HỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNH

HỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNHHỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNHHỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNHHỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNHHỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNHHỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNHHỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNHHỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNHHỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNHHỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNHHỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNHHỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNH

HỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE ỨNG DỤNG

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNH

GVHD: XXXXXX

SVTH: XXXXXXX

Mục lục

Chương 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

NỘI DUNG CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

• Ngày nay, khoa học kỹ thuật nói chung và kỹ thuật điện tử nói riêng đang phát triển nhanh chóng với hàng loạt các giải pháp công nghệ điện tử ra đời mà ứng dụng của nó vào đời sống là rất quan trọng

• Sự ra đời của RFID là một ý tưởng độc đáo và là một công nghệ mới, đang dần hoàn

thiện và được đánh giá có nhiềm tiềm năng để thay thế công nghệ mã vạch trong tương lai không xa

• Sự kết hợp giữa công nghệ xử lý ảnh và công nghệ RFID hứa hẹn sẽ tạo ra một trong

những sản phẩm công nghệ mới có hiệu quả rất cao cả về mặt khoa học lẫn thực tiễn

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Mục Tiêu Nghiên Cứu

• Áp dụng công nghệ RFID lưu trữ thông tin xe

• Nhận diện biển số bằng công nghệ xử lý ảnh để hạn chế về mặt con người

• Quản lý vào ra bãi đỗ xe

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Đối tượng nghiên cứu

• Thẻ RFID, reader RFID, động cơ DC, Arduino

• Hệ thống nhận dạng biển số xe nhận dạng được đúng biển số xe ra vào.

• Hạn chế của hệ thống là một lúc không đọc được nhiều thẻ tag.

• Điều khiển được barie khi xác nhận đúng biển số xe.

NỘI DUNG CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Tổng quan bãi xe thông minh

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Tổng quan bãi xe thông minh

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Khái quát về xử lý ảnh

Xử lý ảnh và đồ hoạ đóng một vai trò quan trọng trong tương tác người máy Quá trình xử lý ảnh được xem như là quá trình thao tác ảnh đầu vào nhằm cho ra kết quả mong muốn Kết quả đầu ra của một quá trình xử lý ảnh có thể là một ảnh “tốt hơn” hoặc một kết luận

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Sơ đồ tổng quát của một hệ thống xử lý ảnh

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Hệ thống nhận diện biển số

Hệ thống nhận dạng biển số xe là hệ thống có khả năng phân tích hình ảnh và xác định biển số trên xe, thông qua video, thiết bị ghi hình và hình ảnh Sau cùng là xác định các thông tin như: chủ sở hữu xe, theo dõi xe với tốc độ chậm,

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Phân loại ứng dụng nhận dạng biển số xe

Có thể chia ứng dụng nhận dạng biển số xe thành hai loại sau:

Loại 1: Giới hạn vùng nhìn

Loại 2: Không giới hạn vùng nhìn

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Ứng dụng của hệ thống nhận dạng biển số xe

• Thu phí giao thông

• Kiểm soát xe tại các đường biên giới

• Các trạm gác cổng

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Một số hướng giải quyết bài toán nhận dạng biển số xe

Hướng tiếp cận phát triển vùng

• Ưu điểm: rất đơn giản, và xử lý rất nhanh đối với những ảnh chỉ chứa vùng biển số xe

• Nhược điểm: khi ảnh có thêm nhiều đối tượng không phải là vùng biển số xe, chẳng hạn là ảnh chụp tổng quát gồm cả cảnh vật bên ngoài thì cách tiếp cận này trở nên không hiệu quả Vì vậy phương pháp này rất hiệu quả đối với hệ thống trạm thu phí, trạm gác cổng, gửi xe tự động

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Một số hướng giải quyết bài toán nhận dạng biển số xe

Hướng tiếp cận dò biên và biến đổi Hough

• Ưu điểm: độ chính xác cao Và các hệ thống nhận dạng đa phần đều phát triển theo hướng tiếp cận này

• Nhược điểm: Độ phức tạp tính toán khá cao Khi ảnh có thêm nhiêu đối tượng khác thì khối lượng tính toán tăng lên rất nhiều Do mục đích là phải xác định được vùng con nào chứa biển số xe

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Hướng giải quyết

Để giải quyết bài toán nhận dạng biển số xe, trong báo cáo em xin trình bày 3 bước như sau:

 Bước 1: Ảnh vào ảnh mức xám I(x,y) thực hiện theo phương pháp dò biên và biến đổi Hough để tìm ra các vùng con có khả năng chứa biển số xe Gọi tập con này là

