Ứng dụng xử lý ảnh nhận diện biển số xe gắn máy bằng phần mềm labview

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH NHẬN DIỆN BIỂN SỐ XE GẮN MÁY BẰNG PHẦN MỀM LABVIEW Người hướng dẫn : Th.s Phạm Văn Phát Sinh viên thực : Hồ Duy Guỳnh Mã sinh viên : 1711505210136 Lớp : 17KTDT1 Đà Nẵng, 2021 Đồ Án Tốt Nghiệp TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người hướng dẫn) i Đồ Án Tốt Nghiệp TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người phản biện) ii Đồ Án Tốt Nghiệp TÓM TẮT Tên đề tài: ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH NHẬN DIỆN BIỂN SỐ XE GẮN MÁY BẰNG PHẦN MỀM LABVIEW Sinh viên thực hiện: Hồ Duy Guỳnh Mã SV: 1711505210136 Lớp: 17KTDT1 Thiết kế hệ thống nhận diện xử lý biển số xe gắn máy, xác định biển số xe được kiểm tra có chính xác hay không Ngoài chức chính nhận diện xử lý biển số xe gắn máy còn tích hợp các chức phụ kiểm tra lịch sử hệ thống, quản lý người sử dụng hệ thống và tạo bộ dữ liệu mới để nhận diện xử lý biển số Như hệ thống khác, hệ thống yêu cầu có phần cứng phần mềm Phần cứng có phần Camera để thu nhận hình ảnh phần mềm phân tích hình ảnh để lấy ký tự biển số xe Sau thu nhận đẩy vào chương trình để xử lý trình xử lý biển số thực sau: - TÁCH BIỂN SỐ: khối có chức tách biển số từ ảnh chụp phương pháp xử lý ảnh Kết c khối ảnh màu RBG (Red Green Blue) cắt từ ảnh chụp Đây cơng việc khó khăn ta khơng biết vị trí xác biển số Ngồi ra, phụ thuộc vào độ sáng ảnh chụp - PHÂN ĐOẠN KÍ TỰ: sau tách biển số, khối thực tách kí tự có biển số, tạo thành tập ảnh riêng biệt ký tự phục vụ việc nhận dạng ký tự Ảnh ký tự ảnh trắng đen - NHẬN DẠNG KÍ TỰ: sau phân đoạn, tách kí tự biến số tạo thành chuỗi ký tự Chuỗi đưa vào khối nhận dạng dạng để tiến hành nhận dạng ký tự chuỗi Đề tài gồm có chương chính:  Chương 1: Tổng quan xử lý ảnh(Chương trình bày nội dung liên quan kỹ thuật xử lý ảnh)  Chương 2: Phần mềm LabVIEW Xử lý ảnh với LabVIEW(Chương trình bày chi tiết phần mềm LabVIEW Cách thức thực hiện, xây dựng, phát triển ứng dụng lapview)  Chương 3: Thiết kế chương trình nhận diện biển số xe LabVIEW(Chương trình bày chi tiết cách xây dựng mơ hình nhận diện biển số, q trình huấn luyện(thủ công/tự động); liệu cho huấn luyện, edit code cho khối chức năng.v.v ) iii Đồ Án Tốt Nghiệp  Chương 4: Phân tích, đánh giá kết thực hiện(Chương trình bày chi tiết trình tìm hiểu, nghiên cứu; kết thực hiện; ưu nhược điểm hạn chế tồn tại; hướng phát triển,) iv Đồ Án Tốt Nghiệp TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: ThS Phạm Văn Phát Sinh viên thực hiện: Hồ Duy Guỳnh Mã SV: 1711505210136 Tên đề tài: ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH NHẬN DIỆN BIỂN SỐ XE GẮN MÁY BẰNG PHẦN MỀM LABVIEW Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Data ảnh biển số xe - Tài liệu LabVIEW - Nghiên cứu, tìm hiểu xử lý ảnh, phần mềm LabVIEW ứng dụng LabVIEW xử lý ảnh - Xây dựng mơ hình, sơ đồ, chương trình cho phép nhận diện biển sổ xe từ liệu ảnh chụp Kết dòng LICENSE NUMBER biển số xe, lưu kết sau xử lý Sai số mơ hình ≤ 05% - Phần mềm sử dụng: LabVIEW 2017 - Tài liệu: Hướng dẫn sử dụng LabVIEW, tài liệu đường link gợi ý GVHD Nội dung đồ án:  Chương 1: Tổng quan xử lý ảnh Chương trình bày nội dung liên quan kỹ thuật xử lý ảnh (như nhận diện ảnh, tách biên, trừ nền, trích xuất thuộc tính ảnh, dạng ảnh,….)  