Giải pháp nhận dạng mặt người trong hoạt động nghiệp vụ ngành ông an

NGUYỄN MẠNH HÙNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Mạnh Hùng MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THƠNG DỮ LIỆU GIẢI PHÁP NHẬN DẠNG MẶT NGƯỜI TRONG HOẠT ĐỘNG NGHIỆP VỤ NGÀNH CÔNG AN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THƠNG DỮ LIỆU KHỐ 2016B Hà Nội - Năm 2019 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131782291000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Nguyễn Mạnh Hùng GIẢI PHÁP NHẬN DẠNG MẶT NGƯỜI TRONG HOẠT ĐỘNG NGHIỆP VỤ NGÀNH CÔNG AN Chun ngành : Mạng Máy tính truyền thơng liệu LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Mạng Máy tính truyền thơng liệu NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS Nguyễn Linh Giang Hà Nội - Năm 2019 MỤC LỤC Trang TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 10 Phương pháp nghiên cứu: 10 Kết dự kiến 10 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 10 Bố cục luận văn 10 Chương - TỔNG QUAN VỀ NHẬN DẠNG MẶT NGƯỜI 12 1.1 Tìm hiểu chung nhận dạng 12 1.1.1 Khái niệm nhận dạng 12 1.1.2 Sơ đồ chung hệ thống nhận dạng 12 1.1.3 Phạm vi ứng dụng nhận dạng 13 1.2 Tìm hiểu nhận dạng mặt người qua ảnh 13 1.3 Một số kỹ thuật nhận dạng mặt người 15 1.3.1 Phát mặt người 15 1.3.2 Trích chọn đặc trưng 17 1.3.3 Phân loại, nhận dạng (Classification) 26 1.4 Những khó khăn nhận dạng mặt người 27 Chương - GIẢI PHÁP NHẬN DẠNG MẶT NGƯỜI TRONG HOẠT ĐỘNG NGHIỆP VỤ CỦA NGÀNH CÔNG AN 29 2.1 Khảo sát trạng hoạt động nhận dạng người qua ảnh (giám định ảnh) ngành Công an 29 2.1.1 Một số khái niệm sử dụng nhận dạng người qua ảnh 29 2.1.2 Mô tả giai đoạn thực giám định 34 2.1.3 Nhận xét, kết luận 36 2.2 Đề xuất giải pháp nhận dạng mặt người 37 2.3 Sơ đồ khối chức giải pháp nhận dạng mặt người 39 2.3.1 Phát mặt người (face detection) 40 2.3.2 Tiền xử lý ảnh (preprocessing) 44 2.3.3 Trích rút đặc trưng ( feature extraction) 45 2.3.4 Đối sánh (Matching) 47 Chương - ỨNG DỤNG NHẬN DẠNG MẶT NGƯỜI TRONG HOẠT ĐỘNG NGHIỆP VỤ CỦA NGÀNH CÔNG AN 49 3.1 Phân tích chương trình ứng dụng nhận dạng mặt người 49 3.2 Triển khai cài đặt thử nghiệm 50 3.3 Đánh giá kết 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 534 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung viết đề tài tơi hồn tồn tự tìm hiểu, nghiên cứu hướng dẫn, định hướng PGS.TS Nguyễn Linh Giang Những kết nghiên cứu khơng vi phạm Luật sở hữu trí tuệ pháp luật Việt Nam Nếu sai tơi hồn tồn chịu trách nhiệm Tác giả luận văn Nguyễn Mạnh Hùng LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực đề tài trình học tập, nghiên cứu, em nhận nhiều giúp đỡ thầy, cô, cán trường Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn trường đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Công nghệ Thông tin Truyền thông, chuyên ngành Truyền thơng mạng máy tính tồn thể thầy cô ân cần dạy dỗ, bảo, định hướng nghiên cứu cho em suốt năm học vừa qua Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Linh Giang giành nhiều tâm huyết, kinh nghiệm để dẫn ln ln góp ý để em hồn thành đề tài luận văn Tơi xin cảm ơn Cơ quan chủ quản nơi công tác bạn đồng nghiệp hỗ trợ, giúp đỡ nhiều thời gian vừa qua Cuối lời tri ân với gia đình, người động viên tạo điều kiện tốt cho em học tập nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn ! DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT PCA (Principal Components