Ic

 Bước 2: Xác định chính xác vùng con nào chứa biển số xe bằng hai thao tác được

miêu tả ở trên đó là tiêu chí tỷ lệ chiều dài với chiểu rộng và số ký tự trong biển số

xe Kết quả của bước 2 là cho ra một tập ảnh con chứa biển số xe Gọi tập con này là

Ic2

 Bước 3: Giải quyết bài toán nhận dạng ký tự cho tập Ic2 Bằng cách áp dụng phương pháp và kỹ thuật nhận dạng ký tự

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Thiết kế phần cứng

Hệ thống kiểm soát xe ra vào được thiết kế với một số yêu cầu sau:

• Kiểm sát 2 chiều ra vào của bãi đỗ

• Gồm 2 đầu đọc, 1 đầu đọc chiều ra và 1 đầu đọc chiều vào

• Hệ thống camera xử lý ảnh có nhiệm vụ nhận diện biển số xe vào ra

• Hệ thống barie đóng mở khi nhận diện chính xác biển số khi xe ra và hệ thống barie đóng mở khi xe vào bãi

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Sơ đồ khối tổng quát hệ thống kiểm soát xe vào ra

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Nguyên tắc hoạt động của hệ thống

Hoạt động của hệ thống này được tóm tắt như sau: Xe vào đúng vị trí sao cho camera sẵn sàng chụp biển số xe Sau đó, người kiểm soát xe sẽ cho quét thẻ từ thông qua đầu đọc thẻ từ Khi đó ảnh tự động được chụp từ camera và được lưu ảnh trên máy tính để xử lý Tiếp theo, biển số xe sẽ được phân tích và đưa ra đúng với biển số xe thực tế Cùng với đó là mã thẻ sẽ hiển thị cùng lúc với ảnh của biển số xe Khi xe ra thì thao tác tương tự lúc vào và máy tính tự động so sánh hai dữ liệu gồm biển số xe và mã thẻ có trùng khớp lúc vào không, nếu có thì cho xe ra, nếu biển số sai, hệ thống kêu còi cảnh báo Ngoài ra, sau khi chụp ảnh biển số, trong trường hợp hệ thống app nhận diện sai biển sổ, bảo vệ kiểm soát ra vào sẽ kiểm tra lại Nếu biển số trùng khớp, bảo vệ kiểm soát sẽ nhấn nút mở barie để can thiệp vào hệ thống Sau khi mở barie, khi xe đi qua cảm biến hồng ngoại, hệ thống tự động đóng barie

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Lựa chọn linh kiện cho hệ thống

• Với vi điều khiển, có các chức năng giao tiếp với máy tính, giao tiếp với RFID và điều khiển động cơ, sử dụng Arduino

• Với thẻ kiểm soát ra vào RFID, em sử dụng RFID RD522

• Nhận diện biển số sử dụng camera

• Hệ thống đóng mở barie, em sử dụng động cơ servo SG90

• Ngoài ra một số linh kiện khác như module nguồn

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Arduino Uno

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Camera

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

RFID RC522

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

LCD

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Động cơ đóng mở barie

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Còi

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

NỘI DUNG CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Thiết kế sơ đồ nguyên lý

THIẾT KẾ HỆ

THỐNG

Thiết kế mạch in 2D

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Thiết kế mạch in 3D

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Thiết kế lưu đồ thuật toán

luồng xe vào

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Lưu đồ thuật toán luồng xe ra

NỘI DUNG CHƯƠNG 4

DEMO SẢN PHẨM

NỘI DUNG CHƯƠNG 5

KẾT LUẬN

Kết quả đạt được:

 Nắm được tính cấp thiết của hệ thống

 Đưa ra giải pháp nhận diện biển số dựa trên các phương pháp nghiên cứu

 Tìm hiểu các linh kiện trong mô hình mô phỏng

 Xây dựng thành công mô hình mô phỏng dựa trên các linh kiện tìm hiểu

 Nắm được quy trình thiết kế mạch in và quá trình thi công mạch in

 Xây dựng thuât toán điều khiển

 Thử nghiệm mô hình

KẾT LUẬN

Hướng phát triển:

 Cải thiện thuật toán nhận diện biển số được tốt hơn

 Phát triển app quản lý biển số, thông tin chủ xe…trên máy tính

 Triển khai lắp đặt thử nghiệm cho một chung cư sau đó tiến hành phân tích, thống kê đánh giá kết quả

Thank you