اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديداختيار تقنية دمج الصور الأنسب لشبكات الحساسات اللاسلكية الداعمة للوسائط المتعددة
Selection of an Appropriate Image Fusion Technique for Wireless Multimedia Sensor Networks
1190
0 56
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
يعد دمج الصور من أهم الأساليب المتبعة في التعامل مع الصور خاصة في الشبكات محدودة الموارد كشبكات الحساسات اللاسلكية الداعمة للوسائط المتعددة, وهو يصنف إلى تقنيات عاملة في المجال المكاني وأخرى في المجال الترددي. اعتمد هذا البحث على تقنيات الدمج في المجال الترددي للاستفادة من المزايا التي يقدمها, وتم استخدام تحويل التجب المتقطع كونه يلائم خصائص هذا النوع من الشبكات فهو تحويل بسيط وسهل التطبيق ويحتاج لمتطلبات ذاكرة منخفضة. تمت دراسة ثلاثة طرق معتمدة على هذا التحويل وهي DCTav, DCTma, DCTah, وطبقت هذه الطرق على ثلاث مجموعات مختلفة من الصور, وبعد تقييم نتائج المحاكاة من خلال مجموعة من البارامترات تم التوصل إلى أن الطريقة الأنسب لدمج الصور الملتقطة من عقد حساسة داعمة للوسائط المتعددة هي الطريقة DCTma.
Image Fusion is one of the most important methods used in image processing, especially in networks with limited resources such as networks of wireless sensors supporting multimedia. It is classified into technologies operating in spatial domain and others in the frequency domain. In this research, Fusion techniques in frequency domain are manipulated to benefit from its advantages. Discrete Cosine Tansform is used because it fits the characteristics of this type of networking where it is simple, easy to implement and requires low memory. Three methods based on this transformation, DCTav, DCTma and DCTah, have been investigated and applied to three different sets of images. The evaluation of simulation results, with different parameters, showed that the DCTma was the most appropriate method to integrate the imagery taken from sensory nodes supporting multimedia.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تناول البحث موضوع دمج الصور في شبكات الحساسات اللاسلكية الداعمة للوسائط المتعددة، حيث تم التركيز على تقنيات الدمج في المجال الترددي باستخدام تحويل التجب المتقطع (DCT). تم دراسة ثلاث طرق معتمدة على هذا التحويل وهي DCTav وDCTah وDCTma، وتم تطبيق هذه الطرق على ثلاث مجموعات مختلفة من الصور. أظهرت نتائج المحاكاة أن الطريقة DCTma هي الأنسب لدمج الصور الملتقطة من عقد حساسة داعمة للوسائط المتعددة. تم تقييم الأداء باستخدام مجموعة من البارامترات مثل الانحراف المعياري والتردد المكاني ونسبة الإشارة إلى الضجيج العظمى وصورة الخطأ، وأظهرت النتائج تفوق طريقة DCTma على الطريقتين الأخريين في معظم الحالات.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعد البحث خطوة مهمة في مجال دمج الصور في شبكات الحساسات اللاسلكية الداعمة للوسائط المتعددة، إلا أنه يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تعزز من قيمة البحث. أولاً، كان من الممكن تضمين مقارنة مع تقنيات دمج أخرى غير معتمدة على تحويل التجب المتقطع لتقديم رؤية أشمل. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية المختلفة على أداء تقنيات الدمج المدروسة. ثالثاً، كان من الممكن تقديم تحليل أكثر تفصيلاً حول تأثير حجم كتلة البكسلات على الأداء، خاصة في التطبيقات العملية. وأخيراً، كان من الممكن تضمين دراسة حول استهلاك الطاقة لكل طريقة دمج، نظراً لأهمية هذا العامل في شبكات الحساسات اللاسلكية ذات الموارد المحدودة.
أسئلة حول البحث
-
ما هي التقنية الأنسب لدمج الصور في شبكات الحساسات اللاسلكية الداعمة للوسائط المتعددة وفقاً للبحث؟
وفقاً للبحث، التقنية الأنسب لدمج الصور في شبكات الحساسات اللاسلكية الداعمة للوسائط المتعددة هي DCTma.
-
ما هي البارامترات المستخدمة لتقييم أداء تقنيات دمج الصور في البحث؟
البحث استخدم بارامترات مثل الانحراف المعياري، التردد المكاني، نسبة الإشارة إلى الضجيج العظمى، وصورة الخطأ لتقييم أداء تقنيات دمج الصور.
-
لماذا تم اختيار تحويل التجب المتقطع (DCT) في هذا البحث؟
تم اختيار تحويل التجب المتقطع (DCT) لأنه بسيط وسهل التطبيق ويحتاج لمتطلبات ذاكرة منخفضة، مما يجعله ملائماً لشبكات الحساسات اللاسلكية ذات الموارد المحدودة.
