XÂY DỰNG HỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE MÁY CHO BÃI GIỮ XE TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG
HỘI ĐỒNG KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN


NGUYỄN NHẬT KHANG
Lớp ĐH Tin học 10

XÂY DỰNG HỆ THỐNG
NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE MÁY CHO BÃI GIỮ XE
TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG

BẢN THUYẾT MINH ĐỀ CƢƠNG
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN





Tiền Giang, tháng 7/năm 2014
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG





ĐỀ CƢƠNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG
NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE CHO BÃI GIỮ XE
TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN



Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học tự nhiên





Sinh viên thực hiện: Nguyễn Nhật Khang Nam
Võ Thị Thủy Tuyên Nữ
Dân tộc: Kinh
Lớp, khoa: ĐH Tin học 10, Công nghệ thông tin
Năm thứ: 4 Số năm đào tạo: 4
Ngành học: Tin học



Ngƣời hƣớng dẫn: ThS. Trần Thế Hiệp

Tiền Giang, tháng 7/năm 2014

MỤC LỤC
A. MỞ ĐẦU 1
1. Tổng quan tình hình nghiên cứu 1
2. Lý do chọn đề tài 1
3. Mục tiêu nghiên cứu 2
4. Phƣơng pháp nghiên cứu 2
5. Đối tƣợng nghiên cứu 3
6. Phạm vi nghiên cứu 3
7. Nội dung nghiên cứu 3
8. Cấu trúc của đề tài 4
B. NỘI DUNG 5
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 5
1.1. Quy định biển số xe ở Việt Nam 5
1.2. Tổng quan về nhận dạng biển số xe 5
1.3. Tổng quan về xử lý ảnh 5
1.4. Phƣơng pháp tách vùng chứa biển số 5
1.5. Phƣơng pháp tách ký tự 5
1.6. Phƣơng pháp nhận dạng ký tự 5
1.7. Thƣ viện xử lý ảnh EmguCV 5
1.8. Thẻ Mifare Ultralight ứng dụng trong hệ thống bãi giữ xe tự động 6
1.9. Môi trƣờng phát triển phần mềm 6
CHƢƠNG 2. PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT PHẦN MỀM 7
2.1. Cài đặt chƣơng trình nhận dạng biển số xe máy 7
2.2. Phân tích phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe 7
2.3. Thiết kế phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe 7
2.4. Cài đặt phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe 7
C. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 8

1. KẾT LUẬN 8
2. KHUYẾN NGHỊ 8
TÀI LIỆU THAM KHẢO 9
TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 10
BẢNG DỰ TRÙ KINH PHÍ 12



1

A. MỞ ĐẦU
1. Tổng quan tình hình nghiên cứu
Xe hai bánh đƣơc sử dụng tại Việt Nam rất phổ biến và ngày càng tăng, vì vậy
cần rất nhiều bãi giữ xe. Việc giữ xe bằng cách thủ công tốn nhiều nhân lực và thời
gian xử lý chậm. Khi số lƣợng xe gửi lớn, nhƣ tại các trƣờng học, bệnh viện, xí
nghiệp, siêu thị, các trung tâm giải trí, chợ… cổng vào ra bãi xe thƣờng bị ùn tắc,
ngƣời giữ xe phải tập trung căng thẳng nhƣng vẫn khó đảm bảo không bị mất xe.
Để giải quyết tình hình trên, một số bãi giữ xe đã ứng dụng tự động hóa để nâng cao
tính hiệu quả và mức độ tin cậy của bãi giữ xe bằng cách trang bị hệ thống tự động
nhận dạng biển số xe. Các hệ thống này đƣợc một số công ty phần mềm phát triển
và cung cấp ra thị trƣờng khoảng 3-4 năm nay. Do các hệ thống đều đƣợc đăng ký
bảo hộ sở hữu trí tuệ nên việc tìm hiểu, nghiên cứu “bên trong” của hệ thống gặp
nhiều khó khăn.
2. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, với nhu cầu ngày càng cao của đời sống xã hội về phƣơng tiện đi lại,
số lƣợng xe máy đƣợc nhiều ngƣời sử dụng trong sinh hoạt, đi học, đi làm, công
tác… theo thời gian có xu hƣớng tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, việc ghi vé và quản lí
xe ra vào bãi giữ xe bằng cách thủ công thƣờng gây ra ùn tắc khi lƣợng xe vào ra
gặp lúc cao điểm, gây khó khăn cho nhân viên cũng nhƣ gây ra sự thất thoát tài
chính cho chủ bãi giữ xe. Ngoài ra, theo cách giữ xe thông thƣờng nhƣ phát vé tay