Analysis): Phân tích thành phần SVM (support vector machine): Máy hỗ trợ vector LBP (Local Binary Pattern): Mẫu nhị phân cục HMM (Hidden Markov Model): Mơ hình Markov ẩn LDA (Linear Discriminant Analysis): Phân tích phân lớp tuyến tính CCTV (Closed-circuit television): Camera giám sát CGĐ (Cần giám định): Mẫu cần giám định ảnh mặt người MSS (Mẫu so sánh): Mẫu ảnh mặt người đối tượng biết CSDL (database): Cơ sở liệu DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG Hình 2.1: Một số hình dạng khn mặt người 30 Hình 2.2: Phân chia khuôn mặt thành phần tương đối 30 Hình 2.3: Một số hình dạng lơng mày 31 Hình 2.4: Một số hình ảnh mắt 32 Hình 2.5: Các phận mũi 32 Hình 2.6: Một số dạng mũi điển hình 33 Hình 2.7: Một số hình ảnh khe miệng mơi 33 Hình 2.8: Một số hình ảnh cằm 33 Hình 2.9: Một số hình ảnh dái tai 34 Hình 2.10: Sơ đồ khối chức 39 Hình 2.11: Ví dụ cách tính nhanh tổng điểm ảnh vùng D ảnh 42 Hình 2.12: Mơ hình phân tầng kết hợp phân loại yếu để xác định mặt người 43 Hình 2.13: Thuật tốn trích chọn đặc trưng sử dụng PCA 45 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày nay, nhận dạng sinh trắc học nói chung nhận dạng mặt người nói riêng ứng dụng rộng rãi đời sống ngày hệ thống giám sát, quản lý vào ra, điều tra an ninh… Việc thu thập chứng phục vụ công tác điều tra vụ án hình coi trọng biện pháp Nhận dạng mặt người ngành Công an sử dụng từ lâu, chúng đóng vai trị quan trọng hoạt động điều tra, truy tố, xét xử Tuy nhiên, chúng thực thủ công cách kết hợp việc đánh giá đặc điểm riêng, đặc trưng hình ảnh mặt người với thông tin từ hoạt động nghiệp vụ Ngành Từ hoạt động thực tiễn ngành Công an cho thấy, bối cảnh diễn biến phức tạp tội phạm vấn đề nhận dạng mặt người dựa liệu video (thu từ hệ thống CCTV thiết bị cầm tay phổ biến khác) trở nên cần thiết Với mong muốn tìm hiểu, nghiên cứu, khám phá công nghệ mong muốn đưa giải pháp nhận dạng mặt người hiệu để áp dụng vào công việc, nơi mà học viên cơng tác Chính thế, học viên lựa chọn nghiên cứu đề tài “Giải pháp nhận dạng mặt người hoạt động nghiệp vụ ngành Cơng an” làm luận văn tốt nghiệp Mục tiêu đề tài Đề tài tập trung nghiên cứu đưa giải pháp ứng dụng nhận dạng mặt người để phục vụ công tác nghiệp vụ ngành Công an Để đạt điều này, đề tài tập trung vào nhiệm vụ cụ thể sau: + Nghiên cứu tổng quan nhận dạng mặt người + Nghiên cứu, xây dựng giải pháp ứng dụng nhận dạng mặt người hoạt động nghiệp vụ ngành Cơng an + Thiết kế chương trình ứng dụng Đối tượng, phạm vi nghiên cứu + Đối tượng: Các ảnh mặt người file video + Phạm vi: Trong luận văn này, xin nghiên cứu vấn đề sau: (i) Tổng quan nhận dạng mặt người (ii) Xây dựng giải pháp ứng dụng nhận dạng mặt người hoạt động nghiệp vụ ngành Công an (iii) Thiết kế chương trình ứng dụng Phương pháp nghiên cứu: a Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tổng quan nhận dạng mặt người b Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Khảo sát, đánh giá hoạt động thực tế; Phân tích, xây dựng giải pháp thực hiện; Phân tích, thiết kế hệ thống ứng dụng Kết dự kiến Xây dựng giải pháp ứng dụng nhận dạng mặt người hoạt động nghiệp vụ ngành Cơng an Thiết kế chương trình ứng dụng thử nghiệm nhận dạng mặt người Ý nghĩa khoa học thực tiễn Bước đầu tiếp cận vấn đề công nghệ nhận dạng mặt người, đồng thời xây dựng giải pháp ứng dụng nhận dạng mặt người hoạt động nghiệp vụ ngành Công an Bố cục luận văn Bố cục luận văn chia thành chương sau: 10