-
ما هي المجموعات الثلاث من الصور التي تم تطبيق تقنيات الدمج عليها في البحث؟
المجموعات الثلاث هي: صور مخبرية لا صورة مرجعية لها، صور من الوسط الخارجي مع توافر الصورة المرجعية، وصور ملتقطة بواسطة عقدة حساسة داعمة للوسائط المتعددة.
المراجع المستخدمة
Prabhu T.N., Ranjeeth Kumar C., Mohankumar B., "Energy-efficient and Secured Data Gathering in Wireless Multimedia Sensor Networks", International Journal of Innovative Research in Computer and Communication Engineering.Vol. 2, Issue 2, p.p. 3073-3079, (2014
Dang K., Sun H., Chanet J. P., Garcia-Vidal J., Barcelo-Ordinas J. M., Shi&6 and K.M. Hou H.L., "Wireless Multimedia Sensor Network for plant disease detections". New Information Communication Science and Technology for Sustainable Development International Workshop, p.p.1-6, (2013
Mohini K., Manoj D., "Survey on Energy Efficient Approach for Wireless Multimedia Sensor Network". International Journal of Computer Science and Information Technologies (IJCSIT). Vol. 5 (4), p.p. 5517-5520, (2014
Fuat A., Tommaso M., Kaushik R., "Wireless Multimedia Sensor Networks: Application And Testbeds". Proceedings of the IEEE.Vol.96, No.10, p.p. 1588–1605, (2008
Hans-Joachim H., "Application of Sensor Networks". Springer, p.p.1-20, (2007
قيم البحث
اقرأ أيضاً
تتكون شبكة الحساسات اللاسلكية الداعمة للوسائط المتعددة (WMSN) من عدد كبير من العقد الحساسة صغيرة الحجم، منخفضة الطاقة، ومحدودة الموارد، تنشر في حقل الاختبار. تمتلك هذه العقد القدرة على تحسس معطيات الوسائط المتعددة من البيئة المحيطة، وتخزينها، ومعالجت
ها وإرسالها في الزمن الحقيقي. تُعدّ قضية الأمن في هذه الشبكات إحدى القضايا المهمّة للدراسة، وذلك نظراً لطبيعتها الخاصّة، إضافة إلى أهمية تحقيق متطلبات الأمن الأساسية للمعلومات المُرسَلة عبر الشبكة. يُعدّ استخدام تقنيات التشفير من الأساليب الفعالة لتحقيق متطلبات الأمن الأساسية في هذه الشبكة. إنَ خوارزمية MQQ التي اقترحت حديثاً، هي إحدى خوارزميات المفتاح العام PKC، والتي حققت هذه الخوارزمية أداءً جيّداً مقارنةً مع نظيراتها من خوارزميات المفتاح العام الأخرى. نقدّم في هذا البحث دراسة تحليلية لتطبيق خوارزمية التشفير غير المتناظر MQQ في شبكات الحساسات اللاسلكية الداعمة للوسائط المتعددة. لتحقيق هدفنا استخدمنا صوراً حقيقية ملتقطة من قبل عقدة حساس لاسلكي داعم للوسائط المتعددة، وتم دراسة بعض البارامترات الهامّة التي تقيم أداء هذه الخوارزمية مثل حجم المفاتيح المولدة والصور المشفرة، وزمن التنفيذ، والحيز المحجوز من ذاكرة الحساس، إضافة إلى درجة تعقيد الخوارزمية المدروسة. أظهرت النتائج أن خوارزمية MQQ-ENC قدمت أداءً جيداً، إذ أن زمن تنفيذ العمليات أفضل مما هو عليه في خوارزمية RSA. كما بينت النتائج أيضاَ ضرورة أخذ الحجم الكبير للمفتاح العام بالحسبان عند تطبيقها في شبكات الحساسات اللاسلكية الداعمة للوسائط المتعددة.
تعد بروتوكولات التوجيه الهرمية المعتمدة على العنقدة الديناميكية إحدى الطرق المستخدمة لحفظ الطاقة و إطالة زمن حياة شبكات الحساسات اللاسلكية، إلا أن أغلب الأبحاث تقوم بإهمال الطاقة المستهلكة خلال عمليتي انتخاب الرؤوس و تشكيل العناقيد في الشبكة.
قمنا ف
ي هذا البحث بدراسة طاقة الحمل الزائد الذي تتسبب به بروتوكولات التوجيه الهرمية المعتمدة على العنقدة الديناميكية كالبروتوكول LEACH، و دراسة أثره على فترة الاستقرار في شبكات الحساسات اللاسلكية.