và ghi phấn lên xe… khó kiểm soát xe ra vào nên thƣờng xảy ra sự cố mất xe với
những thủ đoạn tinh vi. Đồng thời, việc ghi phấn lên xe sẽ gây mất mỹ quan. Để
giải quyết tình trạng trên nhiều công ty đã phát triển giải pháp quản lý bãi xe thông
minh. Giải pháp sử dụng công nghệ nhận dạng biển số xe tự động, thẻ từ, camera
ghi nhận hình ảnh với độ phân giải cao.
Hiện nay, bãi giữ xe của trƣờng Đại học Tiền Giang hằng ngày tiếp nhận hàng
nghìn lƣợt xe gửi. Vào các giờ cao điểm nhƣ giờ sắp vào học, sau tan học thƣờng
xảy ra tình trạng ùn tắc tại cửa xe vào ra. Vì bãi giữ xe sử dụng biện pháp thủ công

2

là ghi số lên xe và phát thẻ nên rất khó khăn cho ngƣời ghi thẻ và mất thời gian của
ngƣời gửi xe trong trƣờng hợp cùng lúc nhiều xe vào hoặc ra và tính an toàn cũng
không cao. Đồng thời, khi sử dụng biện pháp thủ công thì việc thống kê chính xác
tiền gửi xe và số xe hiện trong bãi rất khó.
Với mong muốn tìm hiểu kiến thức và kỹ năng để phát triển giải pháp quản lý
bãi xe thông minh, là nhu cầu ngày càng thịnh hành tại các bãi giữ xe, trong đó có
bãi giữ xe ở trƣờng Đại học Tiền Giang, chúng em chọn đề tài "Xây dựng phần
mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe tại Trƣờng Đại học Tiền Giang" làm
đề tài nghiên cứu của chúng em. Đề tài này giúp chúng em củng cố nhiều kiến thức,
kỹ năng đã học trong chƣơng trình đào tạo, đồng thời tạo cơ hội, cũng là thử thách,
để chúng em tìm hiểu, học hỏi một số lĩnh vực mới, đặc biệt là lĩnh vực xử lý ảnh,
nhận dạng ảnh.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe tại Trƣờng Đại
học Tiền Giang.
Phần mềm dự kiến có các chức năng sau đây:
- Quản lý giao tiếp của máy tính với camera, đầu đọc thẻ từ.
- Nhận dạng số xe từ ảnh chụp đuôi xe.
- Quản lý lƣu trữ, truy xuất, hiển thị dữ liệu xe vào, xe ra.

- Thống kê, báo cáo.
- Quản trị hệ thống: phân quyền, sao lƣu dự phòng và phục hồi.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Phƣơng pháp lý thuyết:
- Nghiên cứu nguyên lý, thuật toán xử lý, nhận dạng ảnh số.
- Nghiên cứu lý thuyết về giao tiếp máy tính với các thiết bị ngoại vi.

3

Phƣơng pháp thực nghiệm:
- Nghiên cứu, tìm hiểu các ứng dụng liên quan đến đề tài trong thực tế.
- Tìm hiểu thực tế tại các bãi giữ xe.
- Phân tích, thiết kế và cài đặt phần mềm.
- Thử nghiệm phần mềm trên thƣc tế.
5. Đối tƣợng nghiên cứu
- Thuật toán xử lý ảnh và nhận dạng biển số.
- Thƣ viện xử lý ảnh OpenCV, EmguCV.
- Phƣơng pháp giao tiếp máy tính với các thiết bị ngoại vi (camera, đầu đọc
thẻ từ).
- Nguyên tắc hoạt động của hệ thống nhận dạng biển số xe máy ở bãi giữ xe.
- Môi trƣờng lập trình Microsoft Visual Studio 2010, hệ quản trị cơ sở dữ liệu
SQL Server 2008, ngôn ngữ lập trình C#.
6. Phạm vi nghiên cứu
- Phần mềm nhận dạng biển số xe máy phù hợp với thực tế tại bãi giữ xe
trƣờng Đại học Tiền Giang.
- Qui cách, hình thức biển số xe máy theo Quy định của Bộ Công An Việt
Nam.
7. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu các ứng dụng liên quan đến đề tài đã triển khai trong thực tế.
- Nghiên cứu nguyên tắc hoạt động của hệ thống tự động nhận dạng biển số xe

cho bãi giữ xe.
- Nghiên cứu các giải thuật xử lý ảnh và nhận dạng nói chung cũng nhƣ giải
thuật nhận dạng biển số xe.
- Nghiên cứu về camera, đầu đọc thẻ từ và thẻ từ.

