Luận văn thiết kế hệ thống giám sát các phương tiện xe cộ sử dụng công nghệ nhận dạng biển số xe

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI NGUYEN DUC QUANG Thiết kế hệ thống giám sát các phương tiện xe cộ sử dụng công nghệ nhận dạng biển số xe Chuyên ngành: KỸ THUẬT

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI

NGUYEN DUC QUANG

Thiết kế hệ thống giám sát các phương tiện xe cộ

sử dụng công nghệ nhận dạng biển số xe

Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

NGƯỜI HƯỚNG DÂN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYÊN VĂN ĐỨC

HÀ NỘI—2016

Trang 2

LOINOI DAU

Ngày nay, trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ về kỹ thuật điện tử và máy

tính, các hệ thông máy tính, camera, cũng như smart phone có trang bị camera

ngày càng phổ biển, là mảnh đất màu mỡ cho việc phát triển các ứng đụng liên

quan đến ảnh và xử lý biến đối ảnh

Nhân dạng biển số xe tự động là một công nghệ đã và đang được rât

nhiều công ty phần mềm, các phòng thí nghiệm quan tâm vì tính ứng dụng cao

và khả năng thương mại của nó Công nghệ này được ứng dụng giải quyết các

bài toán liên quan đến quản lý xe cộ, bền bãi, thu phí tự đông, giảm sát giao

thông, Tuy nhiên ở Việt Nam, với đặc thù biển số được quy định riêng, việc

phát triển các ứng dụng liên quan đến nhận đạng biển sô tự động văn còn nhiều

cơ hội và thách thức

'Trên thể giới đã nghiên cửu và ứng dụng công nghệ nhân đạng biển số

xe vào giao thông từ lâu Ở nước Anh, Mỹ, Ukraine, Hungary, Sweden, các

hệ thông được ứng dụng rổng rãi trong phát hiện, giảm sát và quản lý giao

thông với hàng chục triệu bản ghỉ mỗi ngày [1] [2]

Trong nước cũng có nhiều công ty cung cấp giải pháp công nghệ liên

quan, như Công ty TNHH Tiên Phong TE (Website: www.tfcom.vn) hiện

đang cung cấp phân mềm quản lý hệ thông nhận dạng biển số xe tự đông, có

khả năng nhận dạng được các loại biển số xe của ô tô Việt Nam gồm xe quân

sự, nhà nước, tư nhân, liên doanh, ngoại giao, Hoàng Kim Group (Website:

www.hoangkimgroup vn) cung cap phần mềm “đọc” biển số xe, đôi chiều với

cơ sở đữ liệu và điều khiển barier đóng mở cửa tự động cũng như tính phí

trông xe Ngoài ra tại các trưởng đại học cũng có những nhóm nghiên cứu

về giải pháp công nghệ này như Đại học Bách Khoa, Đại học Giao Thông Vận

Tai, Tuy khong phải là đề tải quả mới, nhưng tại Việt Nam lĩnh vực này vẫn

còn nhiều cơ hội và thách thức

Dưới sự hướng đẫn tận tình của PGS.TS Nguyễn Văn Đức, em đã được

cung cấp những điều kiên và cơ sở cản thiết để thực hiện và hoản thành luận

Nguyễn Đức Quảng 14BKTĐT CB140219

Trang 2

Trang 3

van nay Em rat biết ơn công lao chỉ day, hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Văn

Đức, qua thấy em đã biết cách tìm hiểu cơ sở lý thuyết, phân tích và tiếp cận

vấn đề, đưa ra và triển khai thực hiện ý tưởng Em cũng rât biết ơn những công

lao chỉ dạy của tât cả các thây, các cô trong quá trình tham gia học tập tại

trường Dai Hoc Bach Khoa Hà Nội, các thầy, các cô vừa trực tiếp và vừa gián

tiếp tạo điều kiện giúp đỡ em trong suôt thời gian qua Em xin chân thành cảm

on!