كما تم اقتراح حل للحد من استهلاك هذه الطاقة و ذلك من خلال تقليل الطاقة المستهلكة في عمليتي العنقدة و انتخاب الرؤوس. تبين لنا من خلال نتائج المحاكاة أن الطاقة المستهلكة في مرحلة الإعداد للبروتوكول LEACH تُنقِص من فترة الاستقرار و تزيد من عدد العقد الميتة في شبكات الحساسات اللاسلكية، و أن استخدام الحل المقترح قد عمل على الحد من استهلاك الطاقة أثناء عملية انتخاب الرؤوس و تشكيل العناقيد بشكل واضح مقارنةً بالطريقة العادية المتبعة في البروتوكول LEACH، مما زاد من فترة الاستقرار و عدد العقد الحية في الشبكة.
تعد عملية تحديد موقع عقد الحساسات اللاسلكية المنتشرة في الوسط ضرورية من أجل التطبيقات التي تعد فيها المعلومات المتعلقة بموقع التحسس معلومات مهمة كتطبيقات الأمن و الحماية و تتبع الأهداف و غيرها من التطبيقات. تصنف خوارزميات تحديد الموقع إلى نوعين: المع
تمدة على المدى Range-based و غير المعتمدة على المدى (Range-free). ركزت الدراسة على الخوارزميات غير المعتمدة على المدى لأنها أقل كلفة من حيث متطلبات أجهزة العتاد الصلب المستخدمة.
استخدم الماتلاب في محاكاة الخوارزميات، حيثُ جرى تقييم أدائها في ظل تغيير عدد العقد الشبكية، عدد العقد المرجعية، إضافة الى مجال اتصال العقد بغيةَ توضيحِ اختلافات الأداء من ناحية خطأ الموقع.
أظهرت النتائج تفوق خوارزمية عدم الانتظام (Amorphous)، محققة دقة عالية في تحديد الموقع، و كلفة أقل بالنسبة الى عدد العقد المرجعية المطلوبة لتحقيق خطأ موقع صغير.
تمثل شبكات الحساسات اللاسلكية المتنقلة تقنية حديثة جذبت الباحثين نظراً لمزاياها و تطبيقاتها المتعددة في مختلف المجالات. تعد خوارزميات التجميع في هذه الشبكات التقنية الأكثر تطبيقاً من أجل تقليل عدد الرزم المرسلة في الشبكة و ذلك بسبب محدودية مصادر العق
د الحساسة من حيث طاقة الإرسال، مدى الاتصال و حجم الذاكرة. و قد جعلت خصائص هذا النوع من الشبكات مثل الاتصال اللاسلكي و النشر في بيئات غير متحكم بها هدفاً سهلاً للهجمات. لذلك يعد الأمن قضية جوهرية لشبكات الحساسات اللاسلكية المتنقلة لحماية المعلومات من التطفل و الهجوم.
نقدم في هذا البحث خوارزمية تجميع آمن للبيانات في شبكات الحساسات اللاسلكية المتنقلة. تعتمد هذه الخوارزمية على تقنية المفاتيح الثنائية و على تابع الـبعثرة. بهدف تقييم أداء الخوارزمية المقترحة تمت دراسة عدد من البارامترات الهامة و هي زمن التنفيذ و التأخير نهاية إلى نهاية إضافة إلى عدد المفاتيح المخزنة. و قد أظهرت النتائج أن الخوارزمية المقترحة قد قدمت أداءً جيداً من الناحية الأمنية و التأخير الزمني.
غالباً ما يتم نشر شبكات الحساسات اللاسلكية بشكل عشوائي باستخدام طائرة على سبيل المثال، لذا لا يمكن الحصول على مواقع غالبية هذه العقد بشكل مسبق. لذلك، سينتج لدينا ما يسمى مشكلة تحديد الموقع، أي كيف يتم الحصول على معلومات موقع العقد المجهولة، و يعد هذا
الموضوع من أهم مواضيع هذه الشبكات.
لا يمكن لشبكات الحساسات اللاسلكية أن تعمل بشكل صحيح دون معلومات الموقع. يعد نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) نظام تحديد المواقع الأكثر استخداماً و نضجاً في الوقت الحاضر. و لكن لأن العقد عادة ما يكون عيبها هو ارتفاع نفقاتها، و حجمها الكبير، و ارتفاع تكلفتها، كما أنها تتطلب بناء قاعدياً خاصاً بالـ GPS، لذا فإن GPS غير قابل للتطبيق في هذه الشبكات التي هي بطبيعتها ذاتية التكوين منخفضة التكلفة، و كذلك فإنه من المستحيل أن يتم تثبيت GPS لكل عقدة حساس. سندرس في هذه البحث آليات تحديد الموقع غير المعتمدة على GPS و المستخدمة في شبكات الحساسات اللاسلكية، و سيتم اختبار فعالية استخدام خوارزمية ميوزيك MUSIC في تحديد زوايا ورود الإشارة اعتماداً على تكنولوجيا SDMA و هوائي ESPAR.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
