XÂY DỰNG mô HÌNH bãi GIỮ XE THÔNG MINH (có code)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG MÔ HÌNH BÃI GIỮ XE
THÔNG MINH

1


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
GND

Ground

ID

Identification

IoT

Internet of Things

IRQ

Interrupt

JPG (JPEG) Joint Photographic Experts Group
MISO

Master Input Slave Output

MOSI

Master Output Slave Input

OCR

Optical Character Recognition

PPM

Pulse Position Modulation

RAM

Random Access Memory

RFID

Radio Frequency Identification

ROM

Read Only Memory

SCK

Serial Clock

SDA

Serial Data

SPI

Serial Peripheral Interface

TWI

Two Wire Interface

UART

Universal Asynchronous Receiver Transmitter

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 1/51

CHƯƠNG 1.

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Đặt vấn đề
Trong thời buổi hiện nay, kỹ thuật công nghệ hiện đại được ứng dụng hầu như ở
mọi khía cạnh trong đời sống hằng ngày. Với tiêu chí giúp giảm thiểu chi phí cũng
như tang sự chính xác trong công tác quản lý và vận hành, tầm quan trọng của công
nghệ là không thể phủ nhận, đặc biệt trong đó phải kể đến IoT (Internet of Things).
IoT là một mạng lưới kết nối vạn vật, ở đó những thiết bị không dây được kết nối,
truyền dữ liệu với nhau thông qua nhiều chuẩn khác nhau như Bluetooth, wifi mà

không có sự can thiệp của con người.
Đi cùng sự phát triển đó, các bãi giữ xe ngày nay đã áp dụng nhiều công nghệ
khác nhau nhằm thay thế các bãi giữ xe truyền thống vốn đã không thể đáp ứng
được lưu lượng xe cộ ra vào ngày càng tăng cao, để giúp tiết kiệm chi phí trong
công tác quản lý cũng như hạn chế mất mát tài sản. Hệ thống bãi giữ xe thông minh
đã ra đời và đã được ứng dụng rộng rãi ở nhiều quốc gia.
Với hệ thống giữ xe thông minh, các vấn đề của cách giữ xe truyền thống sẽ
được giải quyết như: không gây ùn tắc ở điểm vào ra của bãi, không ghi nhầm biển
số xe, kiểm tra được thời gian ra vào bãi, hiển thị chỗ trống trong bãi, giảm chi phí
nhân công...
1.2 Mục tiêu
Đề tài “Bãi giữ xe thông minh” sẽ thực hiện nghiên cứu để xây dựng một mô
hình bãi giữ xe gồm các tính năng như kiểm tra ra vào tự động bằng thẻ RFID, hiển
thị vị trí ô trống ở bãi xe, tính toán thời gian ra vào bãi, tìm vị trí xe đang đậu bằng
ứng dụng.

1.3 Nội dung thực hiện
Để thực hiện các mục tiêu trên, đề tài thực hiện bao gồm các nội dung cụ thể
như sau:

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 2/51

 Tìm hiểu về thực trạng các bãi giữ xe nước ta hiện nay ở các khu đại siêu thị,
rạp chiếu phim, nhà hát, bệnh viện ... cho thấy nhu cầu cấp thiết của đề tài.
 Đề xuất mô hình tổng quan gồm khối điều khiển có chức năng xử lý hình
ảnh, nhận diện biển số, lưu lại thông tin dùng thẻ RFID; khối ứng dụng hiển

thị chỗ trống ngay cổng vào, ghi nhớ vị trí đậu xe.
 Tìm hiểu giải thuật nhận dạng biển số xe, viết chương trình nhận dạng biển
số trên phần mềm Matlab.
 Thực hiện xây dựng mô hình phần cứng, xây dựng giao diện ứng dụng hệ
thống của đề tài.
 Thực hiện đánh giá, nhận xét hệ thống đã thực hiện.

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 3/51

CHƯƠNG 2.

