Tìm hiểu về hệ nhận dạng mặt người

Tìm hiểu về hệ nhận dạng mặt người

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  TIỂU LUẬN MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC ĐỀ TÀI TÌM HIỂU VỀ HỆ NHẬN DẠNG MẶT NGƯỜI Học viên: Thái Huy Tân MSHV: 1211064 Lớp: Khoa Học Máy Tính GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Lời Cảm Ơn Để có thể hoàn thành bài tiểu luận này, em xin chân thành cám ơn thầy GS.TSKH.Hoàng Kiếm, người đã truyền cảm hứng cho em, thầy đã chỉ dẫn tận tình, giúp em có được định hướng một cách rõ ràng hơn về con đường làm khoa học, làm nghiên cứu, đặc biệt là sự chân thật và tâm huyết đối với khoa học. Thông qua bài tiểu luận này đã giúp em hiểu hơn về các phương pháp nghiên cứu khoa học, sáng tạo sáng chế và 40 thủ thuật để sáng chế, là cơ sở vững chắc cho việc nghiên cứu và phát triển về sau. Tuy đã cố gắng hoàn thành tiểu luận trong phạm vi khả nă ng của mình nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em mong nhận được sự cảm thông và chỉ bảo tận tình từ thầy. Thành phố Hồ Chí Minh, 12/2012 Học Viên Thái Huy Tân CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHOA HỌC VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 1 1.1. Khoa học 1 1.2. Nghiên cứu khoa học 1 1.2.1. Khái niệm 1 1.2.2. Các bước nghiên cứu khoa học 2 1.2.3. Sáu mũ tư duy 3 CHƯƠNG 2: VẤN ĐỀ KHOA HỌC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 8 2.1. Vấn đề khoa học 8 2.2. Phân loại 9 2.3. Các tình huống của vấn đề 9 2.4. Các phương pháp phát hiện vấn đề khoa học 9 CHƯƠNG 3: CÁC THỦ THUẬT SÁNG TẠO CƠ BẢN 10 3.1. Giới thiệu 10 3.2. Lợi ích của việc áp dụng các thủ thuật sáng tạo 10 3.3. Các thủ thuật sáng tạo và ứng dụng trong tin học 12 3.3.1. Nguyên tắc phân nhỏ 12 3.3.2. Nguyên tắc tách khỏi 12 3.3.3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 12 3.3.4. Nguyên tắc phản (bất) đối xứng 13 3.3.5. Nguyên tắc kết hợp 14 3.3.6. Nguyên tắc vạn năng 15 3.3.7. Nguyên tắc chứa trong 15 3.3.8. Nguyên tắc phản trọng lượng 16 3.3.9. Nguyên tắc gây ứng suất (phản tác động) sơ bộ 17 3.3.10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 17 3.3.11. Nguyên tắc dự phòng 18 3.3.12. Nguyên tắc đẳng thế 18 3.3.13. Nguyên tắc đảo ngược 19 3.3.14. Nguyên tắc cầu (tròn) hóa 19 3.3.15. Nguyên tắc linh động 20 3.3.16. Nguyên tắc giải (tác động) “thiếu” hoặc “ thừa” 20 3.3.17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 21 3.3.18. Sử dụng các dao động cơ học 21 3.3.19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ 21 3.3.20. Nguyên tắc liên tục các tác động có ích 22 3.3.21. Nguyên tắc “ vượt nhanh” 22 3.3.22. Nguyên tắc biến hại thành lợi 23 3.3.23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi 23 3.3.24. Nguyên tắc sử dụng trung gian 23 3.3.25. Nguyên tắc tự phục vụ 24 3.3.26. Nguyên tắc sao chép 24 3.3.27. Nguyên tắc “ rẻ” thay cho “ đắt” 25 3.3.28. Thay thế sơ đồ (kết cấu) cơ học 25 3.3.29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng 26 3.3.30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng 27 3.3.31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ 28 3.3.32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc 28 3.3.33. Nguyên tắc đồng nhất 29 3.3.34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần 29 3.3.35. Thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng 30 3.3.36. Sử dụng chuyển pha 30 3.3.37. Sử dụng sự nở nhiệt 30 3.3.38. Sử dụng các chất oxy hóa mạnh 30 3.3.39. Thay đổi độ trơ 30 3.3.40. Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite) 31 CHƯƠNG 4: TỔNG QUAN VỀ NHẬN DIỆN MẶT NGƯỜI VÀ PHÂN TÍCH VIỆC S Ử DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG HỆ NHẬN DIỆN MẶT NGƯỜI 32 4.1.Tổng quan về hệ nhận diện mặt người 32 4.2. Phân tích việc sử dụng các nguyên tắc sáng tạo trong hệ nhận diện mặt người 33 LỜI KẾT 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 Bài Tiểu Luận Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 1 | Thái Huy Tân – 1211064 – thaihu ytan90@gmail.com Chương 1: Tổng Quan về Khoa Học và Nghiên Cứu Khoa Học 1.1. Khoa học Khoa học là quá trình nghiên cứu nhằm khám phá ra những kiến thức mới, học thuyết mới về tự nhiên và xã hội để thay thế dần những cái cũ, cái không còn phù hợp nữa. Do đó, khoa học bao gồm một hệ thống tri thức về qui luật của vật chất và sự vận động của vật chất, những qui luật của tự nhiên, xã hội và tư duy. Hệ thống tri thức này hình thành trong lịch sử và không ngừng phát triển trên cơ sở thực tiễn xã hội, phân biệt ra hai hệ thống tri thức là tri thức kinh nghiệm và tri thức khoa học. 1.2. Nghiên cứu khoa học 1.2.1. Khái niệm Nghiên cứu khoa học là một hoạt động xã hội, hướng vào việc tìm kiếm những điều mà khoa học chưa biết, hoặc là phát hiện bản chất sự vật, phát triển nhận thức khoa học về Bài Tiểu Luận Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 2 | Thái Huy Tân – 1211064 – thaihu ytan90@gmail.com thế giới; hoặc là sáng tạo phương pháp mới và phương tiện kĩ thuật mới để cải tạo thế giới. Từ khái niệm trên thông qua khía cạnh nghiên cứu khoa học là sáng tạo ra các phương tiện kĩ thuật mới để cải t ạo thế giới thì t a thấy được rằng nghiên cứu khoa học không chỉ là công việc chỉ giành riêng cho các nhà khoa học, những ngư ời làm nghiên cứu mà đó còn có thể là những sáng kiến phát minh từ những trăn trở, băn khoăn trong cuộc sống hằng ngày của bác nông dân – một con người rất bình dị. N gày 29/05/2012, cổng thông tin điện tử của bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đưa tin về một n gười nông dân tên Phan Văn Oanh ở Hậu Giang đã tự lai tạo thành công nhiều giống lúa mới sạch bệnh, có năng suất và chất lượng cao, phẩm chất gạo đạt tiêu chuẩn xuất khẩu, phù hợp với các điều kiện canh tác ở Hậu Giang. Giống lúa này đã được chuyển giao cho Đại Học Cần Thơ nhằm phát triển, nhân rộng, phục vụ cho việc phát triển sản xuất. 1.2.2. Các bước nghiên cứu khoa học Gồm 8 bước: - Hình thành ý tưởng nghiên cứu - Tổng quan tài liệu - Xây dựng giả thuyết, lựa chọn phương pháp nghiên cứu Bài Tiểu Luận Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 3 | Thái Huy Tân – 1211064 – thaihu ytan90@gmail.com - Thiết kế nghiên cứu - Thu thập và phân tích số liệu - Diễn dịch kết quả - So sánh với các nghiên cứu trước đây - Kết luận 1.2.3. Sáu mũ tư duy 1.2.3.1. Lịch sử của phương pháp Đây là phát kiến của Tiến sĩ Edward de Bono trong năm 1980 và đư ợc xuất bản thành sách vào năm 1985 với tựa đề “Six Thinking Hats”. Bài Tiểu Luận Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 4 | Thái Huy Tân – 1211064 – thaihu ytan90@gmail.com Phương pháp này đã được phát triển và giảng dạy ở nhiều nơi trên thế giới, trong đó có nhiều tổ chức lớn như: IBM, Federal Express, British Airways,… Đây là khuôn mẫu cho sự suy nghĩ và nó có thể kết hợp thành lối suy nghĩ định hướng.Bởi phương pháp này hướng mọi người cùng tập trung vào vấn đề từ một góc nhìn, do đó sẽ triệt tiêu hoàn toàn các tranh cãi xuất phát từ các góc nhìn khác nhau. 1.2.3.2. Ý nghĩa của từng loại mũ Mũ trắng mang hình ảnh của một tờ giấy trắng thể hiện cho thông tin, dữ liệu. Khi chúng ta tưởng tượng đang đội chiếc mũ trắng, chúng ta chỉ cần suy nghĩ về các thông tin, dữ liệu liên quan đến vấn đề đang cần giải quyết, tập trung trên thông tin rút ra được. Một số câu hỏi có thể sử dụng: - Chúng ta có những thông tin gì về vấn đề này? - Chúng ta cần có những thông tin nào liên quan đến vấn đề đang xem xét? - Chúng ta thiếu mất những thông