(TIỂU LUẬN) bài tập lớn kỹ THUẬT xử lý âm THANH và HÌNH ẢNH ứng dụng trong việc quản lý các đồ dùng, thiết bị trong công ty, văn phòng, trường học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA : ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN KỸ THUẬT THÔNG TIN BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT XỬ LÝ ÂM THANH VÀ HÌNH ẢNH Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Tiến Hưng Sinh viên thực : Bùi Xuân Văn Trần Đức Anh Lã Minh Hiệp Hà Nội, 4/2022 MỤC LỤC Lời giới thiệu………………………………………………………………3 Tổng quan Barcode………………………………………………… I Barcode gì? II Lịch sử hình thành………………………………………………… III Phân loại Barcode………………………………………………… Barcode tuyến tính……………………………………………6 Barcode ma trận………………………………………………7 IV Các loại Barcode phổ biến………………………………………….8 UPC (Universal Product Code)………………………………8 EAN (European Article Number)…………………………… Code 39……………………………………………………… 13 V Ứng dụng Barcode đời sống……………………………… 14 Phân loại hàng hóa - quản lý kho………………………… 14 Phân biệt hàng thật – hàng giả…………………………… 15 Thanh toán giao dịch…………………………………………16 Ứng dụng khác……………………………………………… 17 Lý thuyết xử lí hình ảnh nhận diện Barcod……… …… 18 Tài liệu tham khảo………………………………………………… …… 21 Tổng kết…………………………………………………………………… 22 Lời giới thiệu Xử lý ảnh kỹ thuật ứng dụng rộng rãi việc phân tích, nhận diện loại hình ảnh khác nhau, nhận diện barcode (mã vạch) ứng dụng kỹ thuật Đề tài có tính thực tế cao, ứng dụng rộng rãi đời sống, số ứng dụng kể đến như: Tính tiền cửa hàng, siêu thị Ứng dụng việc quản lý đồ dùng, thiết bị cơng ty, văn phịng, trường học,… Ứng dụng việc lưu trữ thông tin cá nhân thẻ nhân viên, thẻ sinh viên,… Sự phát triển nhanh chóng loại hàng hóa số lượng, mẫu mã địi hỏi yêu cầu cao trình quản lý loại hàng hóa Để đáp ứng địi hỏi đó, mã số mã vạch áp dụng trở nên phổ biến ngày Vậy barcode (mã vạch) gì? Cấu tạo cách đọc chúng làm sao? Bài viết cung cấp thông tin cho thầy bạn barcode (mã vạch) Tổng quan Barcode I Barcode gì? Barcode gì? Ứng dụng cơng nghệ mã vạch đời sống Barcode thuật ngữ tiếng Anh dịch sang tiếng Việt “Mã vạch” Đây công nghệ phổ biến sử dụng để thu thập nhận dạng liệu thông qua mã số, chữ số đối tượng định Đồng thời, mã vạch có độ nhỏ lớn khác có khoảng trống song song xen kẽ Chúng xếp theo quy tắc mã hóa để máy quét máy đọc mã vạch nhận dạng đọc thơng tin Nói cách đơn giản Barcode thể thơng tin hình dạng thấy từ mắt thường bề mặt sản phẩm, hàng hóa mà máy móc đọc hiểu VD Barcode II Lịch sử hình thành Ý tưởng Barcode nảy vào năm 1948 Norman Joseph Woodland Bernard Silver phát triển Ý tưởng phát triển họ dựa mong muốn vị chủ tịch buôn bán thức ăn làm để tự động kiểm tra tồn quy trình Ý tưởng sử dụng mã