HỆ THỐNG PHẦN CỨNG

1.4 Mô hình hệ thống
Một hệ thống quản lý bãi xe thông minh là áp dụng các kỹ thuật công nghệ mới để
tang cường tính tự động hóa trong quản lý, bao gồm các khối chính như trên hình
2.1 sau. Giải thuật trong đề tài này sẽ tập trung chủ yếu ở hệ thống nhận diện biển
số xe, với sự hỗ trợ của công nghệ thẻ RFID, thị giác camera, cảm biến…

Hình 2-1 Sơ đồ khối của hệ thống

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 4/51

 Biển số: biển số xe ô tô.
 Khối điều khiển: camera chụp ảnh, đầu đọc thẻ RFID, thẻ từ.
 Khối xử lý: chương trình nhận dạng biển số.
 Các thông tin khác: ngày giờ ra vào bãi, ảnh chụp ra vào bãi …
 Khối điều khiển đóng mở thanh barie: nhận tín hiệu điều khiển thanh
barie đóng mở theo kết quả nhận dạng biển số của hệ thống.
 Khối hiển thị chỗ trống: nhận tín hiệu báo chỗ còn trống trong bãi.
1.5 Linh kiện phần cứng
1.1.1 Arduino Uno
Trong đề tài này, Arduino được sử dụng như là trung tâm nhận tín hiệu từ các
linh kiện khác để gửi đến giao diện chương trình xử lý.

Hình 2-2 Arduino Uno [1]

Arduino là nền tảng điện tử mã nguồn mở, dựa trên phần cứng và phần mềm,
linh hoạt và dễ sử dụng, các board Arduino có khả năng đọc dữ liệu từ môi trường
(ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm,...), trạng thái nút nhấn, tin nhắn từ Twitter,... và điều
khiển trở lại với các thiết bị như động cơ, đèn LED, gửi thông tin đến 1 nơi khác,...
Chúng ta có thể điều khiển các vi điều khiển trên board Arduino bằng cách sử dụng
ngôn ngữ lập trình C++, được điều khiển biên dịch bởi Arduino IDE và các trình
biên dịch đi kèm ra mã máy nhị phân. Lúc này Vi điều khiển có thể dễ dàng thực thi

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 5/51

chương trình[2].Arduino UNO R3 là kit Arduino UNO thế hệ thứ 3, với khả năng

lập trình cho các ứng dụng điều khiển phức tạp do được trang bị cấu hình mạnh cho
các loại bộ nhớ ROM, RAM và Flash, các ngõ vào ra digital I/O trong đó có nhiều
ngõ có khả năng xuất tín hiệu PWM, các ngõ đọc tín hiệu analog và các chuẩn giao
tiếp đa dạng như UART, SPI, TWI (I2C).
Bảng 2-1 Thông số kỹ thuật Arduino Uno

1.1.2 Thẻ từ RFID
Thẻ từ được sử dụng trong đề tài để gửi mã ID đến bộ đầu đọc thẻ Reader.

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 6/51

Hình 2-3 Thẻ RFID [3]

Công nghệ RFID cho phép một thiết bị đọc thông tin chứa trong chip không cần
tiếp xúc trực tiếp ở khoảng cách xa, không thực hiện bất kỳ giao tiếp vật lý nào
hoặc giữa 2 vật không nhìn thấy. Công nghệ này cho ta phương pháp truyền, nhận
dữ liệu từ 1 điểm đến điểm khác. Kỹ thuật RFID sử dụng truyền thông không dây
trong dải tần sóng vô tuyến để truyền dữ liệu từ các tag (thẻ) đến các reader (bộ
đọc). Tag có thể được đính kèm hoặc gắn vào đối tượng được nhận dạng chẳng hạn
sản phẩm, hộp hoặc giá kê (pallet). Reader scan dữ liệu của tag và gửi thông tin đến
cơ sở dữ liệu có lưu trữ dữ liệu của tag[4].
Nguyên lý hoạt động của thẻ RFID:

Hình 2-4 Nguyên lý hoạt động thẻ RFID [5].

