Báo cáo tốt nghiệp xây dựng bộ công cụ giám sát hình ảnh qua camera

1
X©y dùng bé c«ng cô gi¸m
s¸t h×nh ¶nh qua Camera
§Ò tµi :
Gi¸o viªn híng
dÉn :
Slide 1 of 21
2
Nội dung
1. Giới thiệu
Slide 2 of 21
2. Cơ sở lý thuyết
3. Giải quyết vấn đề
4. Thiết kế chương trình
5. Đánh giá kết quả, kết luận
3
Giới thiệu (1/4)
Slide 3 of 21

Ra đời giữa thế kỷ XVI gọi là “Hộp tối”.

1568 Danielo Barbaro sáng chế ra máy
ảnh có thấu kính.

Giữa thế kỷ XVIII Camera tỷ biến ra đời
dựa trên nền tảng của chiếc máy ảnh.

Camera số.
1. Sơ lược lịch sử Camera
4
Giới thiệu (2/4)

Slide 4 of 21
2. Mô hình hệ thống
5
Giới thiệu (3/4)
Slide 5 of 21
2. Giao thức thực hiện (HTTP)

Mô hình Client/Server

Client

Trình duyệt Web (Web browser).

Yêu cầu truy cập Web thông qua
URL (URL request).

Server

Máy phục vụ Web ( Web server).

Gửi các đối tượng đến Client
thông qua phản hồi (Response).
6
Giới thiệu (4/4)
Slide 6 of 21
3. Xử lý dữ liệu

Dữ liệu đầu vào.

Xử lý dữ liệu.


Dữ liệu đầu ra.
7
Slide 7 of 21
Cơ sở lý thuyết (1/6)
1. Giao thức HTTP (HYPERTEXT TRANSFER PROTOCOL)
•
Giao thức của tầng ứng dụng cho Web
•
Giao thức truyền thông giữa Server và Client
•
Phục vụ cho dịch vụ WWW (World Wide Web)

Phía Client:

Phía Server:
•
Tiếp nhận các yêu cầu và đáp ứng chúng
•
Gửi kết quả cho Client.
•
Gửi các yêu cầu
•
Tiếp nhận kết quả
•
Biểu diễn các đối tượng.
8
Slide 8 of 21
Cơ sở lý thuyết (2/6)


Quá trình trao đổi thông điệp
•
Client (browser) thiết lập liên kết tới web server (TCP
connection) qua cổng 80 (mặc định).
•
Server đồng ý kết nối (accept).
•
Các thông điệp (HTTP messages) được trao đổi giữa browser và
server.
•
Ngắt kết nối.
9
Slide 9 of 21
Cơ sở lý thuyết (3/6)

Ví dụ:
Giả sử người dùng truy cập URL: www.hau1.edu/cs/index.htm
(trang web có text và 10 hình ảnh jpeg)
1a. http client thiết lập liên kết TCP với
http server (process) tại địa chỉ
www.hau1.edu.vn, cổng 80 (ngầm định
với http server).
1b. http server tại máy phục vụ
www.hau1.edu.vn chờ yêu cầu kết
nối TCP tại cổng 80, chấp nhận kết
nối rồi thông báo với client.
2. http client gửi http request
message (bao gồm cả URL) tới
TCP connection socket
3. http server nhận request

message, tạo ra http response
message có chứa các đối tượng
được yêu cầu rồi gửi vào
socket.
10
Slide 10 of 21
Cơ sở lý thuyết (4/6)
4. http server ngắt liên kết.
5. http client nhận response message
có chứa html file, hiển thị html.
Sau đó, phân tích html file, tìm
URL của 10 hình ảnh jpeg trong
tài liệu.
6. Bước 1-5 được lặp lại với từng
hình ảnh.
11
Slide 11 of 21
Cơ sở lý thuyết (5/6)
2. Xử lý ảnh (Image processing)

Bao gồm các công đoạn
•
Thu nhận.
•
Số hóa.
•
Phân tích, xử lý.
•
Chấp hành.
12

Slide 12 of 21
Cơ sở lý thuyết (6/6)

Thu nhận và số hóa:
•
Thiết bị thu: Máy ảnh, Camera
•
Quá trình thu nhận bao gồm cả việc số hóa.
•
Việc số hóa giúp ích rất nhiều cho các bước tiếp theo.