Morse để in vạch rộng hẹp dạng thẳng đứng, sau họ chuyển sang sử dụng hình dạng “điểm đen” Barcode với vòng tròn đồng tâm Sau họ gửi đến quan quản lý sáng chế Mỹ vào ngày 20 tháng 10 năm 1949 để lấy sáng chế Và sáng chế phát hành thị trường vào ngày tháng 10 năm 1952 Lịch sử hình thành III Phân loại Barcode Barcode tuyến tính Barcode tuyến tính hay cịn gọi với tên khác Barcode chiều (1D) Mã vạch nhận biết đơn giản chúng có hình dạng đường thẳng song song độ rộng chênh lệch với Mã vạch 1D có nhiều tiêu chuẩn khác nhau, thông dụng thị trường ta thường thấy dạng như: UPC, EAN, Code 39, Interleaved 2of 5, Codabar, Code 128 Ngoài chuẩn mã người ta cịn có phiên khác để phục vụ cho mục đích sử dụng khác Ví dụ chuẩn UPC cịn có phiên khác UPC-A, UPC-E, chuẩn EAN có phiên EAN-8, EAN-13, Code 128 gồm Code 128 Auto, Code 128-A, Code 128-B, Code 128-C Mã vạch sử dụng rộng rãi loại EAN-UPC sử dụng phổ biến in sản phẩm tồn giới Barcode tuyến tính Barcode ma trận Barcode ma trận hay gọi Barcode chiều Là loại mã vạch hai chiều, mã 1D mã hóa thơng tin mã vạch 2D mã hóa lượng thơng tin lớn so với mã 1D từ ký tự đặc biệt, liên kết đến website thơng qua thiết bị điện thoại di động The Quick Response (QR Code) mã vạch 2D loại mã điển hình mã vạch 2D, Nhật Bản sáng chế vào năm 1994 Ngồi việc mã hóa lượng thơng tin lơn loại mã vạch 2D cịn in với kích thước nhỏ, mã vạch 1D bị giới hạn kích thước liệu mã hóa theo chiều ngang, mã vạch 1D gây khó khăn cho máy quét in sản phẩm có dạng cong Barcode ma trận IV Các loại Barcode phổ biến UPC (Universal Product Code) UPC viết tắt cụm từ Universal Product Code, mã vạch sử dụng dùng để dán kiểm tra hàng hóa tiêu dùng điểm bán cố định toàn giới Thêm vào đó, loại mã vạch thuộc quyền quản lý Hội đồng mã thống Mỹ UCC Mã code sử dụng phổ biến Canada, Mỹ số quốc gia lớn khác New Zealand, Úc, Anh, Được ngành công nghiệp thực phẩm ứng dụng vào năm 1973, sử dụng phổ biến Bắc Mỹ (Hoa Kỳ Canada) Mã UPC bao gồm 12 chữ số, mã UPC-E biến thể nhỏ mã hóa chữ số Một mã vạch UPC bao gồm phần: - Số hệ thống từ đến - Mã nhà sản xuất gồm chữ số - Mã sản phẩm gồm chữ số - Số kiểm tra UPC (Universal Product Code) EAN (European Article Number) EAN viết tắt cụm từ European Article Number, loại mã vạch phổ biến sử dụng rộng rãi nước Châu Âu Đặc biệt đáng nhắc tới mã vạch ứng dụng địa lý hàng hóa tiêu dùng tạo điểm kinh doanh bán lẻ, siêu thị, EAN (European Article Number) Mã EAN bước phát triển UPC, loại mã ghi nhãn hàng hóa tiêu dùng tồn giới cho siêu thị cửa hàng Mã EAN bao gồm 13 chữ số, số mã quốc gia sản phẩm cấp Tổ chức EAN quốc tế (EAN International Organization) EAN gọi EAN-13 để phân biệt với phiên EAN-8 sau gồm ký số Ở Việt Nam, hầu hết hàng