Thẻ RFID chứa rất nhiều mã nhận dạng khác nhau, thông thường là 32bit tương

ứng với hơn 4 tỷ mã số khác nhau. Ngoài ra khi xuất xưởng, mỗi thẻ RFID được

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 7/51

gán cho một mã số khác nhau. Do vậy một vật được gắn chip RFID thì khả năng
nhận nhầm vật đó với một thẻ RFID khác là rất thấp, với xác xuất 1 phần 4 tỷ. Với
ưu điểm như thế nên khả năng bảo mật của thẻ RFID là rất cao.
1.1.3 Module đọc thẻ RC522
Module RC522 là bộ đầu thu Reader sử dụng chip MFRC522 có nhiệm vụ nhận
mã ID từ thẻ RFID sau đó gửi mã ID đến Arduino.

Hình 2-5 Module đọc thẻ RC522 [6]

Module RFID RC522 sử dụng IC MFRC522 của Phillip dùng để đọc và ghi dữ
liệu cho thẻ NFC tần số 13.56mhz, với mức giá rẻ thiết kế nhỏ gọn, module này là
sự lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng về ghi đọc thẻ RFID.
Bảng 2-2 Thông số kỹ thuật RC255

Bảng 2-3 Sơ đồ chân RC522

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 8/51

1.1.4 Động cơ Servo SG90
Động cơ Servo SG90 được sử dụng như thanh Barie đóng mở sau khi chương
trình trích xuất được biển số xe từ ảnh.

Hình 2-6 Động cơ Servo [7]

Hình 2-7 Cấu tạo bên trong động cơ Servo SG90 [7]

Servo là một dạng động cơ điện đặc biệt, chỉ quay khi được điều khiển
(bằng xung PPM) với góc quay nằm trong khoảng bất kì từ 0 o - 180o. Mỗi loại servo
có kích thước, khối lượng và cấu tạo khác nhau.

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 9/51

1.1.5 Cảm biến siêu âm HC-SR05
Cảm biến được sử dụng để gửi tín hiệu về trung tâm cảnh báo có vật thể hay
không có vật thể phía trước cảm biến.

Hình 2-8 Cảm biến siêu âm HC-SR05 [8]

Cảm biến siêu âm HC-SR05 (cảm biến đo khoảng cách) sử dụng rất phổ biến để
xác định khoảng cách. HC-SR05 sử dụng sóng siêu âm và có thể đo khoảng cách
trong khoảng từ 2 -> 300 cm, với độ chính xác gần như chỉ phụ thuộc vào cách lập
trình.
Bảng 2-4 Sơ đồ chân của HC-SR05

Bảng 2-5 Thông số kỹ thuật HC-SR05

1.1.6 Arduino Mega2560
Đây là trung tâm nhận tín hiệu từ giao diện chương trình sau đó gửi tín hiệu để
dóng mở thanh Barie.

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 10/51

Hình 2-9 Arduino Mega2560 [9]

Arduino Mega2560 khác với tất cả các vi xử lý trước giờ vì không sử dụng
FTDI chip điều khiển chuyển tín hiệu từ USB để xử lý. Thay vào đó, nó sử dụng
ATmega16U2 lập trình như là một công cụ chuyển đổi tín hiệu từ USB. Ngoài ra,
Arduino Mega2560 cơ bản vẫn giống Arduino Uno R3, chỉ khác số lượng chân và
nhiều tính năng mạnh mẽ hơn.
Bảng 2-6 Thông số cơ bản Arduino Mega2560

1.6 Vẽ mạch kết nối schematic
Mạch nhận diện thẻ trong đề tài bao gồm 2 linh kiện chính là Arduino Uno có
nhiệm vụ xử lý tín hiệu nhận được, sau đó gửi tín hiệu đến hệ thống giao diện
chương trình và module RFID RC522 có nhiệm vụ gửi ID thẻ RFID đến Arduino.

