آزمایشگاه تحقیقاتی بینایی ماشین

Machine Vision Research Lab

مدیر آزمایشگاه :

دکتر غلامرضا اکبری زاده

استاد دانشگاه شهید چمران اهواز عضو هیات علمی گروه برق

پست الکترونیکی :  g.akbari@scu.ac.ir

 

1- هدف از تأسیس آزمایشگاه

زمینه پردازش تصاویر، به ویژه تصاویر ماهواره‌‌ای نه تنها در ایران بلکه در همه دنیا رشد داشته است. یک مهندس الکترونیک، عمدتاً نیازمند شناخت بینایی در سیستمهای پیشرفته الکترونیکی مانند ماهواره‌‌ها می‌‌باشد؛ زیرا مهندسان الکترونیک، به کل مجموعه نگاه می‌‌کنند. منظور از مجموعه، یک سیستم الکترونیکی است که علاوه بر پردازش، مسائلی مانند سخت افزار،Image Formation  وDetector  ها، لنزها، دوربین‌‌های CCD و همه‌‌ی مقوله هایی از این قبیل را در خود دارد که در اینجا یک سیستم الکترونیکی هوشمند مانند ماهواره مدنظر است. این زمینه‌‌ی تحقیقاتی، کلاً در دنیا بسیار پیشرفت کرده است. امروزه شاهد سیستمهای ماهواره‌‌ای بسیار پیشرفته‌‌ای هستیم که از سطح زمین و یا سایر سیارات واقع در منظومه شمسی تصویربرداری می‌‌کنند. این ماهواره‌‌ها ممکن است کاربردهای تجاری مانند اکتشاف نفت و گاز و غیره داشته باشند و یا در زمینه‌‌هایی مانند هواشناسی استفاده شوند و یا در کاربردهای نظامی و به طور کلی در جنگ الکترونیک بکار گرفته شوند. در دنیای الکترونیک عصر حاضر، شاهد این هستیم که مسئله‌‌ی ردیابی که قبلاً در سیستمهای نظامی خیلی مهم بود، امروز حتی در Gameها هم استفاده می‌‌شود؛ بازیهایی ساخته می‌‌شود که شخص جلوی آن می‌‌ایستد، حرکاتی انجام می‌‌دهد، سیستم مبتنی بر پردازش تصویر آن را Detect می‌‌کند و بدون اینکه شخص احتیاج داشته باشد که اهرم یا وسیله‌‌ای را در دست داشته باشد، بازی انجام می‌‌شود. در سیستمهای ماهواره‌‌ای نیز امروزه ماهواره‌‌هایی وجود دارند که هدف آنها ردیابی جاده‌‌ها به منظور ایجاد یک سیستم ترافیک هوشمند (ITS) است. در ایران، قدمهای خوبی در زمینه‌‌ی پردازش تصاویر ماهواره‌‌ای برداشته شده است و آینده‌‌ی بسیار روشنی در این زمینه وجود دارد؛ زیرا این زمینه تحقیقاتی، یکی از جنبه‌‌های مورد علاقه دانشجویان و نیز صنعت می‌‌باشد. در دوره‌‌ی کارشناسی ارشد، پروژه‌‌هایی که دانشجویان در زمینه‌‌ی پردازش تصاویر ماهواره‌‌ای انتخاب می‌‌کنند، پروژه‌‌های بسیار سطح بالایی است. کشور ما با سرعت خوبی به آن سمت حرکت می‌‌کند، در حال کسب دانش لازم است و در داخل کشور، هیچ مشکلی از لحاظ رسیدن به الگوریتمهای پردازشی در این زمینه وجود ندارد. البته مشکلات سخت افزاری در داخل کشور وجود دارد که نمی‌‌توان آن را نادیده گرفت؛ اما این توانایی وجود دارد که در هر رده، الگوریتمی نوشته شود و از آن استفاده شود.