Phân tích và xử lý ảnh:
•
Nâng cao chất lượng ảnh.
•
Trích rút những đặc trưng.
•
Nâng cao độ tương phản.
•
Lọc nhiễu, làm rõ biên, phân đoạn ảnh…

Chấp hành:
•
Cơ cấu chấp hành của bài toán đặt ra.
13
Slide 13 of 21
Giải quyết vấn đề (1/3)
1. Sơ đồ thực thi chương trình
1a. http client thiết lập liên kết
TCP với http server, cổng 80

(ngầm định với http server).
1b. http server chờ yêu cầu kết nối
TCP tại cổng 80, chấp nhận kết
nối rồi thông báo với client.
2. http client gửi http request
message.
3. http server nhận request
message, tạo ra http response
message có chứa các đối tượng
được yêu cầu rồi gửi vào
socket.
14
Slide 14 of 21
Giải quyết vấn đề (2/3)
4. http server ngắt liên kết.
5. http client nhận response
message có chứa dữ liệu.
7. Bước 1-5 được lặp lại với từng
hình ảnh.
6. Client thực hiện xử lý dữ liệu
thu được và cho hiển thị.
15
Slide 15 of 21
Giải quyết vấn đề (3/3)

Bước 6 hực hiện với sơ đồ như sau:
16
Slide 16 of 21
Thiết kế chương trình (1/3)
1. Tạo lớp bắt đối tượng di chuyển


Chức năng:
•
Tiếp nhận ảnh đầu vào.
•
Xử lý ảnh đầu vào.
•
Ảnh sau khi được xử lý.

Sơ đồ chức năng:
17
Slide 17 of 21
Thiết kế chương trình (2/3)

Kết quả thu được từ thực nghiệm:
18
Slide 18 of 21
Thiết kế chương trình (3/3)
2. Chương trình chính

Xử lý tối đa 25 Camera cùng lúc.

Cho phép xem 1 hoặc nhiều Camera trên cửa sổ hiển thị.

Chụp và lưu ảnh với định dạng .jpg, .bmp, .gif

Cho phép thêm, sửa, xóa các Camera hoặc các View.
19
Slide 19 of 21
Đánh giá kết quả (1/2)


Kết quả thu được
•
Nắm bắt và đưa ra được nội dung khái quát nhất, cơ bản nhất,
tầm quan trọng của các bộ lọc.
•
Cài đặt các bộ lọc.
•
Cài đặt các lớp dùng cho phát hiện đối tượng di chuyển.
•
Cài đặt các thư viện tương ứng với từng hãng Camera.
•
Cài đặt chương trình.
•
Có khả năng ứng dụng vào trong thực tế.
20
Slide 20 of 21
Đánh giá kết quả (2/2)

Mặt hạn chế:
•
Khối lượng tính toán lớn.
•
Hiệu năng thực thi chưa cao.
•
Tính năng còn hạn chế.

Hướng phát triển:
•
Cải tiến phương pháp xử lý ảnh thu được.

•
Nâng cao chất lượng ảnh đầu vào.
•
Giảm tải khối lượng phép tính.
•
Kết hợp với hệ thống nhận dạng và bảo mật.
•
Đa dạng hóa tính năng của ứng dụng.
•
Tốc độ phụ thuộc đường truyền mạng.
21
Slide 21 of 21
Kết luận

Từ những phân tích và kết quả thu được cho ta thấy rõ ý nghĩa, tầm
quan trọng của kỹ thuật giám sát hình ảnh qua Camera, những tiện tích,
tính hiệu quả của nó có ý nghĩa rất lớn, nó cung cấp cho các nhà quản
lý những thông tin quan trọng, cần thiết; giảm bớt thời gian và tiết
kiệm được công sức.

Những kết quả đạt được trên đây là cơ sở để ta tiếp tục nghiên cứu
và triển khai tiếp hệ thống sau này. Để có được một chương trình chạy
tốt, hiệu quả hơn hệ thống cần có thời gian chỉnh sửa, bổ sung, hoàn
thiện một cách chi tiết và đầy đủ.