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 11/51

Hình 2-10 Mạch nhận diện thẻ

Mạch điều khiển thanh Barie trong đề tài gồm 2 linh kiện chính là Arduino
Mega2560 và động cơ Servo SG90. Khi hoạt động, Arduino nhận được tín hiệu từ
giao diện chương trình sẽ thực thi lệnh kích động cơ Servo xoay 1 góc 90 độ.

Hình 2-11 Mạch điều khiển thanh Barie

Mạch hiển thị chỗ trống trong đề tài sử dụng gồm Arduino Uno, cảm biến HCSR05, đèn LED xanh dương và đỏ. Khi có vật thể đặt trước cảm biến, cảm biến sẽ
gửi tín hiệu đến Arduino, Arduino tiếp nhận tín hiệu và kích chân LED sáng.

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 12/51

Hình 2-12 Mạch hiển thị chỗ trống

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 13/51

CHƯƠNG 3.

MÔ HÌNH GIẢI THUẬT NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE

Giải thuật nhận dạng biển số xe là phần quan trọng nhất của hệ thống bãi giữ xe
thông minh, đóng vai trò quyết định thành công của đề tài.
1.7 Các khái niệm cơ bản về ảnh số
1.1.7 Ảnh số

Hình 3-1 Ảnh số

Ảnh số là tập hợp hữu hạn các điểm ảnh với mức xám phù hợp dùng để mô tả
ảnh gần với ảnh thật. Số điểm ảnh xác định độ phân giải của ảnh. Ảnh có độ phân
giải càng cao thì càng thể hiện rõ nét các đặt điểm của tấm hình càng làm cho tấm
ảnh trở nên thực và sắc nét hơn. Một hình ảnh là một tín hiệu hai chiều. Nó được
xác định bởi hàm toán học f (x, y) trong đó x và y là hai tọa độ theo chiều ngang và
chiều dọc.
Các giá trị của f (x, y) tại bất kỳ điểm nào là cung cấp các giá trị điểm ảnh (pixel)
tại điểm đó của một hình ảnh.

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 14/51

1.1.8 Ảnh đen trắng (ảnh nhị phân)

Hình 3-2 Ảnh nhị phân

Ảnh nhị phân là ảnh mà các điểm ảnh chỉ chứa 2 giá trị là 0 hoặc 1 tương ứng
với 2 màu đen hoặc trắng.
1.1.9 Ảnh xám

Hình 3-3 Ảnh xám

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 15/51

Ảnh xám hay còn được gọi là ảnh đơn sắc, ở đó mỗi điểm ảnh chỉ có 1 màu duy
nhất là xám. Ứng với mỗi điểm ảnh sẽ có 256 mức xám khác nhau. Mỗi mức xám
được biểu diễn dưới dạng là một số nguyên nằm trong khoảng từ 0 đến 255 với mức
0 biễu diễn cho mức cường độ đen nhất, 255 biễu diễn cho mức cường độ sáng
nhất.
1.1.10 Ảnh màu (RGB)

Hình 3-4 Ảnh màu [10]

Ảnh màu là ảnh tổ hợp từ 3 màu cơ bản: đỏ (R), lục (G), xanh (B) và thường thu
nhận trên các dải băng tần khác nhau. Với ảnh màu, cách biểu diễn cũng tương tự
như ảnh đen trắng, chỉ khác là các số tại mỗi phần tử của ma trận biểu diễn cho 3
màu riêng rẽ gồm: đỏ (R), lục (G), xanh (B). Để biễu diễn cho mỗi điểm ảnh màu
cần 24 bit, 24 bit này được chia thành 3 khoảng 8 bit. Mỗi màu cũng phân thành
256 cấp màu khác nhau. Mỗi khoảng này biểu diễn cho cường độ sáng của một
trong các màu chính.
1.1.11 Các định dạng ảnh
Hình ảnh cũng có rất nhiều định dạng khác nhau và phổ biến nhất mà chúng ta
vẫn hay gặp đó là các định dạng như *.JPG, *.PNG, *.GIF, *.TIFF và *.BMP.
Những định dạng hình ảnh này lại có các thuộc tính khác nhau và được tạo ra để sử
dụng vào những mục đích khác nhau. Định dạng ảnh JPG (JPEG) là chuẩn hình ảnh

