37 Trang 9 TÓM TẮT Hiện nay ngành công nghệ giám sát an ninh đang được các nước áp dụng phổ biến và với nhu cầu có thể bảo vệ được tài sản của chính mình, nên nhóm đã suy nghĩ và quyết
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH TRONG GIÁM SÁT AN NINH SỬ DỤNG BẰNG CÁCH KẾT HỢP MÔ HÌNH PHÂN PHỐI CHUẨN GVHD: TS.NGUYỄN MẠNH HÙNG SVTH: BÙI VĂN CHÂU MSSV: 12141021 SVTH: VÕ ĐÌNH Y MSSV: 12141270 SKL 0 4 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2016 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG Đề tài: ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH TRONG GIÁM SÁT AN NINH SỬ DỤNG BẰNG CÁCH KẾT HỢP MƠ HÌNH PHÂN PHỐI CHUẨN GVHD : TS Nguyễn Mạnh Hùng SVTH : Bùi Văn Châu MSSV : 12141021 SVTH : Võ Đình Y MSSV : 12141270 Tp Hồ Chí Minh – 07/2016 LỜI CAM ĐOAN Chúng Bùi Văn Châu Võ Đình Y cam đoan Đồ Án Tốt Nghiệp cơng trình nghiên cứu thân chúng tơi hướng dẫn TS Nguyễn Mạnh Hùng Các kết công bố ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trung thực khơng chép từ cơng trình khác Các tài liệu sử dụng phục vụ cho việc thực đề tài ghi rõ tên phần tài liệu tham khảo Người thực đề tài Bùi Văn Châu Võ Đình Y iv LỜI CẢM ƠN Trong thực tế đằng sau thành cơng, giúp đỡ ân cần nhiệt tình, với lời động viên dù có hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp đến từ người Và trở thành sinh viên trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật niềm tự hào chúng em Trong suốt thời gian học tập trường nay, chúng em nhận nhiều quan tâm, bảo, giúp đỡ đến từ quý thầy cô giáo trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật nói chung, thầy mơn Điện Tử Cơng Nghiệp nói riêng, với gia đình bạn bè ngồi trường Với lịng biết ơn sâu sắc chúng em xin thơng qua báo cáo đồ án tốt nghiệp xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể q thầy nhà trường nhiệt tình ân cần dạy bảo chúng em, truyền dạy cho chúng em kiến thức quý báu làm tảng cho chúng em ngồi thực tế làm việc cách hiệu Và đặc biệt học kỳ ban lãnh đạo nhà trường phối hợp với ban lãnh đạo khoa tạo điều kiện cho chúng em làm đồ án tốt nghiệp, xem việc quan trọng giúp chúng em nắm bắt lại kiến thức quan trọng, đồng thời q trình nghiên cứu chúng em tìm kiến thức mới, áp dụng sau tốt nghiệp thực tế làm việc Chúng em xin chân thành cảm ơn đến thầy TS Nguyễn Mạnh Hùng tận tình hướng dẫn giúp đỡ chúng em suốt thời gian làm đồ án, thầy trang bị cho chúng em kiến thức quý báu liên quan đến đề tài mà nhóm chọn Nếu không giúp đỡ từ thầy đề tài chúng em khó mà hồn thành Một lần nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Đề tài thực tháng đề tài thiếu sót, mong nhận đánh giá đóng góp ý kiến đến từ q thầy trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật nói chung thầy mơn Điện Tử Cơng Nghiệp nói riêng, với q thầy ngồi nhà trường, đến từ bạn đọc Xin chân thành cảm ơn! Người thực đề tài Bùi Văn Châu Võ Đình Y v MỤC LỤC TRANG BÌA i LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v MỤC LỤC vi LIỆT KÊ HÌNH VẼ viii LIỆT KÊ BẢNG ix TÓM TẮT x DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT xi DANH SÁCH CÁC TỪ TIẾNG ANH xii Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN 1.5 BỐ CỤC Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 PHƯƠNG PHÁP TRỪ NỀN 2.1.1 Giới thiệu 2.1.2 Yêu cầu hệ thống sử dụng phương pháp trừ 2.1.2.1 Tiền xử lý 2.1.2.2 Mơ hình hóa 2.1.2.3 Phát đối tượng chuyển động 2.1.2.4 Hợp lý hóa liệu 2.1.3 Phương pháp giải 2.1.4 Ưu điểm nhược điểm phương pháp trừ 2.2 PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH PHÂN PHỐI CHUẨN KẾT HỢP 10 2.2.1 Giới thiệu 10 2.2.2 Ước lượng tham số 12 2.2.3 Ưu điểm nhược điểm phương pháp mơ hình phân phối chuẩn kết hợp 14 vi Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 15 3.1 GIỚI THIỆU 15 3.