دانلود پاورپوینت آشنایی با سنسور ها و کاربرد آن ها و دسته بندی آن ها

دانلود پاورپوینت آشنایی با سنسور ها و کاربرد آن ها و دسته بندی آن ها

،Perception

عنوان های پاورپوینت آشنایی با سنسور ها و کاربرد آن ها و دسته بندی آن ها ،Perceptionعبارتند از :

آشنایی با سنسور ها و کاربرد آن ها و دسته بندی آن ها
Perception
مقدمه
مثالی از روبات

دسته بندی سنسورها
دسته بندی سنسورها

اندازه گیری کارائی سنسورها
اندازه گیری کارائی سنسورها
اندازه گیری کارائی سنسورها
اندازه گیری کارائی سنسورها
اندازه گیری کارائی سنسورها
اندازه گیری کارائی سنسورها
اندازه گیری کارائی سنسورها
اندازه گیری کارائی سنسورها
مشکلات کار در محیط واقعی
مدل کردن خطا
Dead-reckoning localization

انکدر چرخ و موتور
انکدر چرخ و موتور
سنسور جهت
قطب نما
ژیرسکوپ
Ground-Based Active and Passive Beacons

Global Positioning System (GPS)
Global Positioning System (GPS)
Global Positioning System (GPS)
GPS Error Budget
سنسور های فاصله
سنسورهای فاصله
سنسور اولتراسونیک
سنسور اولتراسونیک
سنسور اولتراسونیک
سنسور اولتراسونیک
سنسور اولتراسونیک

اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر

اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
Triangulation Ranging
Triangulation Ranging
Triangulation Ranging
Triangulation Ranging
Triangulation Ranging
سنسورهای سرعت و حرکت
سنسورهای سرعت و حرکت
Vision
Vision Sensors
Vision in General
Visual Range Sensors
اندازه گیری فاصله از طریق فوکاس/دی فوکاس
اندازه گیری فاصله از طریق فوکاس
اندازه گیری فاصله از طریق فوکاس
اندازه گیری Sharpness
Depth from defocus
تصویر فوکاس شده
Point Spread Function

Stereo Vision
Stereo Vision
Stereo Vision – the general case
سوال اساسی
Zero Crossing of Laplacian of Gaussian
Zero Crossing of Laplacian of Gaussian
مثال
حذف نویز
مثال
Zero Crossing of Laplacian of Gaussian

تکه ها و قسمت های اتفاقی از فایل آشنایی با سنسور ها و کاربرد آن ها و دسته بندی آن ها ،Perception

آشنایی با سنسور ها و کاربرد آن ها و دسته بندی آن ها

Perception

دکتر سعید شیری قیداری

& فصل 4 کتاب
مقدمه
یکی از مهمترین وظایف هر سیستم خودکار دریافت دانش از محیطش میباشد.
اینکار از طریق بکار گیری سنسورهای مختلف و استخراج اطلاعات مفید از داده های اندازه گیری شده میباشد.
رنج وسیعی از سنسورها در روباتهای خودکار مورد استفاده قرار میگیرد. در این فصل سنسورهائی مورد توجه قرار خواهند گرفت که برای دریافت اطلاعات از محیط بکار میروند.
مثالی از روبات

دسته بندی سنسورها
دسته بندی سنسورها
داخلی: اطلاعاتی را از داخل روبات اندازه گیری میکنند. مثل: سرعت موتور، زاویه مفصل ها، ولتاژ باتری وغیره
خارجی: اطلاعاتی را از محیط روبات جمع آوری میکنند: اندازه گیری مسافت، شدت نور، دامنه صدا
Passive: سنسور انرژی را از محیط دریافت میکند مثل سنسور حرارتی، CCD ، و میکروفن
Active: انرژی را به محیط فرستاده وعکس العمل محیط در مقابل آنرا اندازه گیری میکند.