hóa thị trường áp dụng chuẩn EAN-13 Cấu trúc mã EAN-13 bao gồm: - Các vạch bảo vệ trái có giá trị 010 - số kể từ số thứ đến số thứ - Các vạch bảo vệ trung tâm giá trị 01010 - số kể từ số thứ đến số thứ 12 - Số kiểm tra (số thứ 13) - Vạch bảo vệ phải có giá trị 010 Việc mã hóa số từ vị trí thứ đến vị trí thứ phụ thuộc vào giá trị số theo quy tắc chẵn -lẻ Bảng quy tắc chẵn lẻ Số Bảng mã hóa chẵn lẽ số Các số từ vị trí đến vị trí thứ 13 mã hóa theo chuỗi đảo ngược mã hóa lẻ số có giá trị tương ứng Ví dụ số có mã hóa lẻ “0001101” mã hóa vị trí từ đến 13 “1110010” Một mã EAN-13 bao gồm: - Ba chữ số đầu mã số quốc gia (vùng lãnh thổ) - Bốn chữ số mã số doanh nghiệp - Năm chữ số mã số hàng hóa - Số cuối số kiểm tra Theo hình trên, dãy số chia sau: - 893: mã quốc gia Việt Nam - 460200107: số chia làm hai phần: - o Mã nhà sản xuất có 4, số tùy theo cấp o Phần lại mã sản phẩm 8: số kiểm tra tính xác mã Cách kiểm tra tính hợp lệ mã EAN-13 dựa vào dãy số in mã: - Lấy tổng chữ số hàng chẵn nhân cộng với tổng chữ số hàng lẻ, trừ số cuối - Sau lấy kết cộng với số cưới (số thứ 13) - Nếu kết có phần mã vạch hợp lệ Nếu khác mã khơng hợp lệ, nghi ngờ hàng giả khơng có xuất xứ rõ ràng Ví dụ với hình trên: - Tổng số hàng chẵn nhân 3: A = (9 + + + + + 7) x = 63 - Tổng số hàng lẽ (trừ số 13): B = + + + + + + 19 - Kết tính = A + B + số thứ 13 = 63 +19 + = 90 - Số 90 có số nên mã hợp lệ Code 39 Code 39 mã vạch phát triển Công ty Cổ phần Intermec vào năm 1975 Tối đa 43 ký tự bao gồm số, chữ số ký hiệu đưa vào mã vạch Vì xử lý chữ cái, nên Code 39 thiếu lĩnh vực công nghiệp sử dụng ngành công nghiệp ô tô điện tử, ngành thuộc y tế, quốc phịng, quan hành chính, cơng ty xuất sách, Nó tiêu chuẩn hóa AIAG (Nhóm Hành động Cơng nghiệp Ơ tơ) Hoa Kỳ Code 39 Code 39 loại mã vạch khắc phục nhược điểm lớn loại mã vạch kể dung lượng khơng giới hạn chúng cịn mã hóa dãy số tự nhiên, ký tự chữ hoa số ký tự khác Ký hiệu ký tự Mã 39 bao gồm ký hiệu mã vạch đại diện cho số 0-9, chữ viết hoa AZ, ký tự khoảng trắng ký hiệu sau: - $ / +% Các ký tự viết thường mã hóa dễ dàng phông chữ mở rộng Code 39 đặt tên theo mẫu khoảng trắng, với số khoảng trống rộng Thành phần sau: Một chữ (ký tự) thể vạch dấu cách Dấu hoa thị (*) gắn vào phần đầu phần cuối mã vạch (ký tự bắt đầu / dừng) Khoảng cách ký tự gọi “khoảng cách ký tự” Nói chung, chiều rộng khoảng cách rộng chiều rộng hẹp (Chiều rộng tối đa quy định rộng từ đến 5,3 lần so với chiều rộng hẹp.) Thành phần Code 39 V Ứng dụng Barcode đời sống Phân loại hàng hóa – quản lý kho Barcode dùng để phân loại hàng hóa quản lý kho vơ tiện lợi, hàng hóa dán tem mã vạch hỗ trợ lớn cho người q trình nhập xuất hàng hóa Đồng thời sử dụng mã vạch để kiểm