(Luận văn) nghiên cứu nhận dạng biển số xe ô tô cộng hòa dân chủ nhân dân lào

MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH LỜI CẢM ĐOAN LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH VÀ BÀI TOÁN NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE Ơ TƠ Ở CỘNG HỊA DÂN CHỦ NHÂN DÂN LÀO 10 lu 1.1 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH 10 1.1.1 Một số khái niệm xử lý ảnh 10 1.1.1.1 Phần tử ảnh ( Pixel ( Picture Element)) 10 1.1.1.2 Độ phân giải ảnh (Resolution) 11 1.1.1.3 Mức xám (Gray Level) 11 an n va gh tn to 1.1.1.4 Sử dụng lọc: 12 1.1.2 Quan hệ điểm ảnh 13 1.1.2.1 Các lân cận điểm ảnh (Image Neighbors) 13 p ie 1.1.2.2 Các mối liên kết điểm ảnh 13 1.1.2.3 Đo khoảng cách điểm ảnh 14 1.1.3 Chu tuyến đối tượng ảnh 15 1.1.3.1 Định nghĩa Chu tuyến 15 oa nl w d 1.1.3.2 Định nghĩa Chu tuyến đối ngẫu 15 1.1.3.3 Định nghĩa Chu tuyến 15 1.1.3.4 Định nghĩa Chu tuyến 16 1.1.3.5 Định nghĩa điểm điểm chu tuyến 16 u nf va an lu ll 1.1.3.6 Bổ đề Chu tuyến đối ngẫu 16 1.1.3.7 Bổ đề Phần trong/ngoài chu tuyến 16 1.1.3.8 Định lý tính chu tuyến ngồi 17 1.1.4 Biên phương pháp phát biên 17 1.1.4.1 Các Phương pháp phát biên trực tiếp 17 1.1.4.2 Phát vùng chứa biển số xe 25 1.1.4.3 Phương pháp phát biên gián tiếp 25 oi m z at nh z l gm @ m co 1.1.4.4 Biểu diễn đường biên 28 1.1.4.5 Biểu diễn đường biên hàm Radius – vector 30 an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si 1.2 NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE Ơ TƠ Ở CỘNG HỊA DÂN CHỦ NHÂN DÂN LÀO 31 1.2.1 Khái quát biển số xe Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào 31 1.2.2 Khái niệm & ứng dụng nhận dạng 32 1.2.3 Phân loại biển số xe 34 1.2.4 Điểm ảnh, biên ảnh 39 1.2.5 Vai trò việc nhận dạng 42 CHƯƠNG II: MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG NHẬN DẠNG ẢNH BIỂN SỐ XE Ô TÔ CỘNG HÒA DÂN CHỦ NHÂN DÂN LÀO 43 lu 2.1 KỸ THUẬT BÓC TÁCH ẢNH 43 2.1.1 Thuật toán nhị phân hoá ảnh đầu vào 43 2.1.2 Thuật tốn tách cạnh, dị biên 44 an n va gh tn to 2.1.3 Tính tốn số đo đặc trưng đối tượng ảnh nhị phân 46 2.1.4 Thuật toán phân vùng, phân cụm 47 2.2 KỸ THUẬT TÁCH CÁC KÝ TỰ 49 p ie 2.2.1 Các phương pháp tách ký tự nhận dạng ký tự 50 2.2.1.1 Tách ký tự 50 2.2.2 Nhận dạng ký tự 54 2.3 KỸ THUẬT TRÍCH CHỌN ĐẶC TRƯNG ẢNH 58 oa nl w d 2.3.1 Màu sắc 59 2.3.1.1 Độ đo tương đồng màu sắc 60 2.3.1.2 Không gian màu 62 2.3.2 Kết cấu 62 u nf va an lu ll 2.3.3 Đặc trưng hình dạng 62 2.3.3.1 Độ đo tương đồng cho hình dạng 63 2.3.4 Đặc trưng cục bất biến 63 2.4 NHẬN DẠNG ẢNH BIỂN SỐ XE 69 2.4.1 Tiền xử lý 70 2.4.1.1 Trích chọn đặc trưng ảnh 70 2.4.2 Nhận dạng 71 3.1 MÔ TẢ VÀ GIỚI THIỆU VỀ BIỂN SỐ XE Ô TÔ CỦA CỘNG HÒA DÂN oi m z at nh z m co l gm @ an Lu CHỦ NHÂN DÂN LÀO 72 3.2 THƯ VIỆN OPENCV 73 3.2.1 OpenCV gì? 73 http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si 3.2.2 Những sử dụng OpenCV 74 3.2.3 Nguồn gốc OpenCV 74 3.3 BỘ THƯ VIỆN MÃ NGUỒN MỞ OPENCV 75 3.3.1 Một vài thư viện openCV 75 3.3.2 Các thao tác ảnh 76 3.4 HÀM OPENCV HỖ TRỢ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE 77 3.4.1 Hàm cvLoadImage 77 3.4.2 Hàm cv ReleaseImage 78 lu 3.4.3 Hàm cvCreateImage 78 3.4.4 Hàm cvCvtClolor 79 