
موضوع فارسی :پردازش پرس و جو هوشمند برای میانجی گری معنایی از اطلاعات سیستم
موضوع انگلیسی :<!--StartFragment -->
Intelligent query processing for semantic mediation of information systems
تعداد صفحه :13
فرمت فایل :PDF
سال انتشار :2011
زبان مقاله : انگلیسی
خلاصه ما پیشنهاد هوشمند و یک رویکرد پردازش پرس و جو کارآمد برای میانجیگری معنایی از اطلاعات سیستم. ما همچنین پیشنهاد یک معماری عامل چند عمومی است که رویکرد ما حمایت می کند. رویکرد ما در بهره برداری از عوامل هوشمند برای فرمول پرس و جو و استفاده از فن آوری های جدید برای نمایش معنایی، تمرکز دارد. الگوریتم خود سازگار با تغییرات از محیط زیست است، ارائه می دهد استعداد گسترده و حل داده های مختلف تعارضات در راه پویا؛ همچنین پرس و جو با استفاده از روش طرح میانجیگری برای سیستم کشف و میانجیگری زمینه برای سیستم های دیگر با بازنگری در.
؟ 2011 دانشکده کامپیوتر و اطلاعات، دانشگاه قاهره. تولید و میزبانی توسط الزویر B.V. همه حقوق محفوظ است.
فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
دانلود پروژه پردازش ابری
چکیده
یکی از طعنه آمیزترین نکات فناوری اطلاعات این است که با وجود اینکه قدرت کامپیوتر ها بسیار بالا رفته، اما به نظر می رسد کار با کامپیوتر ها کندتر شده و کامپیوتر ها سرعت سا بق را ندارد!
دلیل این موضوع روشن است: هر روز، سیستم عامل ها و بسته های نرم افزاری پیچیده تر می شوند و امکانات آن ها خیلی از سطح نیازهای متوسط بالاتر می رود و مهم تر آن که آن ها از منابعی بیشتر از منابع یک کامپیوتر معمولی دارند.
شما محدود به یک سخت افزار نخواهید بود، اگر لپ تاپ یا تبلت خود را در خانه جا گذاشته اید و همان ساعت یک ارائه دانشگاهی دارید، نگران نباشید، با استفاده از لپ تاپ دوستتان می توانید وارد اکانت خود شوید و هر آن چه را که جا گذاشته اید با خود همراه کنید!
هرچه می خواهید همین جاست، نگران پراکندگی اطلاعاتتان هم نباشید، اگر امروز اطلاعات شما روی سه دستگاه مختلف وجود دارد و مدیریت آن ها برایتان یک دردسر است، فردا هرچه می خواهید در یک جا و پیش شماست! هرجای دنیا که باشید.
پردازش ابری مفهومی کاملا با معناست .ایده آن بسیار ساده است .به جای حفظ اطلاعاتتان بر روی رایانه شخصی آن را بر روی سروری در اینترنت نگهداری خواهید کرد .برای شما هیچ اهمیتی نخواهد داشت که کامپیوترکجا قرار دارد .این امکان وجود دارد که اطلاعات شما بر روی تعداد بسیاری از رایانه ها و نه فقط یک کامپیوتر حفظ و نگهداری شود .اطلاعات جایی در هوا است. در ابرها ! تا وقتی که به اینترنت متصل باشید و پهنای باند کافی داشته باشید می توانید اطلاعات و داده های مورد نظرتان را به سرور مورد نظر منتقل کنید.
فهرست مطالب
فصل 1 : مفاهیم پردازش ابری
1-2تاریخچه......................................................................................................................3
1-3پردازش ابری................................................................................................................4
1-4 استفاده از محاسبات ابری...................................................................................................6
1-5 عدم استفاده از محاسبات ابری.............................................................................................7
1-6دلایل استفاده از پردازش ابری..............................................................................................8
فصل 2:عناصر زیربنایی پردازش ابری
2-1 عناصر زیربنایی پردازش ابری.........................................................................................10
2-1-1مجازی سازی............................................................................................................10
2-1-1-1ویژگی های مجازی سازی..........................................................................................11
2-1-1-2مزایای ماشین های مجازی..........................................................................................12
2-1-2پردازش شبکه ای.......................................................................................................12
2-1-3وب.......................................................................................................................13
2-2تفاوت بین پردازش ابر و پردازش شبکه ای.............................................................................14
الف
فصل 3 : معماری لایه های پردازش ابری
3-1 معماری لایه های پردازش ابری.........................................................................................17
3-2 لایه های تشکیل دهنده ی پردازش ابری................................................................................17
3-2-1 نرم افزار به عنوان سرویس...........................................................................................18
3-2-1-1ویژگی های اصلی این سرویس.....................................................................................18
3-2-2پلتفرم به عنوان سرویس................................................................................................19
3-2-3زیرساخت به عنوان سرویس...........................................................................................20
3-3انواع ابر در پردازش ابری.............................................................................................. 21
3-3-1ابر عمومی...............................................................................................................22
3-3-2ابر گروهی...............................................................................................................23
3-3-3ابر خصوصی............................................................................................................23
3-3-3-4ابر هیبریدی...........................................................................................................24
3-4تفاوت ابرخصوصی، ابر گروهی،ابرآمیخته.............................................................................24
فصل 4 : سیستم عامل های پردازش ابری
4-1سیستم عامل.................................................................................................................27
4-1-1دلایل ایجاد سیستم عامل................................................................................................28
4-1-2وظایف سیستم عامل.....................................................................................................30
4-2Windows azure........................................................................................................30
4-3Jolios.......................................................................................................................31
4-4Easy Peasy...............................................................................................................32
ب
فصل 5 : امنیت
5-1 امنیت............................................................................................................................................................................................................34
5-1-1تمام مشکلات امنیتی.............................................................................................................................................................................36
5-1-2خطرات عمده ی امنیتی برای پردازش ابر.........................................................................................................................................40
5-2پردازش ابری دوستار محیط زیست.....................................................................................................................................................42
فصل6: نتیجه گیری
6-1تاثیر رایانش ابری در زندگی ما..................................................................................................................................................................44
6-2 ویندوز8 در آینده و محاسبات ابری........................................................................................................................................................45
6-3مزایا.................................................................................................................................................................................................................47
6-4معایب..............................................................................................................................................................................................................51
............................................................................................................................................39
تکنولوژی ماشین بینایی و تصویر برداری دیجیتالی شامل فرآیندهایی است که نیازمند بکارگیری علوم مختلف مهندسی و نرم افزاری کامپیوتر می باشد