4

- Tìm hiểu phƣơng pháp giao tiếp máy tính với các thiết bị ngoại vi (camera,
đầu đọc thẻ từ).
- Tìm hiểu phƣơng pháp đóng gói ứng dụng, sao lƣu và phục hồi Cơ sở dữ
liệu.
- Tìm hiểu môi trƣờng lập trình Microsoft Visual Studio 2010, hệ quản trị cơ
sở dữ liệu SQL Server 2008.
8. Cấu trúc của đề tài
Cấu trúc của đề tài gồm 3 phần nhƣ sau:
A. Mở đầu
B. Nội dung
Chƣơng 1: Cơ sở lý thuyết và khoa học công nghệ
Chƣơng 2: Phân tích, thiết kế, cài đặt và ứng dụng
C. Kết luận và khuyến nghị


5

B. NỘI DUNG
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
1.1. Quy định biển số xe ở Việt Nam
1.1.1. Quy định kích thƣớc biển số xe
1.1.2. Cách sử dụng chữ và số trong sêri đăng ký của biển số
1.2. Tổng quan về nhận dạng biển số xe

1.3. Tổng quan về xử lý ảnh
1.3.1. Một số khái niệm trong xử lý ảnh
1.3.2. Các vấn đề cơ bản trong xử lý ảnh
1.4. Phƣơng pháp tách vùng chứa biển số
1.4.1. Phƣơng pháp phát hiện biên dùng biến đổi Hough
1.4.2. Phƣơng pháp phát hiện biên dựa vào phép toán hình thái học
1.4.3. Giải thuật tìm biên
1.5. Phƣơng pháp tách ký tự
1.6. Phƣơng pháp nhận dạng ký tự
1.6.1. Tổng quan về nhận dạng
1.6.2. Bản chất của quá trình nhận dạng
1.6.3. Nhận dạng ký tự bằng phƣơng pháp SVM
1.7. Thƣ viện xử lý ảnh EmguCV

6

1.7.1. Thƣ viện OpenCV
1.7.2. Thƣ viện EmguCV
1.8. Thẻ Mifare Ultralight ứng dụng trong hệ thống bãi giữ xe tự động
1.8.1. Tổng quan về thẻ Mifare
1.8.2. Thẻ Mifare Ultralight
1.9. Môi trƣờng phát triển phần mềm
1.9.1. Môi trƣờng lập trình Visual Studio. NET
1.9.2. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL Server


7

CHƢƠNG 2. PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT PHẦN MỀM
2.1. Cài đặt chƣơng trình nhận dạng biển số xe máy

2.1.1. Minh họa giải thuật
2.1.2. Giao diện chƣơng trình
2.1.3. Đánh giá hiệu quả của chƣơng trình
2.2. Phân tích phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe
2.2.1. Phân tích yêu cầu
2.2.2. Các chức năng đề xuất của hệ thống
2.2.3. Phân tích cơ sở dữ liệu
2.2.4. Mô hình luồng dữ liệu (DFD - Data Flow Diagram)
2.2.5. Kịch bản của các chức năng
2.3. Thiết kế phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe
2.3.1. Cơ sở dữ liệu
2.3.2. Các lớp
2.3.3. Các Form
2.4. Cài đặt phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe

8


C. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN
2. KHUYẾN NGHỊ

9


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bộ công an, Quy định kích thƣớc của chữ và số tên biển số ô tô, mô tô, máy
kéo, xe máy điện, Rơ moóc, Sơmi Rơ moóc của tổ chức, cá nhân trong nƣớc và
nƣớc ngoài (Ban hành kèm theo Thông tƣ 36/2010/TT-BCA ngày 12/10/2010 của
Bộ Công an), 2010.