3.4.5 Hàm cvNamedWindow 80 an n va gh tn to 3.4.6 Hàm cvShowImage 80 3.4.7 Hàm cvResizeWindow 80 3.4.8 Hàm cvThreshold 81 p ie 3.4.9 Hàm cvFindContours 82 3.4.10 Hàm cvBoundingRect 83 3.4.11 Hàm cvCircle 84 3.4.12 Hàm cvMemStorage 84 oa nl w d 3.4.13 Hàm cvBoundingRect 85 3.4.14 Hàm cvDrawContours 85 3.5 VISUAL C/C++ 86 3.6 GIAO DIỆN CỦA CHƯƠNG TRÌNH NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE 86 u nf va an lu ll KẾT LUẬN 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 oi m z at nh z m co l gm @ an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Q trình xử lý ảnh 10 Hình 1.2 Kỹ thuật lọc trung vị 12 Hình 1.3 Kỹ thuật lọc trung bình 12 Hình 1.4 Ví dụ chu tuyến đối tượng ảnh 15 Hình 1.5 Chu tuyến trong, chu tuyến 16 Hình 1.6 Sơ đồ giải 25 Hình 1.8 a) Hàm radius – vector 28 b) Vấn đề hàm radius – vector hình khơng phải hình 30 lu an Hình 1.9 a) Hình X 29 n va b) Hàm radius – vector hình X 31 Hình 1.11 biển số xe 42 gh tn to Hình 1.10 biển số xe cũ 40 ie Hình 2.1 Nhị phân hố ảnh 44 p Hình 2.2 Tách cạnh Sobel, Prewitt 46 nl w Hình 2.3 Các hình ảnh trung gian xử lý bóc tách ảnh biển số xe 49 d oa Hình 2.4 Lưu đồ tách ký tự 50 an lu Hình 2.5 Các bước tách ký tự sử dụng kỹ thuật tách ngưỡng 52 va Hình 2.6 Các bước tách ký tự sử dụng kỹ thuật sobel 53 u nf Hình 2.7 Sơ đồ tổng quát hệ nhận dạng 58 ll Hình 2.8 Định nghĩa lọc DoG 65 m oi Hình 2.9 Xác định điểm cực trị 66 z at nh Hình 2.10 Định vị điểm hấp dẫn 66 Hình 2.11 Trích ảnh Gaussian 67 z gm @ Hình 2.12 Tính độ lớn hướng gradient 68 Hình 2.13 Sơ đồ khối hệ thống nhận dạng 68 l m co Hình 3.1 Giao diện chương trình 87 Hình 3.2 Chọn ảnh Menu(File) 88 an Lu Hình 3.3 Chọn ảnh button (Load Image) 88 http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si Hình 3.4 Ảnh chọn 89 Hình 3.5 Nhận dạng biển số xe button (Show Result) 89 Hình 3.5 Phát biển số xe 86 Hình 3.6 Tách ký tự 90 Hình 3.7 nhận dạng ký tự 86 Hình 3.8 Các Dữ liệu sau nhận dạng 90 Hình 3.9 biểu đồ thời gian phát 91 Hình 3.10 biểu đồ thời gian nhận dạng 91 Hình 3.11 biểu đồ tổng thời gian 92 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w an lu ll u nf va oi m z at nh z m co l gm @ an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si LỜI CÁM ĐOAN Em xin cám đoan nội dung luận văn tốt nghiệp với tên đề tài: “Nghiên cứu nhận dạng biển số xe tơ Cộng hịa dân chủ nhân dân Lào” không chép nội dung từ luận văn khác hay sảm phẩm tương tự em làm Sản phẩm luận văn thân em nghiên cứu xây dựng Nếu có sai em xin chịu trách nhiệm trước Trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông – Đại học Thái Nguyên lu Thái Nguyên, ngày 24 tháng năm 2016 HỌC VIÊN an n va ie gh tn to p KHAMPHOUMY Phonevilay d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si LỜI CẢM ƠN Để hồn thành chương trình cao học viết luận văn tốt nghiệp, em nhận sư hướng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình quý thầy cô trường Đại học Cộng nghệ Thông tin Truyền thông – Đại học Thái Nguyên Trong trình học tập rèn luyện khoa Công nghệ thông tin – đại học Thái Nguyên, đến em kết thúc khóa học năm hồn thành luận văn tốt nghiệp Để có kết em xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ thông tin thầy, cô giáo khoa lu giảng dạy, quan tâm tạo điều kiện thuận lợi để chúng em học tập rèn luyện suốt thời gian theo học trường Công nghệ Thông tin Truyền thong Em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Văn Huân – trưởng khoa hệ an va n thống thông tin kinh tế, thầy - phịng hệ thống thơng tin kinh tế tn to tận tình giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi hồn thành báo cáo p ie gh Thái Nguyên, ngày 24 tháng năm 2016 HỌC VIÊN d oa nl w lu ll u nf va an KHAMPHOUMY Phonevilay oi m z at nh z m co l gm @ an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si LỜI MỞ ĐẦU Ngày giới bên cạnh việc tăng trưởng kinh tế phát triển ngành khoa học kỹ thuật nói chung, ngành cơng nghiệp sản xuất phương tiện giao thông lại ngành có tốc độ phát triển cực nhanh Sự phát triển ấy, thể rõ ràng thơng qua hình ảnh phương tiện giao thơng giới ngày tăng cao đa dạng Tuy nhiên, điều lại gây áp lực quan cấp quản lý, làm cho cơng tác quản lý giám sát khó khăn Đây vấn nạn Lào Công tác lu an quản lý phương tiện giao thơng nói chung quản lý ơtơ, xe máy vô phức n va tạp…cũng công tác phát hiện, xử phạt hành vi vi phạm giao thông, chống tn to trộm…sẽ tốn nhiều thời gian công sức gh Để làm giảm lượng nhân lực việc cơng tác quản lý, kiểm sốt phương p ie tiện giao thơng, giới nhanh chóng xây dựng hệ thống giám sát tự động đối w với phương tiện giao thông Các hệ thống giám sát lấy biển số xe mục tiêu oa nl giám sát Hệ thống sử dụng rộng rãi nhiên Việt Nam d lĩnh vực mẻ Do em chọn làm đề tài “nghiên cứu nhận dạng biển số xe an lu tơ Cộng hịa dân chủ nhân dân Lào” để giải vấn đề đặt u nf va Cụ thể, báo cáo tập trung giải vấn đề sau:  Nghiên cứu lý thuyết xử lý ảnh số ll oi m  Nghiên cứu số kỹ thuật xử lý ảnh ứng dụng tự động nhận dạng z at nh biển số xe ảnh chụp từ camera  Tìm hiểu thư viện OpenCV – thư viện hỗ trợ cho việc viết chương trình z  Demo chương trình nhận dạng biển số xe @ gm Nội dung báo cáo phần mở đầu, tài liệu tham khảo, mục lục l trình bày phần chính: m co  Chương I: Tổng quan xử lý ảnh tốn nhận dạng biển số xe tơ an Lu Cộng hịa dân chủ nhân dân Lào http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si  Chương II: Một số vấn đề nhận dạng ảnh biển số xe ô tô Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào  Chương III: Chương trình nhận dạng biển số xe tơ Cộng hịa dân chủ nhân dân Lào Mặc dù có nhiều cố gắng hạn chế thời gian kinh nghiệm nên báo cáo chắn cịn nhiều thiếu sót, mong nhận góp ý thầy bạn để ứng dụng mà báo cáo đề cập hoàn thiện Thái Nguyên, ngày 24 tháng năm 2016 Học viên lu an n va tn to Phonevilay KHAMPHOUMY p ie gh d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH VÀ BÀI TỐN NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE Ơ TƠ Ở CỘNG HỊA DÂN CHỦ NHÂN DÂN LÀO 1.1 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH Quá trình xử lý nhận dạng ảnh xem trình thao tác ảnh đầu vào nhằm cho kết mong muốn Kết đầu trình xử lý ảnh ảnh “tốt hơn” kết luận Ảnh tốt lu Ảnh Xử lý ảnh an n va Kết luận ie gh tn to p Hình 1.1 Quá trình xử lý ảnh w 1.1.1 Một số khái niệm xử lý ảnh oa nl Như đề cập phần giới thiệu, thấy cách khái d quát vấn đề xử lý ảnh Để hiểu chi tiết