طراحی و پیاده سازی سخت افزاری الگوریتم ISODATA برای جستجوگر مادون قرمز جاروب روزت

سیستم های دسته بندی بدون حضور ناظر با عملکرد بالا، این امکان را فراهم می آورد تا نمونه های مشابه به طور خودکار گروه بندی شوند. در گذشته زمان محاسبات طولانی این گونه الگوریتم ها، مانع استفاده عملی از این گونه سیستم ها با تعداد نمونه های زیاد می گردید. الگوریتم ISODATA یکی از روش های دسته بندی بدون حضور ناظر است که در کاربردهای مختلفی از جمله برای کلاسه بندی خودکار تصویر در سنجش از راه دور استفاده می شود. در این مقاله، پیاده سازی تمام سخت افزاری الگوریتم دسته بندی ISODATA طراحی و روی سخت افزارهای قابل پیکربندی مجدد پیاده سازی شده است که نمونه های خروجی جستجوگر مادون قرمز روزت را در مدت زمان بسیار کوتاه دسته بندی می کند. جستجوگر مادون قرمز روزت یک تشخیص دهنده تک باند با الگوی روزت است که روی جستجوگرهای حرارتی نصب می شود. هواپیماها برای اینکه خود را از این جستجوگرها در امان بدارند، اقدام به انتشار اهداف کاذب می کنند. در سیستم پردازش جستجوگر، به منظور تشخیص هدف اصلی از اهداف کاذب، نمونه های دریافتی توسط الگوریتم ISODATA دسته بندی می گردند. در پیاده سازی سخت افزاری این الگوریتم، از ماژول های مختلفی استفاده شده است که هرکدام وظیفه انجام یک قسمت از الگوریتم را بر عهده دارد. چالش اصلی در پیاده سازی الگوریتم ISODATA، بحث تاخیرهای موجود در برخی ماژول های الگوریتم است که با پردازش موازی سعی شده است که سیستم با فرکانس قابل قبولی عملیات دسته بندی را انجام دهد. در مقایسه با نمونه های نرم افزاری مشاهده می شود که جانشینی نمونه ها در حالت ممیز ثابت، نتایج تقریباً یکسانی را نسبت به حالت اعشاری می دهد. همچنین در مقایسه با نرم افزار، سرعت پردازش حدود 50 برابر سریعتر شده است. نتایج حاصل، انجام دسته بندی با سرعت و دقت مناسب برای سیستم گفته شده را نشان می دهد.

Keywords:

الگوریتم ISODATA , الگوی روزت , دسته بندی , پیاده سازی سخت افزاری , پردازش موازی