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 ẢNH
GVHD: XXXXXX
SVTH: XXXXXXX


Mục lục

Chương 1:

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

Chương 2:

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Chương 3:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Chương 4:

DEMO SẢN PHẨM

Chương 5:

KẾT LUẬN


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 cơng 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 cơng nghệ mới, đang dần hồn
thiện và được đánh giá có nhiềm tiềm năng để thay thế cơng nghệ mã vạch trong tương
lai khơng xa
• Sự kết hợp giữa cơng 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 cơng nghệ RFID lưu trữ thơng 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

•

Ngơn ngữ lập trình C#

Phạm vi nghiên cứu
•

Ứng dụng cơng nghệ RFID .

•

Kết hợp ứng dụng cơng nghệ xử lý ảnh và công nghệ RFID để thi cơng hệ
thống nhận dạng biển số xe.

•

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

•

Hạn chế của hệ thống là một lúc khơng 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 trị 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 q 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 thơng
• Kiểm soát xe tại các đường biên giới
• Các trạm gác cởng


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 khơng phải là vùng biển số xe, chẳng
hạn là ảnh chụp tổng qt gồm cả cảnh vật bên ngồi thì cách tiếp cận này trở nên
khơng 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 tốn khá cao. Khi ảnh có thêm nhiêu đối tượng khác
thì khối lượng tính tốn 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 sốt 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 khơng, nếu có thì cho xe ra, nếu biển số sai, hệ thống kêu
cịi cảnh báo. Ngồi 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 sốt 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
• Ngồi 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