APLICAÇÕES DA LÓGICA FUZZY

1. APLICAÇÕES DA LÓGICA FUZZY

2. 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).

3. 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.

4. 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.

5. APLICAÇÕES DE LÓGICA FUZZY EM EQUIPAMENTOS DE PROCESSAMENTO DE IMAGENS

6. 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.

7. Melhoria na taxa de focus de 73,6% para 96,5% • microcontrolador de 4 bit com 500 byte de memória.

8. 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.

10. 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.

11. 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.

12. CÂMERAS FILMADORAS (SANYO) • Divide a cena em um conjunto de valores 8 X 8. • Esses valores são utilizadas para realizar a automação dos componentes.

13. 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.

14. 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 Vique são menores que a média são dados grandes pesos.

15. 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.

16. 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.

17. 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 Rié 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.

18. 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.

19. 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

20. FIM