tin, dữ liệu nào? Ngoài ra, mũ trắng còn mang ý nghĩa là sự thật thà trong số liệu, thông tin, không nên vì vội vàng mà làm nên những điều sai lầm. Mũ đỏ mang hình ảnh của lửa cháy trong lò, con tim với dòng máu nóng, sự ấm áp. Khi tưởng tượng đang đội chiếc mũ đỏ, chúng ta chỉ cần đưa ra các cảm giác, cảm xúc, trực Bài Tiểu Luận Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 5 | Thái Huy Tân – 1211064 – thaihu ytan90@gmail.com giác, những ý kiến không có chứng minh hoặc giải thích của mình về vấn đề đang giải quyết. Một số câu hỏi có thể sử dụng: - Cảm giác của tôi ngay lúc này là gì? - Trực giác của tôi mách bảo điều gì về vấn đề này? Ngoài ra, mũ đỏ còn tượng trưng cho sự hết lòng và “máu” với nghiên cứu khoa học, bởi lẽ khi làm khoa học, chúng ta phải có nhiệt huyết, đặt hết tâm tư vào nó thì mới có thành công thực sự. Mũ vàng mang hình ảnh của ánh nắng mặt trời, sự lạc quan.Khi tưởng tượng đang đội chiếc mũ vàng, bạn sẽ đưa ra các ý kiến lạc quan, có logic, các lợi ích của vấn đề và mức độ khả thi của dự án. Một số câu hỏi có thể sử dụng: - Những lợi ích khi chúng ta tiến hành dự án này là gì? - Đâu là mặt tích cực của vấn đề này? - Liệu vấn đề này có khả năng thực hiện được không? Mang hình ảnh của đêm tối. Người đội mũ đen sẽ liên tưởng đến các điểm yếu, các lỗi, sự bất hợp lý, sự thất bại, sự phản đối. Vai trò của chiếc mũ đen là giúp chỉ ra những điểm yếu trong quá trình suy nghĩ của chúng ta. Chiếc mũ đen để dùng cho “sự thận Bài Tiểu Luận Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 6 | Thái Huy Tân – 1211064 – thaihu ytan90@gmail.com trọng”, nó chỉ ra các lỗi, các điểm cần lưu ý, bất lợi của vấn đề.Chiếc mũ đen đóng vai trò hết sức quan trọng, nó đảm bảo cho dự án của chúng ta tránh được các rủi ro, nó ngăn chúng ta làm điều sai, bất hợp pháp hay nguy hiểm. Một số câu hỏi có thể sử dụng: - Những rắc rối, nguy hiểm nào có thể xảy ra? - Những khó khăn nào có thể phát sinh khi tiến hành làm điều này? - Những nguy cơ nào đang tiềm ẩn? Hãy liên tưởng đến những cây cỏ xanh tươi, sự nảy mầm, sự đâm chồi, sự phát triển. Chiếc nón xanh lá cây tượng trư ng cho sự s inh sôi, sáng tạo. Trong giai đoạn đội nón này chúng ta sẽ đưa ra các giải pháp, ý tưởng cho vấn đề đang thảo luận. Một số câu hỏi có thể sử dụng: - Có những cách thức khác để thực hiện điều này không? - Chúng ta có thể làm gì khác trong trường hợp này? - Các lời giải thích cho vấn đề này là gì? Chiếc mũ xanh da trời sẽ có chức năng như nhạc trưởng, nó sẽ tổ chức các chiến mũ khác – tổ chức tư duy. Mũ xanh da trời kiểm soát tiến trình tư duy, đây là chiếc mũ của người lãnh đạo hay là trưởng nhóm thảo luận. Vai trò của người đội mũ xanh da trời là: [...]... quan về hệ nhận diện mặt người - Hệ nhận diện mặt người là ứng dụng máy tính cho phép tự động xác định một người th ông qua hình ảnh h oặc video M ột trong những cách phổ biến là so sánh những đặc điểm đ ặc trưng của ản h so với cơ sở dữ liệu đã có - Nhận dạng m ặt người được sử dụng tro ng các hệ thống bảo mật và có thể so sánh v ới n hững phương pháp sinh trắc học khác như nhận dạng vân tay, nhận dạng. .. giải chín h bài to án cho trước 3.3.16.2 Ví dụ trong tin học Khi nhận diện m ặt n gười xoay quá 45o ta phải tạo lại hình mặt ngư ời chính diện từ các hì nh xoay đã cho nên bài toán nhận dạng mặt người xoay quá 45o được đưa về bài to án xây dựng lại ảnh mặt người chính diện từ các ảnh mặt người xoay, và dùng ảnh chính diện để đem đi nhận dạng 20 | T hái Hu y T ân – 1211064 – thaihu ytan90@gmail.com Bài... có tính hệ thống mới - 3.3.40.2 Ví dụ trong tin học M ẫu thiết kế hướng đối tượng composit e, đối tượng con có thể chứa đối tượng cha dùng trong việc thiết kế thư mục – tập tin 31 | T hái Hu y T ân – 