hơn, trước tiên ta xem xét lu va an khái niệm ( thuật ngữ) thường dùng xử lý ảnh phần tử ảnh ( pixel), ll level)… u nf độ phân giải ảnh ( resolution), ảnh số (digitize image) mức xám ( grey m oi 1.1.1.1 Phần tử ảnh ( Pixel ( Picture Element)) z at nh Ảnh thực tế ảnh liên tục không gian giá trị độ sáng Để xử lý ảnh máy tính cần thiết phải tiến hành số hố ảnh Trong q z trình số hố, người ta biến đổi tín hiệu liên tục sang tín hiệu rời rạc thơng qua q @ gm trình lấy mẫu (rời rạc hố khơng gian) lượng hố thành phần giá trị mà m co l nguyên tắc mắt thường không phân biệt hai điểm kề Trong trình này, người ta sử dụng khái niệm Picture element mà ta quen gọi hay viết Pixel – an Lu phần tử ảnh Ở cần phân biệt khái niệm pixel hay đề cập đến hệ http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 10 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si 3.4.5 Hàm cvNamedWindow Cú pháp: int cvNamedWindow( const char* name, int flags=CV_WINDOW_AUTOSIZE ); Trong đó: + Name: Tên cửa sổ dùng nhận diện cửa sổ xuất cửa sổ thích + flags Flags cửa sổ Hiện tại, hỗ trợ flag lu CV_WINDOW_AUTOSIZE Nếu thiết lập, kích thước cửa sổ tự an n va động điều chỉnh để phù hợp với hình ảnh hiển thị (xem cvShowImage), Chức hàm cvNamedWindow: Là thiết lập cửa sổ để hiển thị gh tn to người dùng thay đổi kích thước cửa sổ tay ie hình ảnh Cửa sổ tạo gọi tên chúng Nếu cửa sổ với tên p tồn tại, hàm cvNamedWindow không tạo cửa sổ nl w 3.4.6 Hàm cvShowImage d oa Cú pháp: void cvShowImage( const char* name, const CvArr* image); an lu Trong đó: va + Name: Tên cửa sổ u nf + Image: ảnh hiển thị ll Chức hàm cvShowImage: hiển thị hình ảnh cửa sổ m oi định Nếu cửa sổ tạo với flag CV_WINDOW_AUTOSIZE ảnh z at nh hiển thị với kích thước ban đầu nó, khơng ảnh thu nhỏ để phù hợp với cửa sổ z gm @ 3.4.7 Hàm cvResizeWindow Cú pháp: void cvResizeWindow( const char* name, int width, int height ); + Name: Tên cửa sổ định lại kích thước http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 80 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu + Width: Chiều rộng cửa sổ m co l Trong đó: si + Height: Chiểu cao cửa sổ Chức hàm cvResizeWindow: Là thay đổi kích thước cửa sổ 3.4.8 Hàm cvThreshold Cú pháp: void cvThreshold( const CvArr* src, CvArr* dst, double threshold, double max_value, int threshold_type ); Trong đó: + Src: mảng nguồn (kênh đơn, – bit 32 – bit floating point) + Dst: mảng đích; mảng đích phải kiểu với mảng nguồn mảng đích có – bit lu + Threshold: giá trị phân ngưỡng an va + Max value n Giá trị tối đa để phân ngưỡng sử dụng với hàm + Threshold_type: Kiểu phân ngưỡng type Chức hàm cvThreshold: áp dụng mức phân ngưỡng cố p ie gh tn to CV_THRESH_BINARY_INV nl w định cho mảng kênh đơn Hàm thường sử dụng để đưa ảnh nhị phân d oa từ ảnh xám (hàm cvCmpS sử dụng để chuyển từ ảnh xám sang an lu ảnh nhị phân) để xóa nhiễu Ví dụ để lọc điểm ảnh có giá trị lớn u nf threshold_type: va nhỏ Có vài kiểu phân ngưỡng hỗ trợ chức xác định ll - threshold_type=CV_THRESH_BINARY: m oi dst(x,y) = max_value, if src(x,y)>threshold z at nh 0, otherwise - threshold_type=CV_THRESH_BINARY_INV: z max_value, otherwise dst(x,y) = threshold, if src(x,y)>threshold m co - threshold_type=CV_THRESH_TRUNC: l gm @ dst(x,y) = 0, if src(x,y)>threshold an Lu src(x,y), otherwise http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 81 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si - threshold_type=CV_THRESH_TOZERO: dst(x,y) = src(x,y), if src(x,y)>threshold 0, otherwise - threshold_type=CV_THRESH_TOZERO_INV: dst(x,y) = 0, if src(x,y)>threshold src(x,y), otherwise 3.4.9 Hàm cvFindContours Cú pháp: int cvFindContours( CvArr* image, CvMemStorage* storage, CvSeq** first_contour, int header_size=sizeof(CvContour), int lu an mode=CV_RETR_LIST, int method=CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE, Trong đó: n va CvPoint offset=cvPoint(0,0) ); to gh tn + Image: Ảnh nguồn kênh – bit Các pixel ảnh có giá ie trị - ảnh gọi ảnh nhị phân Để tạo ảnh nhị phân p từ ảnh xám, người ta sử dụng hàm cvThreshold, hàm nl w cvAdaptiveThreshold hàm cvCanny Các hàm có chức sửa đổi nội d oa dung ảnh nguồn an lu + Storage: Chứa đường biên tìm va + Header_size: Kích thước tiêu đề trình tự u nf + mode: Hình thức tìm kiếm: - kiếm với đường biên ll o CV_RETR_EXTERNAL m - tìm kiếm tất đường biên đưa chúng vào oi o CV_RETR_LIST o CV_RETR_CCOMP z at nh danh sách - tìm kiếm tất đường biên tổ chức chúng z gm @ theo phân cấp có mức: mức cao đường biên thành phần, mức thứ hai đường biên bounda hole l - tìm kiếm tất đường biên dựng lại phân cấp đầy đủ đường biên lồng m co o CV_RETR_TREE an Lu + method http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 82 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si Phương pháp tính xấp xỉ (cho tất phương thức, trừ CV_RETR_RUNS, sử dụng tích hợp tính xấp xỉ) o CV_CHAIN_CODE - đường biên đầu mã chuỗi Freeman Tất phương pháp khác đầu đa giác (trình tự đỉnh) o CV_CHAIN_APPROX_NONE – dịch tất điểm từ mã chuỗi thành điểm + offset: Offset, theo điểm biên chuyển dịch Điều hữu ích đường biên chiết xuất từ hình ảnh ROI sau chúng nên phân tích tồn hình ảnh lu Chức hàm cvFindContours: lấy đường nét với ảnh nhị phân an n va trả số đường biên tìm thấy Các trỏ first_contour hàm điền NULL khơng có đường biên phát (nếu ảnh hoàn toàn đen) Các gh tn to Nó chứa trỏ trỏ tới hầu hết đường biên bên ie đường biên khác đạt từ first_contour sử dụng kiên kết h_next p v_next Các mẫu phần thảo luận hàm cvDrawContour cho thấy nl w để sử dụng đường biên để phát thành phần kết nối Đường biên d oa sử dụng để phân tích hình dạng tổ chức đối tượng – xem an lu squares.c thư mục mẫu OpenCV va 3.4.10 Hàm cvBoundingRect ll m Trong đó: u nf Cú pháp: CvRect cvBoundingRect( CvArr* points, int update=0 ); oi + points: Một tập hợp điểm 2D, biểu diễn chuỗi (*CvSeq, * z at nh CvContour) vector (cvMat *) điểm, kênh đơn mặt nạ ảnh – bit (* CvMat, IplImage), điểm ảnh khác xem xét z gm @ + update: Cập nhật flag Đây danh sách kết hợp có giá trị flag loại đường biên: l m co  Các điểm Cvcontour *, cập nhật = 0: ranh giới hình chữ nhật khơng tính, đọc từ trường rect header đường biên an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 83 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si  Các điểm Cvcontour *, cập nhật = 1: hình chữ nhật ranh giới tính ghi vào trường rect header đường biên Ví