soát hàng hóa cịn tồn đọng kho lúc người đưa định nhập, xuất hàng cách hợp lý nhằm giảm chi phí tồn kho hữu ích Phân loại hàng hóa – quản lý kho Phân biệt hàng thật – hàng giả Barcode có chuỗi số định danh giúp cho người hồn tồn kiểm tra nhanh chóng nguồn gốc sản phẩm Từ đó, nhận diện hàng hóa nhập có phải hàng thật hay không Đồng thời, với xuất Barcode giúp cho người kiểm tra hàng hóa nhanh chóng đơn giản, giúp tiết kiệm thời gian nhiều Phân biệt hàng thật – hàng giả Thanh toán giao dịch Hiện nay, siêu thị, cửa hàng tiện lợi trang bị cho máy đọc mã vạch để tiết kiệm thời gian toán sản phẩm cho khách hàng Đồng thời, sản phẩm bán hệ thống quản lý bán hàng kiểm soát đối chiếu Điều giúp cho công ty, doanh nghiệp nâng cao hiệu việc quản trị tiết kiệm chi phí hoạt động, cơng tác q trình kinh doanh Thanh tốn giao dịch Ứng dụng khác Thêm vào đó, Barcode ứng dụng nhiều công việc khác đời sống hàng ngày người kể đến như: Nhiều hãng hàng không giới sử dụng Barcode để phân loại hành lý hành khách ký gửi, giúp cho chúng không bị chuyển cho nhầm người thất lạc QR Code (mã vạch ma trận dạng 2D) nhiều tổ chức, đơn vị sử dụng nhằm mục đích truyền tải thơng tin tới đối tượng mục tiêu mặc định Lúc này, người dùng cần scan (quét) mã QR thiết bị điện thoại di động nhận thơng điệp mà tổ chức, doanh nghiệp muốn gửi gắm thông tin khuyến mãi, link tải ứng dụng, website doanh nghiệp, Ứng dụng khác LÝ THUYẾT VỀ XỬ LÝ ẢNH TRONG NHẬN DIỆN BARCODE Trong thực tế, để đọc thơng tin mã hóa mã vạch cần có loại máy quét mã vạch chuyên dụng, kỹ thuật xử lý ảnh cần trải qua q trình xử lý mã hóa theo quy tắc mã vạch Quá trình xử lý ảnh theo sow đồ khối: Đưa ảnh cần xử lý Chuyển sang ảnh nhị phân Xuất thông tin barcode Mã hóa thành dãy số Đưa ảnh cần xử lí Đây bước trình xử lý ảnh, đưa ảnh đầu vào cách nhập tên file ảnh barcode muốn nhận diện Khi muốn nhận diện barcode khác cần đổi tên file ảnh khác Trên hình ảnh cần xử lý có tên file 4.png Chuyển sang ảnh nhị phân Do ảnh đầu vào thực chất ảnh trắng đen có giá trị điểm ảnh 255 Nhưng để mã hóa thành dãy số barcode cần chuyển sang ảnh nhị phân có giá trị điểm ảnh để phù hợp với quy tắc mã hóa chữ số barcode, giá trị tương ứng với vùng ảnh màu trắng giá trị tương ứng với vùng ảnh màu đen Giá trị điểm ảnh chưa chuyển sang ảnh nhị phân Theo hình, điểm ảnh đọc có giá trị 255 ảnh đầu vào chưa biến đổi sang ảnh nhị phân, giá trị 255 tương ứng với vùng ảnh màu trắng giá trị tương ứng với vùng ảnh màu đen Giá trị điểm ảnh chuyển sang ảnh nhị phân Sau thực việc biến đổi sang ảnh nhị phân ta thu chuỗi bao gồm giá trị Mã hóa dãy số barcode Một số mã EAN-13 có bit, dựa vào nguyên tắc bảng mã hóa chẵn lẻ trình bày chương 2, ta có số tương