1211064 – thaihu ytan90@gmail.com Bài Tiểu Luận Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học Chương 4: Tổng quan về nhận diện mặt người và phân tích việc sử dụng các nguyên tắc sáng tạo trong hệ nhận diện mặt người 4.1.Tổng... dạng m ặt người được sử dụng tro ng các hệ thống bảo mật và có thể so sánh v ới n hững phương pháp sinh trắc học khác như nhận dạng vân tay, nhận dạng tròng mắt, … - Quá trình nhận dạng mặt người bao gồm các bước: Tìm khuôn mặt trong hình (Face Detect) Chuẩn hóa ảnh (Normalization and Pre-Processing)  Rút trích đặc trưng (Feature Extraction)  Tạo t ập đặc trưng (Creation and Comparision of Reference... tinh chế và nung chảy kim loại,… (Trích dẫn: http://bachagas.com.vn/khi-co2-cung-cap-khi-co2/) 2.2 Phân loại Nghiên cứu khoa học luôn tồn tại hai vấn đề: - Vấn đề về bản ch ất sự vật đang tìm kiếm Vấn đề về phương pháp ngh iên cứu để làm sáng tỏ về lý thuyết và thực tiễn những vấn đề thuộc lớp thứ nhất 2.3 Các tình huống của vấn đề Có vấn đề  có nghiên cứ u Không có vấn đề  không có nghiên cứu Giả vấn... gặp những cái có hại Thay vì chán nản, bực b ội, tìm cách đổ lỗi cho người khác, không làm gì cả thì hãy đặt các câu hỏi đại lo ại như: hại đối với cái gì? Trong thời gian bao l âu? Khi nào? Ở đâu? Trong những điều kiện n ào t hì h ại biến thành lợi? Tạo ra các điều k iện đó như thế nào? … người ta thường nói rằng: “Trong cái rủi có cái may” Vậy nếu tìm chắc sẽ thấy 3.3.22.2 Ví dụ trong tin học Virus... thành những bài toán rẻ tiền dễ giải hơn, mà lời giải củ a chúng được thực tế chấp nhận 3.3.27.2 Ví dụ trong tin học Ví dụ khi tìm nghiệm của phương trình bậc từ 5 trở lên thì việc tìm ra nghiệm chính xác của phương trình l à khó, do đó ta t iến hành việc áp dụng các cơ s ở tri thức vào bài toán như thuật giải di t ruyền, để tìm nghiệm tối ưu (gần đúng) của bài toán 3.3.28 Thay thế sơ đồ (kết cấu) cơ học... được G S Altshuller tìm ra tăng dần theo thời gian Đ ến đầu những năm 1970, sau nhiều lần bổ sung, chỉnh sửa, hoàn thiện nội dung và lời phát biểu của các thủ thuật, phương án được chọn dùng từ đ ó đến nay là hệ thống 40 thủ thuật sán g tạo cơ bản M ỗi thủ thuật cung cấp cho người sử dụng một vài cách xem xét đối tượng cho trước Như vậy , 40 thủ thuật sáng tạo cung cấp cho bạn hệ thống các cách xem... nhưng ta lại đ i tìm a-1 vì a-1 d ễ dàng hơn Hoặc khi cần chứng minh một vấn đề A thì ta lại chứng minh ngược lại với A là sai – chứn g m inh phản chứng) 3.3.14 - Nguyên tắc đảo ngược Nguyên tắc cầu (tròn) hóa 3.3.14.1 Nội dung Chuy ển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp các loại thành kết cấu hình cầu Nguyên t ắc này nói lên sự đa dạng: đường thẳng... kết quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một chút” Lúc đó bài to án có thể tr ở nên đơn giản và dễ gi ải hơn một cách đáng kể Về cách tiếp cận, nếu việc giải quyết bài toán là khó thì 1) giảm bớt đòi hỏi để bài toán dễ giải hơn mặc dù kết quả không thật hoàn toàn như ý muốn ho ặc phải tốn thêm chi phí trong khả năng chấp nhận được; 2) giải bài toán dễ hơn để qua đ ó tìm được những gợi ý có . 31 CHƯƠNG 4: TỔNG QUAN VỀ NHẬN DIỆN MẶT NGƯỜI VÀ PHÂN TÍCH VIỆC S Ử DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG HỆ NHẬN DIỆN MẶT NGƯỜI 32 4.1.Tổng quan về hệ nhận diện mặt người 32 4.2. Phân tích. KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  TIỂU LUẬN MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC ĐỀ TÀI TÌM HIỂU VỀ HỆ NHẬN DẠNG MẶT NGƯỜI Học viên: Thái Huy Tân. trong hệ nhận diện mặt người 33 LỜI KẾT 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 Bài Tiểu Luận Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học 1 | Thái Huy Tân – 1211064 – thaihu ytan90@gmail.com Chương 1: Tổng Quan về