ارائه یک الگوریتم پردازش تصویر هوشمند جدید برای تشخیص و شناسایی علائم راهنمایی و رانندگی مبتنی بر منطق فازی

Abstract

در این مقاله یک الگوریتم هوشمند جدید برای تشخیص و شناسایی علائم راهنمایی و رانندگی، براساس پردازش تصویر و منطق فازی، ارائه می‌شود. این الگوریتم شامل سه مرحله پیش‌پردازش، تشخیص و شناسایی می‌باشد. در مرحله پیش‌پردازش با اعمال الگوریتم‌های پردازش تصویر، تغییرات به منظور بهبود کیفیت تصویر دریافتی و حذف داده‌های نامرتبط با هدف مورد نظر انجام می‌گیرد. در مرحله شناسایی یک الگوریتم بینایی ماشین هوشمند برای استخراج مفاهیم علائم راهنمایی و رانندگی استفاده شده است. به منظور کاهش زمان عملیات و افزایش دقت الگوریتم شناسایی، مرحله تشخیص طراحی شده است. در این مرحله، کاندیداهای علائم راهنمایی و رانندگی با دقت بیشتری انتخاب و در اختیار مرحله شناسایی قرار می‌گیرند. در تمام مراحل پردازش تصویر و بینایی ماشین، که شامل پردازش‌های سطح پایین و پردازش‌های سطح بالا و پیچیده می‌باشد، از منطق و ریاضیات فازی استفاده شده است. همچنین برای تشخیص و شناسایی علائم راهنمایی و رانندگی، از ویژگی‌های تغییرناپذیر برای استفاده در منطق فازی و استخراج مفاهیم، بهره برده شده است. استفاده از منطق و ریاضیات فازی قابلیت استنتاج و هوشمندی همانند انسان را برای تصمیم‌گیری در شرایط واقعی، در اختیار سیستم هوشمند قرار می‌دهد. مراحل کامل این الگوریتم در نرم‌افزار متلب پیاده‌سازی شده است. همچنین آزمایش‌های عملی در شرایط واقعی برای بررسی عملکرد این الگوریتم طراحی و انجام شده است. نتایج حاصل از آزمایش، عملکرد مناسب این الگوریتم تا 92.68 درصد صحت، در تشخیص و شناسایی علائم راهنمایی و رانندگی در شرایط واقعی را نشان می‌دهد. الگوریتم ارائه شده، در مقایسه با الگوریتم‌های دیگر با شرایط آزمایشی مشابه، از صحت عملکرد مناسبی برخوردار است. از این الگوریتم می‌توان برای طراحی سیستم‌های کمک راننده و سیستم‌های کنترلی با هدف هوشمند سازی خودرو استفاده نمود.