[2] Nguyễn Văn Long, Ứng dụng xử lý ảnh trong thực tế với thư viện OpenCV
C/C++, />te.html, 2013.
[3] TS. Đỗ Đăng Toàn, TS. Phạm Việt Bình, Giáo Trình Xử lý ảnh, Đại Học
Thái Nguyên, Thái Nguyên, 2007.
[4] Lê Hồng Thái, Giải pháp quản lý bãi gửi xe thông minh Smart Parking
(SPM) của Biển Bạc, 2012.
[5] Nguyễn Phạm Anh Tuấn, Báo cáo nghiên cứu khoa học Nhận dạng biển số
xe, Đại Học Lạc Hồng - khoa Điện - Điện tử, Biên Hòa, 2010.
[6] Phan Thị Thanh Thủy, Đồ án tốt nghiệp Đại học ngành Công nghệ thông tin
“Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe”, Trƣờng đại học dân lập Hải Phòng, Hải
Phòng, 2009.
[7] Tạo dự án EmguCV đầu tiên (creating my first EmguCV project),
/>emgucv-project, 2013.
[8] Tutorial - EmguCV: OpenCV in .NET(C#, VB, C++ and more),
2014.


10


TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
STT
Các nội dung, công việc
chủ yếu cần đƣợc thực hiện
(gắn với các mốc đánh giá
chủ yếu)
Sản phẩm
đạt đƣợc
Thời gian
(bắt đầu,

kết thúc)
Ngƣời
thực
hiện
1
Nghiên cứu ứng dụng thực tế,
nguyên tắc hoạt động của hệ
thống tự động nhận dạng biển
số xe
Hình dung về hệ
thống cần xây
dựng
Từ
20/05/2014
đến
29/05/2014
Thành
viên
trong
nhóm
2
Tìm hiểu lý thuyết liên quan
đến đề tài; giải thuật nhận
dạng vùng biển số xe, các ký
tự trong vùng biển số; thƣ viện
xử lý ảnh.
Cơ sở và hƣớng
thực hiện đề tài
Từ
30/05/2014

đến
18/06/2014
Thành
viên
trong
nhóm
3
Tìm hiểu phƣơng pháp học
máy, huấn luyện tập mẫu.

Tập mẫu dùng
nhận dạng các
ký tự trong biền
số xe máy
Từ
19/06/2014
đến
03/07/2014
Thành
viên
trong
nhóm
4
Phân tích, thiết kế giao diện
phần mềm và xây dựng cơ sở
dữ liệu
Các yêu cầu về
phần mềm cho
hệ thống cần
đƣợc phát triển

và cơ sở dữ liệu
Từ
04/07/2014
đến
25/07/2014
Thành
viên
trong
nhóm
5
Cài đặt chức năng nhận dạng
biển số xe máy từ ảnh chụp
đuôi xe
Chức năng nhận
dạng biển số xe
máy từ ảnh chụp
Từ
26/07/2014
đến
Thành
viên
trong

11

chứa biển số
09/08/2014
nhóm
6
Kết nối phần cứng của hệ

thống, cài đặt các chức năng
còn lại cho hệ thống
Hệ thống với
mọi chức năng
hoạt động đƣợc
Từ
10/08/2014
đến
28/08/2014
Thành
viên
trong
nhóm
7
Chạy thử trên phần cứng, sửa
lỗi và hoàn chỉnh phần mềm
Phần mềm hoàn
chỉnh
Từ
29/08/2014
đến
30/09/2014
Thành
viên
trong
nhóm


12

BẢNG DỰ TRÙ KINH PHÍ
ĐVT: đồng

Tiền Giang, ngày 29 tháng 7 năm 2014
Ngƣời hƣớng dẫn Ngƣời thực hiện



Khoa Công nghệ thông tin Phòng QLKH & QHQT Phòng tài vụ



Duyệt của Hiệu trƣởng

Các khoảng chi
Đơn vị
tính
Số
lƣợng
Đơn giá
(VNĐ)
Thành tiền
(VNĐ)
Xây dựng đề cƣơng đề tài
Đề cƣơng
1
300.000
300.000
Xây dựng báo cáo khoa

học
Đề cƣơng
1
1.000.000
1.000.000
In ấn photo
Bộ
5
120.000
600.000
Easycap 4ch USB 2.0 dvr
Capture
Cái
1
550.000
550.000
Nguồn 12V/2A
Cái
1
70.000
70.000
RFID Reader
Cái
1
1.300.000
1.300.000
USB to UART PL2303
Cái
1
180.000

180.000
TỔNG CỘNG
4.000.000 (Bốn triệu chẵn)