Hà Nội, ngày 24 tháng 3 năm 2016

Học viên:

Nguyễn Đức Quảng

Trang 4

ANG BIEN SO XE

1.3.3 Ý nghĩa của đường biên trong xử lý ảnh

CHUONG2 TONG QUAN VE CONG NGHE

26

2.1 Các bước cơ bản trong nhận dạng biên số xe

2.1.1 Tiền xứ lý ảnh đầu vào

2.1.2 Tìm vị trí biển số

2.1.3 Trích xuất vùng ảnh chứa các kí tự trên biển s

2.1.4 Tiền xử lý ảnh biển số c«eeieiii.28)

2.1.5 Xác định vị trí các kí tự

2.1.6 Trích xuất kí tự và nhận đạn;

2.2 Nhận dạng kítự

2.2.1 Phương pháp so khop mau (Template Matching)

2.2.2 Sir dung mang trí tuệ nhân tạo (nơ-ron) [3] [9]

CHUONG3 PHÂN TÍCH BIỂN SÓ XE VIỆT NAM

3.1 Hình dạng kích thước biển số xe

3.1.1 Biển số ô tô, rơ moóc, sơmi rơmoóc trong nước (kế cả xe có kết cấu

tương tự sản xuất lắp ráp trong nước) 1133

3.1.2 Bién so mé to trong muse

3.1.3 Biển số máy kéo, xe máy

3.1.4 Biển số ô tô của nước ngoài

3.1.5 Biển số mô tô nước ngoài

Trang: 5

Trang 5

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các sỏ liệu, kết quả

nêu trong luận văn là trung thực và tham khảo có đẫn chứng cụ thể Chương trình

được chỉnh tác giả thiết kể và thực hiện trên phân mềm Visual Studio 2012, sử dụng

ngôn ngữ lập trình C# và thư viên xử lý ảnh mã nguồn mở EmguCV

Học viên:

Trang 6

DANH SACH CAC Ki HIEU, CAC TV VIET TAT

Từ viết tất | Từ gốc ‘Dich nghia

ANPR Automatic Number Plate Recognition | Nhận điện biển số xe tự động

CRS Computer Recognition Systems Các hệ thông nhận dạng máy tính

DBMS Database Management System Hệ quân trị cơ sở đữ liệu

CSDL Cơ sở đữ liệu Cơ sở dữ liệu

LAN Local Area Network Mạng cục bộ

HQTCSDL | Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Hệ quản trị cơ sở đữ liệu

