🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: مفاهیم پردازش تصویر بلادرنگ (Real-time Image Processing) در سیستم‌های نهفته

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: سیستم‌های نهفته (Embedded Systems)

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. معرفی دوره و اهداف آن
• 2. مقدمه‌ای بر سیستم‌های نهفته: تعریف و کاربردها
• 3. مقدمه‌ای بر پردازش تصویر دیجیتال: چرا و چگونه؟
• 4. مفهوم بلادرنگ (Real-time): تعاریف و چالش‌ها
• 5. تقاطع سیستم‌های نهفته و پردازش تصویر بلادرنگ
• 6. مرور کلی بر اجزای یک سیستم پردازش تصویر نهفته
• 7. معماری میکروکنترلرها و میکروپردازنده‌ها
• 8. انواع حافظه در سیستم‌های نهفته (RAM, ROM, Flash)
• 9. مدیریت ورودی/خروجی (GPIO, UART, SPI, I2C)
• 10. آشنایی با DMA (Direct Memory Access) و اهمیت آن
• 11. تایمرها، کانترها و وقفه‌ها (Timers, Counters, Interrupts)
• 12. آشنایی با گذرگاه‌های داده (Data Buses)
• 13. زبان برنامه‌نویسی C برای سیستم‌های نهفته: مرور
• 14. زبان برنامه‌نویسی C++ برای سیستم‌های نهفته: مرور
• 15. ابزارهای توسعه (IDE, Cross-compilers, Debuggers)
• 16. بوت‌لودرها و فریم‌ورها در سیستم‌های نهفته
• 17. مصرف توان و مدیریت آن در سیستم‌های نهفته
• 18. تصویر دیجیتال: تعریف، پیکسل‌ها و نمایش
• 19. انواع فرمت‌های تصویر (BMP, JPEG, PNG)
• 20. مدل‌های رنگی (RGB, YCbCr, HSV)
• 21. تبدیل فرمت و مدل‌های رنگی تصویر
• 22. هیستوگرام تصویر و کاربردهای آن
• 23. تبدیل‌های هندسی پایه (مقیاس‌گذاری، چرخش، انتقال)
• 24. فیلترینگ فضایی: کانولوشن (Convolution)
• 25. فیلترهای خطی: میانگین و گوسی
• 26. فیلترهای غیرخطی: میانه و ماکزیمم/مینیمم
• 27. عملیات مورفولوژیکی پایه (Erosion, Dilation)
• 28. بازکردن و بستن مورفولوژیکی (Opening, Closing)
• 29. تشخیص لبه: عملگرهای سوبل، پرواِت، کنی
• 30. آستانه‌گذاری (Thresholding): انواع و کاربردها
• 31. قطعه‌بندی (Segmentation) پایه تصویر
• 32. نویز تصویر و انواع آن
• 33. روش‌های کاهش نویز در تصاویر
• 34. فشرده‌سازی تصویر: مفاهیم پایه
• 35. معرفی کتابخانه‌های پردازش تصویر: OpenCV و کاربردها
• 36. معرفی RTOS: چرا به آن نیاز داریم؟
• 37. مفاهیم وظیفه (Task) و نخ (Thread) در RTOS
• 38. زمان‌بندی وظایف (Task Scheduling): اولویت‌ها و انواع
• 39. ارتباط بین وظایف (IPC): صف‌ها، سمافورها، میوتکس‌ها
• 40. مدیریت منابع مشترک و بن‌بست (Deadlock)
• 41. مفهوم Jitter و Latency در RTOS
• 42. زمان‌سنجی دقیق و رویدادهای بلادرنگ
• 43. نمونه‌هایی از RTOS (FreeRTOS, Zephyr) و مقایسه آن‌ها
• 44. برنامه‌نویسی مبتنی بر رویداد در RTOS
• 45. مدیریت حافظه در RTOS
• 46. دیباگینگ در محیط RTOS
• 47. انتخاب RTOS مناسب برای پروژه‌های پردازش تصویر
• 48. انواع حسگرهای تصویر (CMOS, CCD)
• 49. مشخصات دوربین‌ها برای کاربردهای بلادرنگ
• 50. واسط‌های دوربین (MIPI-CSI, USB, Ethernet Vision)
• 51. پردازنده‌های سیگنال دیجیتال (DSPs) و معماری آن‌ها