dụ, hình thức sử dụng hàm cvFindContours  Các điểm CvSeq * CvMat *: cập nhật bị bỏ qua, ranh giới hình chữ nhật tính tốn trả lại Chức hàm cvBoundingRect: Là trả ranh giới hình chữ nhật phía trên, biên phải cho điểm thiết lập không gian 2d 3.4.11 Hàm cvCircle Hàm dùng để vẽ đường tròn lu an Cú pháp: n va void cvCircle( CvArr* img, CvPoint center, int radius, CvScalar color, to int thickness=1, int line_type=8, int shift=0 ); gh tn Trong đó: p ie Img: Ảnh Center: Tâm đường trịn nl w Radius: Bán kính d oa Color: Màu an lu Thickness: Độ dày đường tròn va Line_type: Kiểu vẽ u nf Shift: Số bit phân kênh tâm tọa độ bán kính ll Đường trịn bị cắt hình chữ nhật ROI Để vẽ màu viền đường oi m tron ta sử dụng macro CV_RGB(r , g , b) z at nh 3.4.12 Hàm cvMemStorage z Cú pháp:CvMemStorage* cvCreateMemStorage( int block_size = 0); gm @ Chức năng: Hàm có chức đối số có kích thước khối, hàm l đưa kích thước khối nhớ bên vùng lưu trữ Nếu đối số đặt m co thảnh kích thước khối mặc định 64kB sử dụng Hàm trả trỏ trỏ đến vùng lưu trữ an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 84 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si 3.4.13 Hàm cvBoundingRect Cú pháp: Cv Rec cvBoundingRect (CvArr* points, int update = 0); Trong đó: + point: Các điểm sử dụng cho đối số đường biên (CvContour*) ma trận hai chiều (CvMat*) chứa điểm + update: Cập nhật Nếu bạn gọi hàm cvBoundingRect với update = bạn nhận nội dung liệu thành phần Nhưng bạn gọi hàm cvBoundingRect với update = 1; Đường bao quanh tính thành phần lu liệu liên quan cập nhật an n va Chức năng: Hàm có chức tạo đường biên hình chữ nhật Nó Một vấn đề với đường biên hình chữ nhật thu từ hàm cvBoundingRect gh tn to trả cvRect ie cvRect biểu diễn cho hình chữ nhật mà p cạnh định hướng theo chiều ngang chiều dọc nl w 3.4.14 Hàm cvDrawContours d oa Một nhiệm vụ vẽ đường biên mà hình Để thực an lu điều có hàm cvDrawContours: va void cvDrawContours(CvArr* img, CvSeq* contour, CvScalar external_color, ll m = cvPoint(0,0)); u nf CvScalar hole_color, int max_level, int thickness = 1, int line_type = 8, CvPoint offset oi + img: Nó hình ảnh để vẽ đường biên z at nh + contour: Đường biên khơng phải đơn giản ta thấy Trong trường hợp cụ thể xem nút gốc đường biên z với phần lại m co + external_color: Màu sắc để vẽ đường biên l gm @ Đối số khác primarily max – level phát việc cần thực + hold_color: Khi có đường biên đánh dấu xem http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 85 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu “hold” hold_color đưa với màu sắc thay si + max_level hàm cvDrawContours cho ta biết làm để xử lý đường biên theo nghĩa nút biến Tham số thiết lập biết độ sâu tối đa sử dụng vẽ Vì vậy, max_level=0 nghĩa tất đường biên cấp đầu vào (chính xác đường biên đường biên bên cạnh) đưa Nếu max_level = nghĩa đường biên cấp đầu vào chúng đưa + thickness: độ dày đường biên vẽ + line_type: kiểu đường biên đưa hàm cvDrawContours 3.5 VISUAL C/C++ lu Microsoft Visual C++ sản phẩm Mơi trường phát triển tích an n va hợp (IDE) cho ngôn ngữ lập trình C, C++, C++/CLI microsoft Nó có cho Microsoft Windows API, DirectX API, Microsoft.NET Framework ie gh tn to công cụ cho