Chương 2: Phần mềm LabVIEW Xử lý ảnh với LabVIEW Chương trình bày chi tiết phần mềm LabVIEW, cơng cụ sử dụng, nghiên cứu đề tài Các nội dung gồm giới thiệu phần mềm; Khả ứng dụng; giao diện; công cụ; phát triển ứng dụng; cách thức thực hiện, xây dựng, phát triển ứng dụng LabVIEW; lập trình sinh mã LabVIEW (source code).v.v  Chương 3: Thiết kế chương trình nhận diện biển số xe LabVIEW Chương trình bày chi tiết cách xây dựng mơ hình nhận diện biển số xe bao gồm: Sơ đồ khối/mạch; chứng năng, thuộc tính khối/Block; ngun lý chung quy trình hoạt động mơ hình; thuật tốn(sơ đồ hoạt động, giải thích thuật tốn); q trình huấn luyện(thủ cơng/tự động); liệu cho huấn luyện liệu cho nhận dạng; vấn đề sai số, nhiều giải pháp xử lý; việc sinh mã edit code cho khối chức năng.v.v v Đồ Án Tốt Nghiệp  Chương 4: Phân tích, đánh giá kết thực Chương trình bày chi tiết trình tìm hiểu, nghiên cứu; kết thực hiện; ưu nhược điểm hạn chế tồn tại; đánh giá mức độ đạt so với yêu cầu, nhiệm vụ ĐATN; hướng phát triển, nghiên cứu tiếp(nếu có); kết luận; Các sản phẩm dự kiến - Báo cáo tổng kết đồ án tốt nghiệp - Mô hình mơ hệ thống nhận diện biển số xe sử dụng phần mềm LabVIEW Ngày giao đồ án: 18/01/2021 Ngày nộp đồ án: 20/05/2021 Đà Nẵng, ngày 18 tháng năm 2021 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn ThS Phạm Văn Phát vi Đồ Án Tốt Nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Trong q trình thực tập cơng ty, em tiếp cận với lĩnh vực liên quan đến ngành học Trong đó, nhận dạng xử lý ảnh lĩnh vực mà em tiếp cận giao nhiệm vụ nhiều Vì vậy, em chọn lĩnh vực Xử lý ảnh để thực đồ án với đề tài “ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH NHẬN DIỆN BIỂN SỐ XE GẮN MÁY BẰNG PHẦN MỀM LABVIEW” Để hoàn thành tốt đề tài này, trước tiên, Em xin chân thành cảm ơn thầy cô ban giám hiệu trường ĐH Sư Phạm Kỹ thuật Đà Nẵng nói chung thầy khoa Điện – Điện tử nói riêng tạo điều kiện giúp đỡ chúng em trình học tập nghiên cứu Tiếp đến, Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến anh Kỹ sư công ty TNHH Premo Việt Nam lô 21, KCN Điện Nam Điện Ngọc, Điện Bàn, Quảng Nam đơn vị Em thực tập hướng dẫn bồi dưỡng kiến thức trình thực tập làm việc công ty Và đặc biệt xin chân thành gửi lời cảm ơn thầy Phạm Văn Phát, giảng viên hướng dẫn người nhiệt tình giúp đỡ cho em suốt q trình hồn thành đề tài Do thời gian kiến thức hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi sai sót Em mong nhận đóng góp bổ sung thầy giáo bạn Cuối xin chân thành cảm ơn tất bạn đóng góp ý kiến hổ trợ em trình thực thành đồ án Sinh viên thực Hồ Duy Guỳnh vii Đồ Án Tốt Nghiệp CAM ĐOAN Kính gửi hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp khoa Điện- Điện Tử, trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng Tôi là Hồ Duy Guỳnh sinh viên lớp 17KTDT1, Khoa Điện- Điện Tử, trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH NHẬN DIỆN BIỂN SỐ XE GẮN MÁY BẰNG PHẦN MỀM LABVIEW ” là công trình nghiên cứu của bản thân Những phần sử dụng tài liệu tham khảo đồ án đã được nêu rõ phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết quả trình bày đồ án là sản phẩm riêng cơng trình nghiên cứu hoàn toàn trung thực, nếu sai xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật của bộ môn và nhà trường đề Sinh viên thực viii Đồ Án Tốt Nghiệp MỤC LỤC NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii TÓM TẮT iii NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP v LỜI NÓI ĐẦU vii CAM ĐOAN .viii MỤC LỤC ix DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ xii DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT .xv MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH [1] 1.1 SƠ LƯỢC VỀ XỬ LÝ ẢNH 1.2 CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG XỬ LÝ ẢNH 1.2.1 Một số khái niệm 1.2.2 Chỉnh mức xám 1.2.3 Trích chọn đặc điểm .6 1.2.4 Nhận diện .6 1.3 CÁC LOẠI TỆP CƠ BẢN TRONG XỬ LÝ ẢNH .7 1.3.1 File ảnh IMG 1.3.2 File ảnh PCX 1.3.3 Định dạng ảnh GIF(Graphics Interchanger Format) 1.3.4 File ảnh BMP (BITMAP) 10 1.3.5 Cấu trúc ảnh BMP 11 1.3.6 Cấu trúc ảnh PNG 12 1.4 CÁC ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN VỀ HISTOGRAM 13 1.4.1 Định nghĩa histogram gì? .13 1.5 PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA XỬ LÝ ẢNH 17 CHƯƠNG PHẦN MỀM LABVIEW VÀ XỬ LÝ ẢNH VỚI LABVIEW [2] .18 2.1 GIỚI THIỆU LABVIEW .18 2.1.1 LabVIEW gì? 18 2.1.2 Ưu điểm nhược điểm LabVIEW 18 2.1.3 Các khả LabVIEW 19 2.1.4 Môi trường phát triển LabVIEW 19 ix