thông dụng nhất hiện nay cũng như được sử dụng trực tiếp trong đề tài này. Với các
ưu điểm như có độ sâu màu từ 24bit đến 16 triệu màu, thích hợp để tạo ra các file

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 16/51

ảnh có dung lượng nhỏ, JPEG tương thích với mọi trình duyệt web hiện nay, sử
dụng tốt nhất, hiệu quả nhất cho ảnh đen trắng, ảnh với màu sắc phức tạp, ảnh tĩnh
vật, ảnh đời thường, ảnh chân dung.
1.1.12 Các đại lượng đặc trưng
1.1.1.1 Điểm ảnh (Pixel):

Hình 3-5 Pixel

Là phần tử nhỏ nhất của một hình ảnh. Mỗi điểm ảnh tương ứng với 1 giá trị.
Trong 1 ảnh xám 8 bit, giá trị điểm ảnh trong khoảng từ 0 đến 255. Giá trị của pixel
tại bất kỳ điểm nào tương ứng với cường độ photon tại điểm đó. Mỗi giá trị điểm
ảnh tỉ lệ thuận với cường độ ánh sáng. Mỗi điểm ảnh có 1 màu duy nhất, được chỉ
định như 1 tỉ lệ nhất định của 3 màu cơ bản là đỏ, lục, lam. Bằng cách phối hợp liều
lượng khác nhau của 3 màu cơ bản trên chúng ta hầu như có thể tạo ra bất cứ màu
nào. Thông thường một ảnh được tạo ra bởi hàng triệu điểm ảnh.
1.1.1.2 Độ phân giải
Độ phân giải cho biết số lượng pixel có trong ảnh đó, ảnh có độ phân giải càng
cao thì càng hiển thị rõ nét nhưng tốn nhiều dung lượng để lưu trữ. Hầu hết các
chương trình ứng dụng đồ họa đều diễn tả độ phân giải của hình ảnh bằng pixel
dimensions - kích thước pixel, với số đo chiều ngang đi trước.

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 17/51

Hình 3-6 Ví dụ độ phân giải của ảnh [11]

Ví dụ, một hình ảnh có kích thước được nêu ra là “2592x1944” sẽ chứa 2,592
pixel trên mỗi hàng ngang và 1,944 pixel trên mỗi hàng dọc. Nhân 2 con số này với
nhau sẽ cho ta 5,038,848-pixel hay độ phân giải xấp xỉ 5 megapixel.
1.1.1.3 Mức xám

Hình 3-7 Mức xám

Là kết quả của sự biến đổi tương ứng giá trị độ sáng của một điểm ảnh với một
giá trị số nguyên dương. Tùy thuộc vào số giá trị biểu diễn mức xám mà mỗi điểm
ảnh sẽ được biểu diễn trên 1, 4, 8, 24 hay 32 bit. Số lượng bit biểu diễn mức xám
càng lớn thì chất lượng ảnh càng cao nhưng sẽ tốn dung lượng bộ nhớ nhiều hơn để
lưu trữ và cần một hệ thống mạnh hơn để xử lý. Ảnh 8 mức xám sẽ có giá trị mỗi
điểm ảnh nằm trong đoạn [0, 7]. Ảnh 256 mức xám sẽ có giá trị mỗi điểm ảnh nằm
trong đoạn [0, 255]. Giá trị điểm ảnh = 0 nghĩa là điểm ảnh đó tối (đen), giá trị điểm
ảnh lớn nhất nghĩa là điểm ảnh đó trắng. Nói cách khác, giá trị mỗi điểm ảnh càng
lớn thì điểm ảnh đó càng sáng.
1.8 Tổng quan xử lý ảnh
Một hệ thống xử lý ảnh thường được định nghĩa như sau:

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 18/51

Một hệ thống xử lý ảnh điển hình có xử lý số tín hiệu được biểu diễn trong hình 3-8.
Nguồn ảnh đầu vào I(x,y) là một vật hoặc một cảnh tự nhiên, nhưng nó cũng có thể
được tạo ra bởi một hệ thống khác, như bộ lọc, đèn hình CRT. Bộ số hóa chuyển tín
hiệu nguồn đầu vào thành tín hiệu điện mà biên độ biểu diễn cường độ ảnh và sau
đó đem số hóa nó bằng bộ chuyển đổi tương tự - số (A/D). Sau đó chuỗi f(n1,n2) ở
đầu ra bộ số hóa được xử lý bởi một giải thuật (algorit) xử lý ảnh số. Algorit này có
thể cài trên máy tính, bộ vi xử lý, hoặc một phần cứng chuyên dụng. Algorit cụ thể
được sử dụng vào phụ thuộc vào mục đích xử lý, có thể là cải thiện ảnh, phục hồi
ảnh, mã hóa ảnh, lý giải ảnh, hoặc một tổ hợp bất kỳ của chúng. Kết quả xử lý được
hiển thị cho người dùng xem, nhưng đôi khi cũng đưa vào đầu vào của hệ thống
khác. Bộ hiển thị được dùng là đèn hình CRT, nhưng cũng có thể là bức ảnh hoặc
băng video catxet. Nếu kết quả là một biểu diễn bằng ký hiệu như trong lý giải ảnh,
thì thiết bị hiển thị có thể là máy in[12].

Hình 3-8 Hệ thống xử lý ảnh [12]

1.9 Kỹ thuật nhận dạng biển số
1.1.13 Kỹ thuật OCR
OCR (Optical Character Recognition) – nhận dạng ký tự quang học là quá trình
phần mềm máy tính xử lý và chuyển các file ảnh (thường là sản phẩm của máy
scanner) thành các file văn bản dạng ký tự (text). Hiện nay, công nghệ OCR được
ứng dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực, quốc gia. Nhận dạng ký tự quang học (dùng các
kỹ thuật quang học chẳng hạn như gương và ống kính) và nhận dạng ký tự số (sử
dụng máy quét và các thuật toán máy tính) lúc đầu được xem xét như hai lĩnh vực
khác nhau. Bởi vì chỉ có rất ít các ứng dụng tồn tại với các kỹ thuật quang học thực
sự, bởi vậy thuật ngữ Nhận dạng ky tự quang học được mở rộng và bao gồm luôn ý
nghĩa nhận dạng ky tự số. Đầu tiên hệ thống nhận dạng yêu cầu phải được huấn

luyện với các mẫu của các ký tự cụ thể. Các hệ thống "thông minh" với độ chính

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 19/51

xác nhận dạng cao đối với hầu hết các phông chữ hiện nay đã trở nên phổ biến. Một
số hệ thống còn có khả năng tái tạo lại các định dạng của tài liệu gần giống với bản
gốc bao gồm: hình ảnh, các cột, bảng biểu, các thành phần không phải là văn bản.
Hiện nay, với chữ Việt, phần mềm nhận dạng chữ Việt in VnDOCR 4.0 có khả năng
nhận dạng trực tiếp các loại tài liệu được quét qua máy quét, không cần lưu trữ dưới
dạng tệp ảnh trung gian. Các trang tài liệu có thể được quét và lưu trữ dưới dạng tệp
tin nhiều trang. Kết quả nhận dạng được lưu trữ sang định dạng của Microsoft
Word, Excel... phục vụ rất tốt nhu cầu số hoá dữ liệu.
1.1.14 Các bước nhận dạng biển số