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 15 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 15 3.2.2 Tính tốn thiết kế 16 Chương THI CÔNG HỆ THỐNG 20 4.1 GIỚI THIỆU 20 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 20 4.2.1 Thi công vỏ hộp 20 4.2.2 Kết nối kiểm tra 21 4.3 ĐÓNG GÓI HỆ THỐNG 21 4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 22 4.4.1 Lưu đồ giải thuật 22 4.4.2 Phần mềm thư viện lập trình cho hệ thống 25 4.5 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 28 4.5.1 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng 28 4.5.2 Quy trình thao tác 30 Chương KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 34 5.1 THIẾT LẬP MÔI TRƯỜNG THỰC NGHIỆM 34 5.2 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 34 5.3 ẢNH HƯỞNG TỪ CÁC THÔNG SỐ 39 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 45 6.1 KẾT LUẬN 45 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC 48 vii LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1: Kết phương pháp trừ Hình 2.2: Ảnh trừ theo thời gian Hình 2.3: Hàm mật độ Gauss 10 Hình 2.4: Mơ hình phân phối chuẩn kết hợp 11 Hình 2.5: Hàm mật độ mơ hình phân phối chuẩn kết hợp có phân phối Gauss 12 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống 15 Hình 3.2: Camera quan sát Bluelover S7 16 Hình 3.3: Kít Raspberry pi B+ 17 Hình 3.4: Module sim 900A 18 Hình 3.5: Adapter 5V 1A USB 19 Hình 4.1: Hệ thống sau hoàn thành 21 Hình 4.2: Lưu đồ giải thuật xử lý hệ thống 22 Hình 4.3: Lưu đồ thực gửi tin nhắn 24 Hình 4.4: Giao diện đồ họa Raspbian 25 Hình 4.5: Màn hình truy cập vào Remote Desktop 29 Hình 4.6: Màn hình shutdown chương trình hệ thống chạy kít 29 Hình 4.7: Sau ngắt nguồn hệ thống 30 Hình 5.1: Ảnh ngõ vào điều kiện ánh sáng thường 35 Hình 5.2: Ảnh ngõ vào điều kiện ánh sáng tối 37 Hình 5.3: Giá trị thơng số lựa chọn điều kiện ánh sáng thường 42 Hình 5.4: Kết lựa chọn giá trị cho thông số điều kiện ánh sáng thường 42 Hình 5.5: Giá trị thông số lựa chọn điều kiện ánh sáng tối 43 Hình 5.6: Kết lựa chọn giá trị cho thông số điều kiện ánh sáng tối 43 viii LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang Bảng 3.1 Kết nối dây kít Raspberry pi B+ với thiết bị 16 Bảng 4.1 Danh sách linh kiện 20 Bảng 5.1 Kết sau làm thực nghiệm điều kiện ánh sáng thường 35 Bảng 5.2 Kết sau làm thực nghiệm điều kiện ánh sáng tối 37 Bảng 5.3 Nhận xét kết thực nghiệm 40 ix TÓM TẮT Hiện ngành công nghệ giám sát an ninh nước áp dụng phổ biến với nhu cầu bảo vệ tài sản mình, nên nhóm suy nghĩ định đến lựa chọn tiến hành thi cơng hệ thống giám sát an ninh sử dụng cách kết hợp mơ hình phân phối chuẩn Trong hệ thống giám sát an ninh nhóm đưa bước cụ thể để thực hiện: Tìm hiểu nghiên cứu kiến thức liên quan đến hệ thống - Về kiến thức xử lý ảnh - Về phương pháp mô hình phân phối chuẩn kết hợp - Về kít Raspberry pi B+ - Về module sim 900A - Về camera quan sát Bluelover S7 Tiến hành kết nối phần cứng Lập trình code xử lý Làm thực nghiệm kết xác Hồn thiện hệ thống Như đề tài chọn, nhóm tập trung vào tìm hiểu phương pháp mơ hình phân phối chuẩn kết hợp, nêu ưu điểm nhược điểm phương pháp, tính bật phương pháp so với phương pháp khác, cụ thể phương pháp trừ nền, sau hoàn thiện, hệ thống phát chuyển động thông báo cho gia chủ module sim 900A x DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Tên Thuật ngữ GMM Gaussian mixture model EM Expectation Maximization ML Maximum likelihood ID Identification MAP Maximum a posteriori probability PCA Principal component Analysis RGB Red Green Blue HSV Hue Saturation Value GPIO General-purpose input/output xi