سيستم تشخيص هدف جنگنده با استفاده از واحد‌هاي پردازش گرافيكي

تشخيص و رديابي اهداف متحرك در دنباله‌اي از تصاوير، يكي از شاخه‌هاي مهم در حوزه بينايي ماشين است. در گذشته كاربرد سيستم‌هاي رديابي، محدود به مسائل نظامي، سامانه‌هاي امنيتي و نظارتي، موشك‌هاي هدايت شونده و تشخيص اهداف جنگنده بوده‌است. رديابي موثر از نظر سرعت اجراي سيستم و ميزان دقت در تشخيص و رديابي اهداف، بخصوص در مسائل امنيتي و نظامي، نقش تعيين كننده‌اي دارد. در اين مقاله به بررسي ميزان سرعت اجرا و ميزان دقت در پردازش، با استفاده از واحد پردازش مركزي CPU و واحد‌‌هاي پردازش گرافيكي GPU مي‌پردازيم. هدف اصلي اين مقاله رسيدن به سيستمي سريع‌تر و دقيق‌تر در رديابي هدف متحرك است. از اين جهت، در اجراي سيستم با روش پيشنهادي، توسط GPU و با استفاده از CUDA انجام مي‌شود تا از فرآيند پردزاش موازي براي تصاوير بهره بگيريم. در فرآيند تشخيص شي هدف، براي تعيين مرزهاي شي هدف و زمينه در فرآيند آشكارسازي لبه، از الگوريتم‌هاي لبه‌يابي Sobel، Robert، Prewitt، Canny، Log، Zerocross استفاده شده و علكرد هر يك از اين متدها از نظر سرعت اجرا و دقت پردازش، ارزيابي شده است. در اين مقاله شبيه‌سازي سيستم رديابي و قفل روي هدف، در محيط نرم‌افزار متلب صورت گرفته و از ابزارهاي دقيق آن، جهت ارزيابي ميزان سرعت اجرا و ميزان دقت هدف‌يابي استفاده شده است. نتايج نشان مي‌دهد سرعت اجراي سيستم با استفاده از واحدهاي پردازش گرافيكي نسبت به اجرا در پردازنده اصلي در برخي متدهاي آشكارساز لبه 58% و %75 افزايش داشته است. همچنين دقت پردازش تصاوير در متدهاي لبه‌ياب با استفاده از واحدهاي پردزاش گرافيكي بين 30% تا 90% نسبت به ميزان دقت اجرا با پردازنده اصلي افزايش يافته است. روش پيشنهادي و بررسي‌هاي انجام شده در ارزيابي سيستم فوق، در بسياري از سيستم‌هاي مبتني بر پردازش، بخصوص در زمينه‌هايي كه سرعت و دقت پردازش مولفه مهمي است، كاربردي مي‌باشد.