• 52. آرایه‌های دروازه‌ای قابل برنامه‌ریزی میدانی (FPGAs) برای پردازش تصویر
• 53. معماری پردازنده‌های گرافیکی (GPUs) و کاربرد در سیستم‌های نهفته
• 54. شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری (Hardware Accelerators)
• 55. ماژول‌های پردازش تصویر یکپارچه (SoC)
• 56. انتخاب پلتفرم سخت‌افزاری مناسب برای پردازش تصویر بلادرنگ
• 57. رابط‌های پرسرعت داده (PCIe, DDR)
• 58. مدیریت پهنای باند و گلوگاه‌ها (Bandwidth Bottlenecks)
• 59. سیستم‌های روی تراشه (SoC) برای پردازش تصویر
• 60. اصول بهینه‌سازی کد در C/C++
• 61. بهینه‌سازی مصرف حافظه (Memory Optimization) در سیستم‌های نهفته
• 62. بهینه‌سازی سرعت پردازش (Speed Optimization)
• 63. دستورالعمل‌های SIMD (SSE, NEON) و کاربرد آن‌ها
• 64. تکنیک‌های موازی‌سازی (Parallelization)
• 65. OpenMP و OpenCL برای سیستم‌های نهفته
• 66. بهینه‌سازی الگوریتم‌ها برای سخت‌افزار خاص
• 67. معماری پایپ‌لاین (Pipelining) در پردازش تصویر بلادرنگ
• 68. دسته‌بندی داده‌ها (Batch Processing) برای افزایش کارایی
• 69. مدیریت جریان داده (Data Flow Management)
• 70. کاهش دقت داده‌ها (Quantization) برای سرعت پردازش
• 71. استفاده از Look-Up Tables (LUTs) در پردازش تصویر
• 72. برنامه‌نویسی آگاه از کش (Cache-aware programming)
• 73. مدیریت منابع توان در بهینه‌سازی بلادرنگ
• 74. ارزیابی و پروفایلینگ عملکرد (Profiling) سیستم
• 75. تکنیک‌های کاهش تأخیر (Latency Reduction)
• 76. تعادل بین دقت و سرعت در سیستم‌های بلادرنگ
• 77. ارزیابی توان مصرفی در سیستم‌های نهفته پردازش تصویر
• 78. بازسازی تصویر و بهبود کیفیت (Image Restoration/Enhancement)
• 79. فیلتر کالمن (Kalman Filter) برای ردیابی بلادرنگ اشیاء
• 80. تشخیص و ردیابی اشیاء (Object Detection & Tracking) پایه
• 81. الگوریتم‌های پس‌زمینه/پیش‌زمینه (Background/Foreground Subtraction)
• 82. بینایی استریو (Stereo Vision) و بازسازی سه‌بعدی پایه
• 83. نقشه‌برداری همزمان و محلی‌سازی (SLAM) مفاهیم اولیه
• 84. تشخیص الگو و تطبیق (Pattern Recognition & Matching)
• 85. پردازش ویدئو بلادرنگ: مفاهیم و چالش‌ها
• 86. تحلیل حرکت (Motion Analysis)
• 87. تثبیت تصویر (Image Stabilization) بلادرنگ
• 88. واقعیت افزوده (Augmented Reality) در سیستم‌های نهفته
• 89. ترکیب حسگرها (Sensor Fusion)
• 90. مفاهیم یادگیری ماشین برای سیستم‌های نهفته (معرفی)
• 91. استفاده از شبکه‌های عصبی کم‌عمق در نهفته
• 92. TensorRT و ONNX Runtime برای استنتاج در نهفته
• 93. امنیت در سیستم‌های پردازش تصویر نهفته
• 94. متدولوژی طراحی سیستم‌های بلادرنگ
• 95. اصول یکپارچه‌سازی سخت‌افزار و نرم‌افزار
• 96. آزمایش و اعتبارسنجی سیستم (Testing & Validation)
• 97. دیباگینگ سیستم‌های بلادرنگ و تشخیص خطا
• 98. مستندسازی پروژه پردازش تصویر نهفته
• 99. ملاحظات استقرار و نگهداری سیستم‌های بلادرنگ
• 100. مطالعه موردی: پیاده‌سازی یک پروژه پردازش تصویر بلادرنگ کامل