22360

طراحي ربات پرنده جهت تشخيص و دفع پرنده هاي مهاجم مزارع با استفاده از بينايي ماشين

كارشناسي ارشد

كنترل

98-99

1399/3/3

دكتر سعيد شمقدري

دكتر محمدرضا محمدي

برق

پرند ههاي مهاجم در طبيعت همواره تا به امروز در بسياري از مكانها مانند مزارع و باغها ,مولدهاي بادي , مولدهاي بر ق سدها و در فرودگاه مشكلات زيادي ايجاد كردهاند. هدف از تحقيق پيش رو طراحي سيستم دفع پرندگ طان مهاجم مزرعه با استفاده از ربات پرنده و هوش مصنوعي است. روش هاي دفع جاري مشكلاتي مانند نياز به كارور انساني, برد پوششي كم, دقت پايين, عادت كردن پرندگان به آنها و خطرات زيست محيطي را دارند. ازاي نرو نياز به سامان هاي جهت تشخيص(آشكارسازي ) و دفع به هنگام اين پرندگان بدون مشكلات ذكرشده تا جاي ممكن, احسا م يشود. اين سيستم ميتواند در تمامي مكا نهايي كه پرند هها بهصورت گروهي يا انفرادي پرواز ميكنند آنها را شناسايي كند. سسس با استفاده از روش دفع مناسب آنها را از محدوده مزرعه خارج كند. كوادروتور مجهز به هوش مصنوعي با استفاده از دوربين خود, از اطراف خود تصويربرداري كرده و سسس با استفاده از شبك ههاي آموزشديده كانولوشني براي تشخيص انواع مختلف پرنده, اقدام به شناسايي پرندگان م يكند و چنانچه پرندگاني در محيط وجود داشته باشد مختصات پيكسلي آ نها را در تصوير Faster استخراج م يكند. شبكه مدن ظر - است كه روي پايگاهداده پرندگان مهاجم ساخته شده در همين RCNN كار آموزش ديده و توانايي تشخيص پرندگان را با صحت و دقت مناسب براي دفع آنها روي پردازند ههاي قابلحمل دارد. سسس از قانون هدايت تناسبي استفاده كرده و تمام اطلاعات لازم براي اين قانون را از تك تصوير و فرض شرايطي استخراج مي كنيم. كوادروتور با اعمال فرامين به دست آمده از قانون هدايت به سمت پرندههاي مهاجم حركت كرده و باعث فرار آنها ميشود. محدوده شناسايي و پرواز پرنده با توجه به مشخصات دوربين و ابعاد زمين كشاورزي مدنظر تنظيم ميشود. اين روش دفع م يتواند بدون دخالت كارور موارد پرندههاي مهاجم را شناسايي و دفع كند. عدم شناسايي چند پرنده در بين پرندهها سبب 0.9در بيش از كاهش مقدار فوق است. در حالتي كه چند پرنده تشخيص داده نشوند ولي به سمت گروه پرندهها حركت برسد. بنابراين در بين رو شهاي دفع مزي تهاي هزينه كم و 0.95 داشته باشيم اين مقدار م يتواند به بيش از دقت بالا, عد م نياز به كارو ر و عدم آسيب به محي طزيست را دارد. كوادروتور دف عكننده با انجام مانورهاي مختلف سبب مي شود كه پرندگان مهاجم بعد از مدتي به آن عادت نكنند. از جمله معايب اين سيستم پيچيدگي ساختار و عدم توانايي عموم در نصب و راهاندازي آن است.

1399/06/06

Design of Invasive Farm Birds Detection and Repelling System using computer vision

5/23/2020 12:00:00 AM

Up to now, Invasive birds create some problems in Farmlands, airports, turbines, dam generators, and airports. The main purpose of the forthcoming thesis is the design of Farm invasive bird repelling system using Artificial Intelligence and quadrotor. The current bird deterrent systems have problems such as the need for operators, birds habituation, ecosystem damages, and low precision. Hence we need a system that detects and repels birds without mentioned problems as much as possible. The system can detect birds in various locations, distances, and in single or flock mode of bird flight and repel them with minimum consuming energy and low danger for the ecosystem. AI can detect various birds in various locations and weather in real-time. since the development of the AI, capabilities, and specific characteristics of them caused implement more than the classic method and increase speed and precision from the classic form. The Quadrotor equipped with a camera and take a video from surroundings and with Convolutional Neural Network (CNN) detects birds. The image coordinate from detected birds extract. The Proportional Navigation Law used to guide quadcopter toward detected farm birds. All required information can extract from a single video and with some assumptions. The covered range is determined base on camera properties and farm land's dimensions. Apply output acceleration command from PN to quadcopter caused to move toward farm birds, scare and repel them. The proposed deterrent system can reduce damage up to 0.9. The misdetection of one or multiple birds from bird groups is a cause for the reduction of deterring factor. Whilst if we detect one bird from bird group we move toward them. So the system can reduce damage up to 0.95 instances. The proposed bird deterrent system has high precision, low energy and cost, ecosystem damage less, and no operator requirement. The disadvantages of the system are complicated structure and the inability of the public in setup.