یکی از جنبه‌‌های کاربردی پردازش تصاویر ماهواره‌‌ای، تحقیقات در زمینه‌‌ی سنجش از دور است. هدف از تحقیقات در زمینه‌‌ی سنجش از دور، آماده‌‌سازی دانشجویان برای کار در صنعت در زمینه‌‌ی سیستمهای الکترونیکی مرتبط با ماهواره‌‌ها می‌‌باشد. همچنین دانشجویان در این زمینه‌‌ی تحقیقاتی قادر خواهند بود که در زمینه‌‌های اصلی زیر مهارت یابند:

1) سنجش از دور و سیستمهای الکترونیکی ماهواره‌‌ای

2) سیستمهای حمل و نقل هوشمند و مدیریت ترافیک

3) ماشین هوشمند ناوبری ماهواره و هواپیما

4) سیستمهای ماهواره‌‌ای راداری، مادون قرمز، اُپتیکی و لیزری

5) تصویربرداری چند طیفی و فراطیفی

6) سامانه‌‌های جنگ الکترونیک فضاپایه

7) توسعه کسب و کارهای فضاپایه در پنج حوز‌‌ه‌‌ی کشاورزی، خدمات شهری، هواشناسی، محیط زیست و مدیریت بحران براساس نیازمندی‌‌های کشور

8) سیستمهای هوشمند آموزشی

9) سیستمهای مونیتورینگ محیط

10) نقشه‌‌برداری از منابع زمین

2- توانمندیها و امکانات موجود

2-1- دانشجویان تحصیلات تکمیلی

عناوین پایان‌‌نامه‌‌های انجام شده یا در حال انجام مرتبط با اهداف این آزمایشگاه به صورت زیر است:

1. بخش‌‌بندی خشکی و آب برای تعیین خط ساحلی در تصاویر  SAR: محمد مداوا (مقطع دکتری)
2. بهبود بخش‌بندی تصاویر SAR به منظور شناسایی لکه‌های نفتی: نسترن آقایی (مقطع دکتری)
3. بخش‌‌بندی تصاویر SAR با استفاده از خوشه‌بندی طیفی تُنُک دسته‌جمعی: معصومه رحمانی (مقطع ارشد)
4. بخش بندی تصاویر SAR با استفاده از آموزش بدون نظارت ویژگی های ترکیبی: زینب تیرانداز (مقطع ارشد)
5. شناسایی لکه‌‌ی نفتی در تصاویر SAR مبتنی بر انتخاب ویژگی در فضای شکل: اسماء رئیسی (مقطع ارشد)
6. لبه‌‌یابی در تصاویر ماهواره‌‌ای SAR با استفاده از اتوماتای سلولی فازی: محمد فربد (مقطع ارشد)
7. تشخیص هویت بیومتریک بر اساس تصاویر عنبیه با استفاده از روش‌های پردازش تصویر: ندا احمدی (مقطع ارشد)
8. طبقه‌‌بندی تجمعی اهداف با استفاده از تلفیق تصاویر SAR و اپتیک: دانیا کریمی (مقطع ارشد)
9. حذف اسپکل از تصاویر SAR با استفاده از تبدیل چند مقیاسه کرولت و آستانه‌‌گذاری وفقی: منیره کوشش (مقطع ارشد)
10. استخراج توصیفگرهای بافت در تصاویر SAR با استفاده از تبدیل پیچک و ماتریس GLCM: زهرا فرجی (مقطع ارشد)
11. استخراج ویژگی‌‌های زمین‌‌شناسی از تصاویر و سیگنال‌‌های گاما برای بهینه‌‌سازی سیستم MWD و LWD: محمد شبرنگی (مقطع ارشد)
12. فشرده‌‌سازی تصاویر SAR با استفاده از دیکشنری چند مقیاسه و نمایش تنک: کامران جمال‌‌زاده (مقطع ارشد)
13. تشخیص خودکار پولیپ در تصاویر کپسول آندوسکوپی بیسیم با استفاده از ویژگی‌‌های مبتنی بر شکل هندسی: الهام زنگنه (مقطع ارشد)
14. تشخیص و کلاسه‌بندی انواع شکستگی‌های سنگ مخزن در لاگ‌های تصویری: فاطمه طیبی (مقطع ارشد)
15. تفسیر و ارزیابی کیفیت بندش سیمان بصورت هوشمند: عصمت موسوی (مقطع ارشد)
16. آشکارسازی ندول‌‌های ریوی در تصاویر سی تی اسکن مبتنی بر آموزش ویژگی بدون نظارت: امل عیسی‌‌پور مقدم (مقطع ارشد)
17. بخش‌‌بندی سنگ کلیه در تصاویر اولتراسوند با استفاده از تابع تنظیم سطح بهینه شده: سارا نادری (مقطع ارشد)
18. ثبت تصاویر SAR با استفاده از ترکیب روش‌‌‌های جدید استخراج و انتخاب ویژگی: محسن نوروزی (مقطع ارشد)
19. افزایش وضوح در تصاویر POLSAR با استفاده از شبکه‌‌های عصبی عمیق: سمیه دلفی (مقطع ارشد)
20. آشکارسازی تغییرات در تصاویر SAR با استفاده از شبکه‌های عصبی عمیق: فرنام صمدی (مقطع ارشد)
21. کلاسه‌‌بندی اهداف ساخت بشر در تصاویر SAR با استفاده از شبکه‌‌های عصبی پیچشی: فروغ شریف‌‌زاده (مقطع ارشد)
22. آشکارسازی کشتی در تصاویر SAR بر اساس دقت تفکیک مکانی: فرزین دستنبو (مقطع ارشد)

