ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تصميم نموذج مخبري لأتمتة اربع عقد مرورية باستخدام معالجة الصورة

Design Lab Model to Automate Four Traffic Jams Using Image Processing

2222   0   20   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
  مجال البحث الهندسة التقنية
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Wessam Saleh




اسأل ChatGPT حول البحث

يقدم البحث - تصميم نموذج مخبري لأتمتة اربع عقد مرورية باستخدام معالجة الصورة - مقترحا لنظام مروري مؤتمت مرئيا , وذلك بتنظيم عمل عقدة مرورية اعتمادا على المعالجة الرقمية لصور اربع كاميرات مركبة على التقاطع,ما يخدم عمليات تنظيم السير بشكل أقرب للمثالية ، بحيث يتم تخفيف الاختناقات المرورية، التي قد تسبب مشاكل عديدة، منها هدر الوقت والتأخير عن المواعيد. يحاول البحث الارتقاء بالعملية التنظيمية لسير العربات والمركبات والسيارات، إذ يقدم طريقة فعالة لأتمتة إشارات المرور والتي تعتمد على حساب كثافة السيارات الموجودة في كل شارع من خلال عمليات معالجة الصور الواردة من تلك الشوارع إلى الحاسوب المركزي، الذي يصدر بدوره الأوامر المناسبة من تمرير أوإيقاف لمتحكمات العقدة المرورية، حيث تقوم الأخيرة بتشغيل وإطفاء المصابيح اللونية المناسبة، بمعنى آخر تقوم بتنفيذ الأوامر الواردة إليها. يتضمن هذا البحث تطبيق ا عملي ا لتقنيات معالجة الصورة من أجل حساب كثافة السيارات الموجودة في كل شارع، ويحتوي تطبيق عملي للمتحكمات المصغرة في مجال أتمتة وقيادة إشارات المرور، وكذلك تجسيد من أجل تحقيق الترابط الشبكي النجمي ،USART عملي لوحدة الاتصال التسلسلية المتزامنة وغير المتزامنة بين متحكمات العقد المرورية مع المعالج المركزي، إضافة إلى تطبيق عملي للكاميرات الرقمية من أجل تحصيل الصور الرقمية منها لإجراء المعالجة عليها وتطبيق تقنيات معالجة الصورة لحساب كثافة السيارات وتحديد كمية السيارات في كل شارع من أجل اتخاذ القرار المناسب لفتح وإغلاقالإشارة المرورية بحيث يتم تحقيق مرور أكبر عدد ممكن من السيارات في شوارع محدودة الحجم. تم حساب الأطياف اللونية لكل صورة ثم إيجاد الفرق بينها وبين صورة الشارع، وهو خال من السيارات من أجل حساب مصفوفة الفوارق اللونية، وبالتالي حساب كثافة السيارات المتواجدة في كل شارع.


ملخص البحث
تقدم هذه الدراسة نموذجًا مخبريًا لأتمتة أربع عقد مرورية باستخدام معالجة الصور الرقمية. يهدف النظام إلى تحسين تنظيم حركة المرور وتقليل الاختناقات المرورية من خلال استخدام كاميرات رقمية مثبتة عند التقاطعات لالتقاط صور للشوارع وتحليلها بواسطة حاسوب مركزي. يتم حساب كثافة السيارات في كل شارع من خلال معالجة الصور، ومن ثم يتم إرسال الأوامر المناسبة إلى متحكمات إشارات المرور لتشغيل وإطفاء الأضواء بناءً على الكثافة المرورية. يتضمن البحث تطبيقات عملية لتقنيات معالجة الصور والمتحكمات المصغرة، بالإضافة إلى استخدام وحدة الاتصال التسلسلية USART لتحقيق الترابط الشبكي بين المتحكمات والمعالج المركزي. تم تصميم النظام بحيث يمكنه التعامل مع حالات الطوارئ وتوفير ممرات سريعة لسيارات الإسعاف. كما تم تنفيذ النموذج المخبري واختباره بنجاح، مما يثبت فعالية النظام في تحسين حركة المرور وتقليل الاختناقات المرورية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة نحو تحسين أنظمة المرور باستخدام التكنولوجيا الحديثة. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، النظام يعتمد بشكل كبير على دقة الكاميرات وجودة الصور الملتقطة، مما قد يتأثر بالعوامل الجوية مثل الضباب أو الأمطار. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى كيفية التعامل مع حالات الطوارئ بشكل تلقائي دون تدخل بشري. ثالثاً، النظام يعتمد على تحليل الصور فقط، مما قد يكون غير كافٍ في بعض الحالات التي تتطلب معلومات إضافية مثل سرعة السيارات أو اتجاهها. وأخيراً، يمكن تحسين الدراسة بإضافة تجارب ميدانية في بيئات مختلفة للتحقق من فعالية النظام في ظروف واقعية متنوعة.
أسئلة حول البحث
  1. ما الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟

    الهدف الرئيسي هو تصميم نموذج مخبري لأتمتة أربع عقد مرورية باستخدام معالجة الصور لتحسين تنظيم حركة المرور وتقليل الاختناقات المرورية.

  2. كيف يتم حساب كثافة السيارات في النظام المقترح؟

    يتم حساب كثافة السيارات من خلال معالجة الصور الملتقطة بواسطة الكاميرات الرقمية المثبتة عند التقاطعات، حيث يتم تحليل الصور بواسطة الحاسوب المركزي لحساب عدد السيارات في كل شارع.

  3. ما هي المزايا الرئيسية لاستخدام وحدة الاتصال التسلسلية USART في هذا النظام؟

    تتيح وحدة الاتصال التسلسلية USART تحقيق الترابط الشبكي بين المتحكمات والمعالج المركزي، مما يسهل نقل البيانات والأوامر بشكل فعال وسريع بين مختلف مكونات النظام.

  4. ما هي التحديات المحتملة التي قد تواجه النظام في بيئات واقعية؟

    من التحديات المحتملة تأثير العوامل الجوية على جودة الصور الملتقطة، بالإضافة إلى الحاجة إلى التعامل مع حالات الطوارئ بشكل تلقائي ودقيق، وأيضًا الحاجة إلى تجارب ميدانية للتحقق من فعالية النظام في ظروف متنوعة.


المراجع المستخدمة
Developments in The MathWorks System Identification IFAC Proceedings Volumes, Volume 42, Issue 10, 2009.
Soille, P., Morphological Image Analysis: Principles and Applications, Springer-Verlag, 1999, pp. 170-171.
قيم البحث

اقرأ أيضاً

يقدم البحث تصميم نموذج مخبري لأتمتة أربع عقد مرورية باستخدام معالجة الصورة - مقترحا لنظام مروري مؤتمت مرئيا. وذلك بتنظيم عمل عقدة مرورية اعتماداً على المعالجة الرقمية لصور أربع كاميرات مركبة على التقاطع.
يقدم البحث دراسة لأنواع التشوه الدائري (Radial Distortion) الناتج عن الكاميرات الرقمية، مثل التشوه التحدبي (Barrel Distortion) و التشوه التقعري (Pincushion Distortion). تم استخدام توابع MATLAB الخاصة بتقنيات معالجة الصورة لتصحيح التشوه التحدبي النات ج عن العدسات المتسعة الزاوية (wide angle lenses) للكاميرات الرقمية، حيث تم إيجاد نموذج رياضي يعبر عن التشوه التحدبي، و وضع خوارزمية لتصحيح هذا التشوه، تعتمد الخوارزمية على إيجاد القيم الدقيقة لبارامترات المعادلة التي تعبر عن التشوه، و مقارنة الصورة بنموذج الشبكة القياسي لتحديد البيكسلات المسببة للتشوه في الصورة و إعادتها إلى مكانها الصحيح، للحصول في النهاية على صورة مصححة أقرب ما تكون إلى الصورة الحقيقية.
يقدم هذا البحث خوارزمية لتصميم نظام يقوم بتصنيف التعابير القياسية السبعة لوجه الإنسان (الخوف – الاشمئزاز – الحزن – التفاجؤ – الغضب – السعادة – التعبير الطبيعي) باستخدام بعض تقنيات معالجة الصورة، حيث يتم تصنيف تعبير الوجه الموجود في الصورة المدخلة للن ظام بالاعتماد على استخلاص سمات المظهر من الوجه المعتبر و إدخالها إلى شبكة عصبونية لإتمام عملية التصنيف و ذلك باستخدام لغة البرمجة Matlab. تم إنجاز العمل على مراحل متعددة و هي: (مرحلة تجميع الصور، مرحلة المعالجة المسبقة للصورة، مرحلة استخلاص السمات، مرحلة تدريب الشبكة العصبونية، مرحلة التصنيف و الاختبار). و قد تمكن نظامنا المعتبر من تحقيق أعلى نسبة تصنيف عند تعبير الغضب حيث وصلت 100% , بينما أدنى نسبة تصنيف كانت عند تعبير الحزن و هي 50%.
يقدم هذا البحث خوارزمية لتصميم نظام يقوم بتصنيف التعبيرات القياسية السبعة لوجه الانسان: الخوف – الاشمئزاز - الحزن - التفاجؤ - الغضب - السعادة - التعبير الطبيعي. حيث يتم تصنيف تعبير الوجه الموجود في الصورة المدخلة للنظام بالاعتماد على استخلاص سمات ال مظهر من الوجه المعتبر وادخالها إلى شبكة عصبونية لإتمام عملية التصنيف و ذلك باستخدام لغة البرمجة Matlab
يهدف هذا البحث إلى تطوير آلية التحكم بالمعابر السطحية في الخطوط الحديدية التي تدار يدوياً, بالاعتماد على أنظمة التحكم الحديثة التي تتضمن المتحكمات و المعالجات الصغرية و أجهزة التحسس و المشغلات و الاتصالات و البرمجيات لتشكيل نظم مؤتمتة ذكية يمكن مراقب تها عن بعد. تم وضع خوارزمية التحكم و المخططات الصندوقية لكافة الوظائف عند المعبر السطحي بالاعتماد على المعايير الأوروبية(Safer European Level Crossing Appraisal and Technology, SELCAT) التي تُعنى بتطوير تقنيات الأمان في المعابر السطحية الأوروبية. تم في هذا المقال تصميم برنامجٍ يحاكي جميع الإجراءات و التحذيرات الموجودة عند المعبر السطحي الحقيقي بالاعتماد على لغة البرمجة الرسومية (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench, LabVIEW) مع إمكانية المراقبة عن بعد عبر شبكة تراسل المعطيات من قبل سائق القطار أو المحطة, و تمكننا من تحديد اقتراب القطار من المعبر بدقة أكبر باستخدام الطريقة المؤتمتة, و تأمين كافة التنبيهات و الحماية اللازمة لمستخدمي الطريق و سائق القطار, و بالتالي زيادة الأمان و تقليل حوادث التصادم بين السيارات و القطار.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا