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APLICAÇÕES DA LÓGICA FUZZY
1- EXEMPLOS• Controles industriais.• Produtos de consumo: geladeiras, ar condicionado,
Filmadoras, máquinas fotográficas, máquinas de lavar roupas, aspirador de pó, TV, etc.
• Indústria automotiva : injeção eletrônica, suspensão ativa, freios.
• Elevadores (Hitachi, Toshiba)• Veículos autoguiados e robôs móveis (IBM,
NASA)• Ventilações de túneis urbanos (Toshiba)• Controle de tráfego urbano• Controle de parada e partida de trens de metrô
(Sendai. Tokio).
2- Exemplos comerciais de sucesso
• Máquina de lavar: distinguem a sujeira das roupas e o tipo de tecido, para então determinar automaticamente as necessidades de água, detergente e potência.
• Aspirador de pó: capazes de identificar não apenas a sujeira, mas também a quantidade de pó no chão e variar a pressão da sucção em função disso.
• Câmeras de vídeo: geram imagens “limpas” eliminando os efeitos distorcidos causados pela imperícia do cinegrafista e objetos em movimento.
• Aparelhos condicionadores de ar: variam a intensidade da operação dependendo do número de pessoas presentes no ambiente, mantendo a temperatura homogênea constantemente. O sistema fuzzy possui, para esse controle, 25 regras de aquecimento e 25 de refrescamento, aquece e esfria 5 vezes mais rápido e economiza 24% em potência.
• Câmeras fotográficas: utilizada para medir claridade das imagens, zoom e determinar o focus.
APLICAÇÕES DE LÓGICA FUZZY EM EQUIPAMENTOS
DE PROCESSAMENTO DE IMAGENS
Câmeras Fotográficas
1 - AUTOFOCUS (CANON Inc.)• Regras de Fuzzy : análise de cerca de 300 fotos
feitas por oito pessoas.• Introdução de 3 pontos no campo de visão• Distância entre os pontos são medidas
• Localização e o relacionamento entre os pontos, a lógica fuzzy decide onde o focus desejado deve ficar.
•Melhoria na taxa de focus de 73,6% para 96,5%
•microcontrolador de 4 bit com 500 byte de memória.
2 - AUTOFOCUS (Minolta.)
• Necessário localizar o objeto principal• O sistema fuzzy usa 6 informações que são
obtidas pelo processamento de saídas de 4 sensores de focus, informação de lentes e um sensor que detecta a posição da câmera.
• Sete regras fuzzy, obtidas em análise de 1000 fotos, determinam a localização do objeto principal para foca-lo.
• Com a adição da lógica fuzzy há uma melhora de 15% no focus.
3- AUTOEXPOSIÇÃO (Minolta.)
• Lógica fuzzy é usada para determinar o valor da exposição e a melhor combinação de abertura e velocidade do disparador.
• Usa valores de brilho obtidos de 14 posições no campo de visão e a posição do objeto principal (que é determinada pelo mecanismo de autofocus).
• O valor de exposição é determinado por três modelos de inferência fuzzy.
•
• O Primeiro sistema fuzzy usa a diferença de brilho entre o objeto principal e o fundo para medir a quantidade de brilho presente.
• O Segundo sistema fuzzy decide se a exposição é para ser focada somente no objeto principal ou na cena toda.
• O Terceiro sistema fuzzy usa a saída desses 2 modelos fuzzy e então calcula o valor final da exposição.
CÂMERAS FILMADORAS (SANYO)
• Divide a cena em um conjunto de valores 8 X 8.• Esses valores são utilizadas para realizar a
automação dos componentes.
1- AUTOFOCUS
• Sistema fuzzy usa vários sinais : sinal de brilho no centro da figura (região 1+2), informação de zoom, etc
• O sistema fuzzy tem 21 regras e decide a área do focus e a direção do focus.
• Por exemplo, uma das regras pode ser :
SE a diferença de brilho na área central é grande E o zoom esta próximo da cena ENTÃO y = 0.8, onde y é o grau em que a área central contribui na determinação do focus.
2 - AUTOEXPOSIÇÃO
• decide o valor da exposição avaliando o sinal de brilho de 6 regiões no campo de visão (denotado por Vi ,1 < i < 6) e
associando a eles diferentes pesos .• Há 11 regras fuzzy, e a jth regra produz uma combinação
linear do valor do brilho denotado por:
Ej = wj1 v1 + wj1 v1 + wj2 v2 + ...+ wj6 v6
• onde wji é o peso dado para o brilho na área i.
• Cada regra tem um conjunto diferente de pesos.• Em caso de luz forte a regra pode ser: SE valor máximo
Vi é Grande E o brilho médio é baixo ENTÃO esses Vi
que são menores que a média são dados grandes pesos.
Estabilização de Imagens para Filmadoras (Matsushita Eletric)
• problema : filmar enquanto caminha ou filmar de um veículo.
• lógica fuzzy é usada para determinar se o movimento da imagem é devido às mãos, ou devido ao objeto sendo filmado.
• As entradas do sistema fuzzy são 4 vetores de movimento, cada uma das quatro regiões em que a imagem foi dividida, mais as suas taxas de mudança.
• Cada área é dividida em 30 pequenas áreas.
• Dois frames sucessivos são comparados para computar os valores da diferença espacial para cada área.
• Essas diferenças são somadas sobre as 30 áreas em uma região para produzir uma diferença Ri para a
região i e para cada região, um vetor deslocamento resulta no menor valor de Ri. Esse deslocamento
mínimo é o vetor movimento Vi para cada região.
• A lógica fuzzy usa os valores Vi como entrada para detectar tremor nas mãos.
• Quando as mãos tremem e não há movimento do objeto, então o mínimo Ri é quase zero.
• Se há um pequeno movimento do objeto na imagem e a mão esta firme então, a área correspondente ao movimento do objeto tem um valor de diferença especial que é diferente das áreas ao redor. Contudo os valores Ri são pequenos.
• Quando há movimento da mão e movimento do objeto, então o mínimo Ri é maior do que no caso de não ter movimento do objeto.
• Uma regra usada poderia ser:• SE os 4 vetores movimentos são paralelos E seus
tempos diferenciais são pequenos ENTÃO esta ocorrendo tremor nas mãos e a direção do tremor é a direção do vetor movimento.
• Uma vez que a direção do tremor é conhecida, o frame no buffer é deslocado na direção oposta do movimento, tal que a estabilização é executada.
EQUIPAMENTOS DE TELEVISÃO
• O sistema fuzzy controla contraste, brilho e nitidez. • Os parâmetros de entrada são o brilho ambiente na sala
e a distância entre o telespectador e a televisão. • O brilho da sala é calculado pelo sensor de luz,
fornecendo um valor de 1 a 8.• A distância do telespectador é calculada pela
localização do controle remoto.• Uma regra pode ser : SE a sala esta levemente clara E
o telespectador esta longe, ENTÃO a imagem será nítida e clara
FIM