ANN Artiicial Neural Networks Mang nơ-ron nhân tạo

DANH MUC CAC BANG

Bang 4-1 Bảng tỉ lệ kích thước giữa kí tự với biển số 52

Bang 4-2 Cac mang nơ-ron nhận dạng các tập chữ sô 83

Bảng 4-3 Tập các nhóm kí tự đễ bị nhận dạng lỗi 83

Bảng 5-1 Thông số kỹ thuật của Camera IP Vivotek 8365 EH 87

Bang 6-1 Kết quả nhận đạng biển số tôi bẩn 97

Bảng 6-2 Kết quả nhân đang biển sô ban ngày ở QL LA 98

Bang 6-3 Kết quả nhận đang biển sô ban ngày ở Giải Phỏng- Ha Nội 98

Trang: 10

Trang 7

3.1.6 Biển số ô tô, mô tô của liên doanh, dự án, xe quân đội làm kinh tế

38

3.2 _ Định đạng chuỗi kí tự đăng ký biên số x‹

3.2.1 Biển số ô tô, rơ moóc, sơmi rơmoóc trong nước,

3.2.3 Biển số máy kéo, xe máy điện

3.3 Phân tích đặc trưng biển số xe ở Việt Nam

3.4 Nhiing khé khăn cho quá trình xử lý ảnh nhận đạng biến số

3.4.1 Trong gian đoạn trích xuất biển số

3.4.2 Trong giai đoạn trích xuất kí tự

3.4.3 Trong giai đoạn nhận dạng kí tự

CHUONG 4 THIET KE CHUONG TRINH NHAN DANG BIEN SO XE

4.1.2 Làm nỗi biên HinhgtnannnlnntnssenaniansalSiẾ

4.1.2.1 Sử dụng bộ lọc Canny dé lam nỗi biên 44

4.1.2.2 Giải thuật cho kỹ thuật thêm thông tin chuyển vùng xám lên biên Canny:

4.1.2.3 Thuậ

4.13 Tách vùng biển số

4.1.3.1 Kỹ thuật nối biên tái tạo biển số

Trang 8

4.2 Kỹ thuật trích vùng ảnh kí tự trên biển số

4.2.1 Lam min anh

CHƯƠNG 5 THIET KE HE THONG GIAM SAT PHUONG TIEN GIAO

THONG SU DUNG CONG NGHE NHAN DANG BIEN SO XE

5.1 Yêu cầu chức năng hệ thống

5.2 Sơ đồ tông quan của hệ thống

5.3 Mô tả hoạt động của hệ thốn,

5.3.1 Khâu 1: thu thập ảnh từ các camera

5.3.2 Khâu 2: Tìm kiếm và nhận dạng biển số xe

5.3.3 Khâu 3: Kiểm tra thông tin biển số nhận dang được và ghỉ vào cơ

sở dữ liệt

5.4 Thiết kế cơ sở dữ liệu

5.4.1 Giới thiệu về hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Trang 9

26

33

Trang 10

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI NÓI ĐẢU

MỤC LỤ

LỜI CAM ĐOAN

DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TÁT

DANH MỤC CAC BANG

Phương pháp nghiên cứu

Nội dung của luận văn

CHUONG1 TONG QUAN VE CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

1.1 Giới thiệu về hệ thống xử lý ảnh

1.1.1 Quá trình phát triển cũa xử lý ảnh

1.1.3.4 Biểu diễn và mô tả

Trang: +

Trang 11

LỜI CAM ĐOAN

Học viên:

Trang 12

LỜI CAM ĐOAN

Học viên:

Trang 9

Trang 13

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI NÓI ĐẢU

MỤC LỤ

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CAC BANG

Mục tiêu của đề tài

Trang 14

38

36

3.2.2 Biển số mô tô trong nước,

Trang 15

4.2.1 Lam min anh

sở dữ liệt

Trang 16

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI NÓI ĐẢU

MỤC LỤ

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CAC BANG

Trang: +

Trang 17

26

33

Trang 18

ANG BIEN SO XE

26

Trang: 5

Trang 19

DANH MUC CAC BANG

Trang 20

4.2.1 Lam min anh

sở dữ liệt

Trang 21

LỜI CAM ĐOAN

Học viên:

Trang 22

ANG BIEN SO XE

26

Trang: 5

Trang 23

LỜI CAM ĐOAN

Học viên:

Trang 24

5.4.3 Thiết kế cơ sở dữ liệu

CHUONG6 KÉT QUÁ VÀ ĐÁNH GIÁ

6.1 Giao diện phần mềm hệ thống giám sát phương tiện giao thông

6.1.1 Giao điện quan sát

6.1.2 Giao diện đăng ký thông tin khách đến

6.1.3 Giao diện quản lý xe đang ở trong cơ quan

Trang: 8

Trang 25

38

4.1.2.3 Thuậ

4.13 Tách vùng biển số

4.1.3.1 Kỹ thuật nối biên tái tạo biển số

Trang 26

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI NÓI ĐẢU

MỤC LỤ

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CAC BANG

Trang: +

Trang 27

26

33

Trang 28

4.2.1 Lam min anh

sở dữ liệt

Trang 29

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI NÓI ĐẢU

MỤC LỤ

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CAC BANG

Trang 30

LỜI CAM ĐOAN

Học viên:

Trang 9

Trang 31

6.1.4 Gia diện giám sát lịch sử vào ra

6.2 Kết quả nhận đạng biễn số xe

63 Đánhgiá

6.4 _ Phương hướng phát triế

Trang 32

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI NÓI ĐẢU

MỤC LỤ

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CAC BANG

Trang: +

Trang 33

DANH MUC CAC BANG

Trang 34

Trang: 8

Trang 35

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI NÓI ĐẢU

MỤC LỤ

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CAC BANG

Trang 36

LỜI CAM ĐOAN

Học viên:

Trang 9

Trang 37

4.2.1 Lam min anh

sở dữ liệt

Tiêu đề	Thiết kế hệ thống giám sát các phương tiện xe cộ sử dụng công nghệ nhận dạng biển số xe
Tác giả	Nguyễn Đức Quảng
Người hướng dẫn	PGS.TS. Nguyễn Văn Đức
Trường học	Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Điện Tử
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2016
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	3,67 MB