اندازه گیری کارائی سنسورها
اندازه گیری کارائی سنسورها
Dynamic Range
عبارت است از دامنه حد بالا و پائین مقادیر ورودی به سنسور به نحویکه سنسور قادر به عملکرد عادی خود باشد.
DR= Maximum Input/Minimum Input
معمولا بر حسب دسیبل بیان میشود.
اندازه گیری کارائی سنسورها
Resolution
حداقل اختلاف بین دو مقداری که توسط سنسور قابل دریافت است
Linearity
نحوه رفتار خروجی یک سنسور نسبت به تغییرات سیگنال ورودی را مشخص میکنددانلود پاورپوینت آشنایی با سنسور ها و کاربرد آن ها و دسته بندی آن ها ،Perception
یک رفتار خطی با رابطه زیر مشخص میشود.
F(ax+by)= aF(x)+ bF(y)
اندازه گیری کارائی سنسورها
Bandwidth or Frequency
برای اندازه گیری سرعت سسک سنسور در آماده کردن دنباله ای از خروجی ها بکار میرود. بعبارت دیگر تعداد اندازه گیری های سنسور در ثانیه را به فرکانس تعبیر میکنند
Sensitivity
عبارت است از معیاری از میزان تغییرات جزئی در سیگنال ورودی که میتواند باعث تغییر در خروجی شود:
Output change / Input change
اندازه گیری کارائی سنسورها
Cross Sensitivity
عبارت است از حسساسیت به پارامترهای محیطی که متعامد با سیگنال اصلی هستند
یک قطب نما میتواند در جهت یابی روبات بر اساس میدان مغناطیسی زمین بسیار مفید باشد. اما این وسیله علاوه بر میدان مغناطیسی زمین به مصالح ساختمانی فلزی نیز حساسیت دارد. در نتیجه استفاده از آن برای روباتب که در محیط اتاق حرکت میکند چندان مفید نخواهد بود.

اندازه گیری کارائی سنسورها
اندازه گیری کارائی سنسورها
اندازه گیری کارائی سنسورها
مشکلات کار در محیط واقعی
مدل کردن خطا
Dead-reckoning localization
این روش مبتنی بر استفاده از سنسورهای داخلی است و معمولا با استفاده از انکدرها و سایر سنسورها تغییرات موقعیت و جهت نسبت به فریم مرجع روبات اندازه گیری میشود.
معمولا فیدبکی از محیط دریافت نمیشود. لذا احتمال بروز خطا در این روش وجود دارد.
روشی ساده وسریع است.
معمولا در ترکیب با سایر روشها استفاده میشود.

انکدر چرخ و موتور
انکدر چرخ و موتور
سنسور جهت
قطب نما
ژیرسکوپ
Ground-Based Active and Passive Beacons

Global Positioning System (GPS)
Global Positioning System (GPS)
Global Positioning System (GPS)
GPS Error Budget
Source Uncorrected Error Level Ionosphere 0-30 meters
Troposphere 0-30 meters
Measurement Noise 0-10 meters
Ephemeris Data 1-5 meters
Clock Drift 0-1.5 meters
Multipath 0-1 meter
Selective Availability 0-70 meters
سنسور های فاصله
سنسورهای فاصله
سنسور اولتراسونیک
سنسور اولتراسونیک
سنسور اولتراسونیک
سنسور اولتراسونیک
سنسور اولتراسونیک

اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
استفاده از لیزر برای اندازه گیری فاصله برتری های زیادی نسبت به استفاده از صوت دارد.
یک باریکه نور لیزری بر روی سطح مورد نظر تابانده شده و بازتاب آن توسط آشکار ساز نوری تشخیص داده میشود.
فاصله از روی زمان لازم برای رفت و برگش نور تخمین زده میشود.
با استفاده از یک سیستم مکانیکی که شامل آینه و موتور است میتوان محیط را بصورت 2 و یا 3 بعدی جاروب کرده ونقشه محیط را ترسیم نمود.

اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
اندازه گیری فاصله با استفاده از لیزر
مشکلات
قادر به تشخیص اشیا شفاف مثل شیشه نیست
برگشت نور ازاشیا صیقلی باعث عدم دریافت نور توسط گیرنده و در نتیجه عدم تشخیص فاصله میگردد.
Triangulation Ranging
در این روشها با استفاده از خواص هندسی به اندازه گیری فاصله میپردازند
معمولا یک پترن نوری به محیط فرستاده شده و انعکاس آن توسط گیرنده ای دریافت میشود و با داشتن اطلاعات هندسی مشخص فاصله اندازه گیری میشود.
Triangulation Ranging
Triangulation Ranging
Triangulation Ranging
Triangulation Ranging
سنسورهای سرعت و حرکت
سنسورهائی وجود دارند که میتوانند مستقیما حرکت نسبی بین روبات و محیط را اندازه بگیرند.
برای روباتهائی که در بزرگراه ها حرکت میکنند استفاده از سنسورهای Doppler تنها راه تشخیص اشیا میباشد.
در این سیستمها از هر دو امواج صوتی و الکترومغناطیسی استفاده میشود.