Hình 3-9 Sơ đồ nhận dạng biển số

 Tách biển số: Ảnh sau khi được camera chụp là ảnh toàn cảnh phần đầu
xe, vậy nên ta cần xử lý và khoanh vùng chứa biển số xe. Sau đó tách
biển số để thực hiện bước tiếp theo.
 Phân đoạn ký tự: Sau khi biển số được tách ra khỏi ảnh, ta cần cắt từng
ký tự của biển số ra để quá trình nhận dạng được dễ dàng hơn.
 Nhận dạng ký tự: Sau khi từng ký tự đã được tách ra, ta tiến hành nhận
dạng ký tự và cho ra dạng text.
1.10 Mô phỏng giải thuật nhận dạng biển số
Giải thuật được xây dựng trên ứng dụng Matlab chạy trên hệ điều hành Windows để
xử lý biển số cần nhận diện.

1.1.15 Tách biển số
Tách biển số là bước đầu tiên đồng thời cũng là bước quan trọng nhất trong nhận
dạng biển số xe. Hình chụp từ camera sẽ chứa các thông tin khác ngoài biển số xe
nên ta cần cắt thô ảnh để kết quả còn lại là biển số xe. Các bước cắt biển số được
thể hiện như hình dưới đây:

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 20/51

Hình 3-10 Quá trình cắt biển số

Hình 3-11 Ảnh đầu vào

Hình 3-12 Biển số sau khi được cắt

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 21/51

1.1.16 Phân đoạn ký tự
Sau khi đã cắt được biển số, ta tiến hành cắt từng chữ trong biển số để tiến hành
nhận dạng, các bước phân đoạn ký tự được thể hiện như sau:

Hình 3-13 Quá trình cắt ký tự

Hình 3-14 Các ký tự sau khi được cắt

1.1.17 Nhận dạng ký tự
Sau khi quá trình cắt các ký tự kết thúc, ta tiến hành so sánh các ký tự được cắt
với các ký tự mẫu có sẵn, ký tự nào gần giống với ký tự mẫu có sẵn nhất thì chọn
kết quả đó, từ đó hiển thị được biển số dạng text. Mỗi ký tự sẽ có 5 mẫu để so sánh,
số từ 0-9, chữ từ A-Z. Ví dụ cho quá trình so sánh mẫu cho số “7” được hiển thị
dưới dạng biểu đồ như sau:

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 22/51

Hình 3-15 Nhận dạng ký tự “7”

Hình 3-16 Biển số dạng text sau khi đã được nhận dạng

1.1.18 Đánh giá và nhận xét
Hệ thống nhận diện biển số còn nhiều hạn chế như còn phụ thuộc nhiều vào điều
kiện ánh sáng, thời tiết, góc đặt camera nhưng nhìn chung đã có thể giải quyết được
yêu cầu của đề tài. Từ đề tài này ta còn có thể phát triển nhiều thêm nhiều tính năng
khác phục vụ cho nhiều loại phương tiện trong tương lai.

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRANG 23/51

CHƯƠNG 4.

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÃI GIỮ XE THÔNG MINH

Mô hình hệ thống bãi giữ trong đề tài bao gồm mô hình hoạt động, giao diện
chương trình và kết quả thực hiện phần cứng.
1.11

Mô hình hoạt động

Hình 4-1 Mô hình hoạt động bãi giữ xe [13]

Qui trình hoạt động của hệ thống:
 Khi xe đi vào, dùng thẻ RFID để quẹt thẻ gửi tín hiệu đến hệ thống thông
báo chụp biển số xe.
 Khi biển số xe đã được chụp bởi camera, chương trình bắt đầu xử lý hình
ảnh, cắt biển số từ hình ảnh camera sau đó tiến hành nhận diện biển số.
 Biển số sau khi được nhận diện sẽ chuyển thành dạng text, đồng thời hình
ảnh chụp, biển số và số ID của thẻ RFID sẽ được lưu lại trên hệ thống
dưới dạng file Excel.

Mô Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh