تصميم نظام تركيز تلقائي سلبي باستخدام التحكم بحلقة تغذية راجعة


الطلاب المنفذون: علي حسن إبراهيم + محمد حيدر خيربيك +هادي هيثم داؤود

الدكتور المشرف: د. أحمد خليفة + د.إياد الحاتم

القسم: ميكاترونيك متميزين

وصف المشروع :

شغلت أنظمة التركيز التلقائي شهرة واسعة في الأربعين سنة الماضية، فتضمين هكذا نظام في الكاميرا يجعل عملية الحصول على الصورة الأكثر تركيزاً لا تستغرق أكثر من بضعة ثوانٍ أو أقل. يتألف نظام التركيز التلقائي المقترح من كاميرا تماثلية وعدسة Zoom مقادة بمحرك تيار مستمر إضافة إلى شريحة Raspberry Pi3 تقوم بكامل مهام المعالجة والتحكم، إضافة إلى أنه تم تصميم واجهة رسومية باستخدام بيئة Qt لتسهيل التعامل مع النظام. يقدم هذا المشروع توضيحاً لأهم القضايا التي يجب التعامل معها قبل بناء نظام التركيز من معالجة تشوهات العدسة واختيار تابع التركيز الأمثل، حيث أُجريت بدايةً مقارنة بين مجموعة مؤلفة من 21 تابع من توابع التركيز في الفضاء المكاني ليظهر الأفضل في نمط التركيز متعدد القمم التابع Helmli and Scherer’s Mean method وذلك عند تنعيمه باستخدام مرشح Savitzky-Golay، أما في نمط التركيز أحادي القمة فكان التابع الأفضل هو Sobel Tenengrad. ثم تم بناء نظام التركيز التلقائي في نمط القمة الواحدة باستخدام الخوارزمية Hill Climbing ولحل مشكلة البطء في هذه الخوارزمية تم اقتراح خوارزمية Fast Hill Climbing. أخيراً تم بناء نمط المراقبة Surveillance والذي يقوم بإظهار المنطقة المرغوبة بأفضل تركيز عند تغير موضع الكاميرا وتغير المشهد.