سنسورهای سرعت و حرکت
Vision
Vision Sensors
CCD (light-sensitive, discharging capacitors of 5 to 25 micron )

CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor technology )

Vision in General
Vision is our most powerful sense.
Vision is also our most complicated sense.
When an image is recorded through a camera, a 3 dimensional scene is projected onto a 2 dimensional plane.
The interpretation of 3-D scenes from 2-D images is not a trivial task. However, using stereo imaging or triangulation methods, vision can become a powerful tool for environment capturing.
Visual Range Sensors
Depth from focus/defocus
Stereo vision

اندازه گیری فاصله از طریق فوکاس/دی فوکاس

ایده اصلی در این روش استخراج فاصله از طریق اندازه گیری پارامترهای دوربین است.
در این روش برای حل مسئله اندازه گیری عمق تصویردو و یا چند تصویر از صحنه گرفته میشود. اختلاف تصاویر در فاصله کانونی و یا فاصله صفحه تصویر میباشد.

اندازه گیری فاصله از طریق فوکاس
اندازه گیری فاصله از طریق فوکاس
اندازه گیری Sharpness
Depth from defocus
در این روش از یک صحنه دو و یا چند تصویر با پارامترهای مختلف دوربین گرفته میشود.
اطلاعات مربوط به فاصله از تصویر سه بعدی حاصل استخراج میشود.
تصویر فوکاس شده
اگر یک شی در مقابل دوربین Pineholeقرار گرفته باشد، تصویر فوکاس شده یک نقطه x,yاز تصویرآن با F(x,y) نشان داده شده و برابر است با شدت نوری که از آن نقطه به تصویر میرسد.
تابع point spread function بصورت زیر تعریف میشود:
مقدار نور تابش شده از نقطه P شی در تصویر فوکاس شده که در تصویر بدون فوکاس دخالت میکند.

Point Spread Function
با فرض اینکه blur circle دارای شدت نور یکنواختی است این تابع بصورت زیر تعریف میشود:

Best reported result is 1.3% RMS error in terms of distance from the camera when the target is about 0.9 m away .
The key problems are the measurement of difference of blurring amount and the calibration of the mapping between depth and the difference of blurring.
Stereo Vision...

یکی از تکنیک های متداول برای یافتن نقاط مزدوج میباشد.
Zero Crossing of Laplacian of Gaussian
روشی است برای یافتن نقاطی در تصاویر سمت راست و چپ که پایدار بوده و بخوبی با هم انطباق پیدا میکنند.
این روش در نرم افزار و سخت افزار پیاده شده است.
هسته این روش را لاپلاسین تصویر تشکیل میدهد:

Zero Crossing of Laplacian of Gaussian
برای اینکه بتوان رابطه فوق را برای یک تصویر دیجیتال محاسبه نمود آنرا با یک کانولوشن تقریب میزنند:
مثال
Step / Edge Detection in Noisy Image

حذف نویزدانلود پاورپوینت آشنایی با سنسور ها و کاربرد آن ها و دسته بندی آن ها ،Perception
برای کاهش اثر نویز ابتدا با استفاده از اپراتور گاوسی روی تصویر هموار سازی بعمل میاید.
filtering through Gaussian smoothing

مثالدانلود پاورپوینت آشنایی با سنسور ها و کاربرد آن ها و دسته بندی آن ها ،Perception
اعمال لاپلاسین بر روی تصویر هموار شده باعث بوجود آمدن spike مثبت و منفی در محل لبه ها خواهد شد.

Zero Crossing of Laplacian of Gaussian
یک ویژگی بسیار موثر برای برای پیدا کردن correspondence بین تصاویر راست و چپ میتواند zero crossing لاپلاسین تصویر هموار شده باشد LoG
Zero crossing دارای عرضی برابر با یک پیکسل است و بخوبی در تصاویر قابل محاسبه است.

30 تا 70 درصد پروژه | پاورپوینت | سمینار | طرح های کارآفرینی و  توجیهی |  پایان-نامه |  پی دی اف  مقاله ( کتاب ) | نقشه | پلان طراحی |  های آماده به صورت رایگان میباشد ( word | pdf | docx | doc | )