2-2- مقالات چاپ شده

1. چاپ یک مقاله در مجله IEEE Transactions on Geoscience & Remote Sensing (Q1)
2. چاپ دو مقاله در مجله IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations&Remote Sensing (Q1) 
3. چاپ یک مقاله در مجله Measurement (Q1)
4. چاپ یک مقاله در مجله International Journal of Remote Sensing (Q2)
5. چاپ یک مقاله در مجله IET Biometrics (Q3)
6. چاپ یک مقاله در مجله IET Radar Sonar and Navigation (Q3)
7. چاپ یک مقاله در مجله IET Computer Vision (Q4)
8. چاپ دو مقاله در مجله Journal of Electronic Imaging (Q4)
9. چاپ سه مقاله در مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز (ISC)
10. چاپ سه مقاله در فصلنامه صنایع الکترونیک (ISC)
11. پذیرش یک مقاله در مجله IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems (Q1)
12. پذیرش یک مقاله در مجله (Q3) Signal, Image, and Video Processing

به مقالات فوق، تاکنون بیش از 400 بار ارجاع داده شده است (Citations). همچنین اینجانب، تا به این لحظه دارای ضریب h-index=12 بوده و به 13 تا از مقالات، بیش از 10 بار ارجاع داده شده است. این اطلاعات، در سایت زیر قابل مشاهده است:

https://scholar.google.com/citations?user=69gth38AAAAJ&hl=en&oi=ao

2-3- تجهیزات موجود

1. فضای فیزیکی مناسب در حدود 30 متر
2. سه عدد میز بزرگ
3. حدود 7 صندلی
4. لوازم التحریر
5. یک دستگاه پرینتر
6. یک دستگاه اسکنر
7. یک دستگاه کیس کامپیوتر به همراه مانیتور، صفحه کلید و ماوس
8. یک دستگاه سرور HPDL 380G9 با قیمتی بالای 40 میلیون تومان با قابلیت پردازش داده‌‌های حجیم
9. یک دستگاه برد دریافت و پردازش تصویر و ویدئوی Mega Vision با قیمتی بالغ بر 2 میلیون تومان؛ دارای پردازشگرهای FPGA و DSP به صورت On Board

2-4- همکاران خارج از گروه

1. دکتر کاظم رنگزن
2. دکتر حسن ذکی دیزجی
3. دکتر حسن مسعودی
4. دکتر یعقوب منصوری
5. دکتر سید عنایت اله علوی
6. دکتر مرجان نادران

2-5- همکاران درون گروه

از ظرفیت همه همکاران در گروه برق، استفاده خواهد شد.

3- نیازمندیها

1. یک دستگاه لپ تاپ با چهار هسته پردازشگر
2. یک دستگاه پرینتر رنگی
3. یک دستگاه پروگرمر FPGA
4. یک دستگاه پروگرمر DSP

4- منابع تأمین بودجه

1. گرنت
2. تعریف پایان‌‌نامه‌‌های تقاضا محور از طریق صنایع و شرکت‌‌های خارج از دانشگاه
3. تعریف پروژه‌‌های تقاضا محور با صنایع خارج از دانشگاه

 

با تشکر و سپاس فراوان

دکتر غلامرضا اکبری زاده

استاد گروه برق دانشگاه شهید چمران اهواز