phát triển gỡ lỗi mã nguồn C++, đặc biệt mã nguồn viết Các chức Visual C++ tô sáng cú pháp, IntelliSense (chức p tự động hoàn thành việc viết mã) chức gỡ lỗi tiên tiến nl w Ví dụ, cho phép gỡ lỗi từ xa sử dụng máy tính khác cho phép d oa gỡ lỗi cách duyệt qua dòng lệnh thời điểm Chức "biên an lu tập tiếp tục" cho phép thay đổi mã nguồn dịch lại chương trình va trình gỡ lỗi, mà khơng cần phải khởi động lại chương trình gỡ lỗi u nf Đặc trưng biên dịch xây dựng hệ thống, tính tiền biên dịch tập ll tin đầu đề (header files) liên kết tịnh tiến (incremental link) - liên kết m oi phần bị thay đổi q trình xây dựng phần mềm mà khơng làm lại từ đầu: z at nh Những đặc trưng tính thuyên giảm tổng thời gian biên tập, biên dịch liên kết chương trình phần mềm, đặc biệt đề án phần mềm lớn z gm @ 3.6 GIAO DIỆN CỦA CHƯƠNG TRÌNH NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE Trong phần này, trình bày số giao diện chương trình nhận m co l dạng ảnh biển số xe Với ảnh đầu vào biển số xe sau: an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 86 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si lu an n va tn to Hình 3.1 Ảnh biển số xe đầu vào gh Trên sở ảnh biến số xe, tiến hành đưa ảnh vào chương trình phần mềm p ie nhận dạng: d oa nl w 1) Mở chương trình LPR hình sau: ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ Hình 3.2 Giao diện chương trình an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 87 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si 2) Sau chọn ảnh Menu (Tập Tin)>(Mở ảnh) hay chọn ảnh button (Mở Ảnh) lu an n va gh tn to p ie Hình 3.3 Chọn ảnh Menu(Tập Tin) d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z gm @ m co l Hình 3.4 Chọn ảnh button (Mở Ảnh) an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 88 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si ta ảnh chọn hình 3.5 lu an n va tn to 3) Sau chọn ảnh bấm button (Nhận dạng) để p ie gh Hình 3.5 Ảnh chọn d oa nl w nhận dạng biển số xe kết hình 3.6 ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu Hình 3.6 Nhận dạng biển số xe button (Nhận dạng) http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 89 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si 4) Khi nhận dạng xong có kết phát biển số xe, tách ký tự, nhận dạng ký tự liệu nhận dạng như: thời gian phát biển số xe, thời gian nhận dạng ký tự, tổng kết hai thời gian cộng với nhau, nhận dạng tỉnh, huyện quan Hình 3.7 Phát biển số xe Hình 3.8 Tách ký tự lu an n va p ie gh tn to nl w Hình 3.10 Các Dữ liệu sau nhận dạng oa Hình 3.9 Nhận dạng ký tự d  Bảng kết độ xác trung bình 80 biển số xe Thời gian Thời gian Tổng xác Phát Nhận dạng thời gian 1.729.074 ms 112.3764 ms 2.852.838 ms 2.290.776 ms 150.5956 ms 3.796.732 ms 2.862.845 ms z at nh 187.7445 ms 4.740.290 ms 3.435.414 ms 225.2934 ms 5.688.348 ms 301.3912 ms 9.365.490 ms u nf liệu Độ va Tập ảnh an lu Số 40 100% 50 100% 60 100% 80 100% oi m 6.351.578 ms m co l gm @ 100% z 30 ll an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 90 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si Thời gian phát lu an n va tn to p ie gh Hình 3.11 biểu đồ thời gian phát Biểu đồ thời gian phát có tập