ứng Dựa vào cấu trúc mã EAN-13, bit số thứ bắt đầu sau mã bảo vệ trái có giá trị 101, bit mã hóa thành số thứ 2, tiếp tục số thứ 7 bit số thứ bắt đầu sau vạch bảo vệ trung tâm có giá trị bit 01010, tiếp tục số thứ 13 Xuất thơng tin Barcode Sau mã hóa thu dãy có 13 số, ta tạo thông tin cho barcode như: xuất xứ, tên doanh nghiệp, tên sản phẩm, giá bán sản phẩm Ví dụ: Dãy số 0 1 4 Tên sản phẩm bánh quy Giá bán 20000 VNĐ Sau thực q trình xuất thơng tin barcode coi trình xử lý ảnh để nhận diện barcode hoàn tất Tài liệu tham khảo Tiếng Việt: http://tihe.org.vn/tin-tuc/chi-tiet/162-Y-nghia-cua-dau-ma-vach-tren-bao-bisan-pham https://vi.wikipedia.org/wiki/EAN-13 http://barcodevtn.com/giai-phap/cac-loai-ma-vach-cach-chon-ma-vach-dungvoi-nhu-cau-dung.html http://www.anthinh.com/tin-tuc/chi-tiet/nhung-dieu-can-biet-ve-ma-vach-66/ http://vimach.net/threads/matlab-trong-xu-ly-anh-tao-nguong-trong-xu-lyanh.414/ https://temnhan24h.com/code-39-la-gi/ https://www.thegioididong.com/game-app/barcode-la-gi-ung-dung-congnghe-ma-vach-trong-doi-song-1386301 Tiếng Anh: http://www.ijettcs.org/Volume2Issue4/IJETTCS-2013-08-19-097.pdf https://www.mathworks.com/company/newsletters/articles/how-matlabrepresents-pixel-colors.html Tổng kết Đề tài cung cấp kiến thức barcode (mã vạch) như: cấu trúc mã vạch, nguyên tắc để tạo nên mã vạch ý nghĩa mã vạch Ứng dụng kỹ thuật xử lý ảnh việc nhận diện mã vạch như: chuyển đổi ảnh nhị phân, mã hóa thành dãy số mã vạch dựa vào giá trị điểm ảnh 1, hiển thị thông tin mã vạch xử lý Việc áp dụng mã số mã vạch mang lại nhiều ý nghĩa thời đại giao thương toàn cầu nay: Trong quốc gia, doanh nghiệp, nhà cung cấp thuận lợi quản lý, phân phối; biết xuất xứ, nguồn gốc loại sản phẩm Trong giao lưu thương mại quốc tế, nhà sản xuất, nhà cung cấp tránh tượng gian lận thương mại, bảo vệ quyền lợi cho người tiêu dùng; sản phẩm hàng hóa lưu thơng trơi tồn cầu mà biết lai lịch đảm bảo độ xác giá thời gian giao dịch nhanh Trong giao dịch mua bán, kiểm soát tên hàng, mẫu mã, quy cách, giá xuất, nhập kho hàng không bị nhầm lẫn nhanh chóng, thuận tiện Thank you! ... mã vạch Ứng dụng kỹ thuật xử lý ảnh việc nhận diện mã vạch như: chuyển đổi ảnh nhị phân, mã hóa thành dãy số mã vạch dựa vào giá trị điểm ảnh 1, hiển thị thông tin mã vạch xử lý Việc áp dụng mã... loại hình ảnh khác nhau, nhận diện barcode (mã vạch) ứng dụng kỹ thuật Đề tài có tính thực tế cao, ứng dụng rộng rãi đời sống, số ứng dụng kể đến như: Tính tiền cửa hàng, siêu thị Ứng dụng việc quản. .. sow đồ khối: Đưa ảnh cần xử lý Chuyển sang ảnh nhị phân Xuất thông tin barcode Mã hóa thành dãy số Đưa ảnh cần xử lí Đây bước trình xử lý ảnh, đưa ảnh đầu vào cách nhập tên file ảnh barcode muốn