سیستم تشخیص هدف جنگنده با استفاده از واحد‌های پردازش گرافیکی

تشخیص و ردیابی اهداف متحرک در دنباله‌ای از تصاویر، یکی از شاخه‌های مهم در حوزه بینایی ماشین است. در گذشته کاربرد سیستم‌های ردیابی، محدود به مسائل نظامی، سامانه‌های امنیتی و نظارتی، موشک‌های هدایت شونده و تشخیص اهداف جنگنده بوده‌است. ردیابی موثر از نظر سرعت اجرای سیستم و میزان دقت در تشخیص و ردیابی اهداف، بخصوص در مسائل امنیتی و نظامی، نقش تعیین کننده‌ای دارد. در این مقاله به بررسی میزان سرعت اجرا و میزان دقت در پردازش، با استفاده از واحد پردازش مرکزی cpu و واحد‌‌های پردازش گرافیکی gpu می‌پردازیم.هدف اصلی این مقاله رسیدن به سیستمی سریع‌تر و دقیق‌تر در ردیابی هدف متحرک است. از این جهت، در اجرای سیستم با روش پیشنهادی، توسط gpu و با استفاده از cuda انجام می‌شود تا از فرآیند پردزاش موازی برای تصاویر بهره بگیریم. در فرآیند تشخیص شی هدف، برای تعیین مرزهای شی هدف و زمینه در فرآیند آشکارسازی لبه، از الگوریتم‌های لبه‌یابی sobel، robert، prewitt، canny، log، zerocross استفاده شده و علکرد هر یک از این متدها از نظر سرعت اجرا و دقت پردازش، ارزیابی شده است. در این مقاله شبیه‌سازی سیستم ردیابی و قفل روی هدف، در محیط نرم‌افزار متلب صورت گرفته و از ابزارهای دقیق آن، جهت ارزیابی میزان سرعت اجرا و میزان دقت هدف‌یابی استفاده شده است.نتایج نشان می‌دهد سرعت اجرای سیستم با استفاده از واحدهای پردازش گرافیکی نسبت به اجرا در پردازنده اصلی در برخی متدهای آشکارساز لبه 58% و %75 افزایش داشته است. همچنین دقت پردازش تصاویر در متدهای لبه‌یاب با استفاده از واحدهای پردزاش گرافیکی بین 30% تا 90% نسبت به میزان دقت اجرا با پردازنده اصلی افزایش یافته است. روش پیشنهادی و بررسی‌های انجام شده در ارزیابی سیستم فوق، در بسیاری از سیستم‌های مبتنی بر پردازش، بخصوص در زمینه‌هایی که سرعت و دقت پردازش مولفه مهمی است، کاربردی می‌باشد.