ảnh liệu 30, 40, 50, 60, w 80 ảnh có thời gian phát bắng ms Nếu tập ảnh liệu nhiều thời gian oa nl phát lớn d Thời gian nhận dạng ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 91 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu Hình 3.12 biểu đồ thời gian nhận dạng si Trong biểu đồ có tập ảnh liệu 30, 40, 50, 60, 80 ảnh có thời gian nhạn dạng ms Nếu tập ảnh liệu nhiều thời nhận dạng tăng, thời gian nhận dạng thời gian phát Tổng thời gian lu an n va p ie gh tn to nl w oa Hình 3.13 biểu đồ tổng thời gian d Biểu đồ tổng thời gian dùng thời gian nhiều nhật ta lấy thời lu ll u nf va an gian phát thời gian nhận dạng cộng với oi m z at nh z m co l gm @ an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 92 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si KẾT LUẬN Báo cáo nêu số nội dung:  Nghiên cứu tổng quan hệ thống xử lý ảnh số  Nghiên cứu số kỹ thuật xử lý ảnh ứng dụng tự động nhận dạng biển số xe ảnh chụp từ camera  Tìm hiểu thư viện OpenCV – thư viện hỗ trợ cho việc viết chương trình  Demo số kỹ thuật xử lý ảnh phục vụ cho ứng dụng nhận dạng biển số xe ô tô Lào  Tìm hiểu số vấn đề nhận dạng ảnh biển số xe tơ Cộng hịa lu an dân chủ nhân dân Lào n va Hướng nghiên cứu phát triển đề tài: tn to  Xây dựng chương trình hố chức nhận dạng biển số xe - Vì khoảng thời gian có hạn nên số chức hạn chế chưa p ie gh  Nghiên cứu chương trình nhận dạng biển số xe để dùng với xe máy w hoàn thiện Trong thời gian tới em cố gắng nghiên cứu để tìm hiểu sâu d oa nl hơn, em mong nhận nhiều ý kiến đóng góp thầy bạn! ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 93 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Năng Tồn, Phạm Việt Bình (2007), “Giáo trình xử lý ảnh”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [2] Lương Mạnh Bá, Nguyễn Thanh Thuỷ (2007), “Nhập môn xử lý ảnh số”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [3] Nguyễn Thị Ngọc Mai (2011), “Nghiên cứu số kỹ thuật trích chọn đặc trưng biên ảnh ứng dụng nhận dạng biển số xe”, Đồ án Tốt nghiệp ĐH ngành Công nghệ thông tin Truyền thông, Thái Nguyên [4] Nguyễn Minh Tuấn (2009), “Tự động nhận dạng ký tự biển số lu xe”, học viện cơng nghệ bưu viễn thong khoa công nghệ thông tin, Hà Nội an n va [5] Nguyễn Phạm Anh Tuấn (2010), “Nhận dạng biển số xe”, Trường đại [6] Nguyễn Thị Hồn (2010), “Phương pháp trích chọn đặc trưng ảnh gh tn to học Lạc Hồng Khoa Diện - Điện Tử, Biên Hòa ie thuật tốn học máy tìm kiếm ảnh áp dụng vào tốn tìm kiếm sản p phẩm”, Trường đại học Cơng nghệ- Đại học quốc gia Hà Nội nl w [7] Doãn Đạt Phước, Nguyễn Đồng Hải Phương (2008), “Tự động nhận an lu Khoa, Đà Nẵng d oa dạng biển số đăng ký xe ảnh chụp từ camera”, Trường Đại học Bách va [8] Phạm Thị Thanh Thuỷ (2009), “tìm hiểu tốn nhận dạng biển số u nf xe”, Trường đại học Dân Lập Hải Phòng ll [9] http://luanvan.co/luan-van/tong-quan-ve-xu-ly-anh-va-thu-vien-ma-nguon- m oi mo-opencv-35612/ , Tổng quan xử lý ảnh thư viện mã nguồn mở Opencv z at nh [10] Gary Bradski, Adrian Kaehler (2003), “Learning OpenCV”, O’Reilly Media, Inc, Cambridge, USA z m co l gm @ an Lu http://www.lrc.tnu.edu.vn n ac th 94 va Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN si