Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Ứng Dụng Mô Hình Yolo Trong Phát Hiện Biển Số Xe Máy Và Xây Dựng Phần Mềm Quản Lý Bãi Giữ Xe.pdf

HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THÔNG TINBÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐỀ TÀI: Ứng dụng mô hình Yolo trong phát hiện biển số xe máy và xây dựng phần mềm quản lý bãi giữ xe Giảng viên hướng dẫn: N

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU TẠI TP HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐỀ TÀI: Ứng dụng mô hình Yolo trong phát hiện biển số xe máy và xây dựng

phần mềm quản lý bãi giữ xe

Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN XUÂN SÂM Sinh viên thực hiện: TRẦN TRỌNG NHÂNLớp : Công nghệ thông tin k61

Khoá : k61

Tp Hồ Chí Minh, năm 2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU TẠI TP HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐỀ TÀI: Ứng dụng mô hình Yolo trong phát hiện biển số xe máy và xây dựng

phần mềm quản lý bãi giữ xe

Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN XUÂN SÂM Sinh viên thực hiện: TRẦN TRỌNG NHÂNLớp : Công nghệ thông tin k61

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆPBỘ MÔN: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Mã sinh viên:6151071016 Họ tên SV: Trần Trọng Nhân1 Tên đề tài

Ứng dụng mô hình Yolo trong phát hiện biển số xe máy và xây dựng phần mềm quản lý bãi giữ xe

2 Mục đích, yêu cầu

Mục đíchTự động hóa quy trình nhận dạng biển số xe: Sử dụng mô hình Yolo để tự động phát hiện và nhận diện biển số xe máy, giúp giảm thiểu sai sót và tăng hiệu suất so với việc nhận dạng thủ công

Quản lý bãi giữ xe hiệu quả: Xây dựng một hệ thống phần mềm quản lý bãi giữ xe tích hợp công nghệ nhận diện biển số xe, giúp theo dõi và quản lý xe ra vào một cách chính xác và tiện lợi

Cải thiện an ninh và kiểm soát: Hệ thống giúp kiểm soát ra vào bãi giữ xe chặt chẽ hơn, giảm thiểu tình trạng mất trộm xe và tăng cường an ninh cho bãi xe

Yêu cầuChính xác trong việc nhận diện biển số xe: Mô hình Yolo phải đạt độ chính xác cao trong việc phát hiện và nhận diện biển số xe máy dưới nhiều điều kiện ánh sáng và góc quay khác nhau

Tích hợp hệ thống phần mềm quản lý: Phát triển một phần mềm quản lý bãi giữ xe có khảnăng lưu trữ, tra cứu thông tin xe ra vào, và có giao diện người dùng thân thiện.Khả năng hoạt động thời gian thực: Hệ thống cần xử lý nhận diện biển số xe và cập nhật thông tin vào phần mềm quản lý ngay lập tức khi xe ra vào bãi

Độ tin cậy và ổn định: Hệ thống phải hoạt động ổn định, đáng tin cậy và có thể chịu được khối lượng lớn xe ra vào hàng ngày

Bảo mật thông tin: Đảm bảo bảo mật thông tin của chủ xe và dữ liệu xe ra vào bãi giữ xe, chỉ có người được ủy quyền mới có quyền truy cập

Với những mục đích và yêu cầu này, đề tài không chỉ giúp tự động hóa và tối ưu hóa việc quản lý bãi giữ xe mà còn góp phần nâng cao an ninh và hiệu quả vận hành của bãi giữ xe

3 Nội dung và phạm vi đề tài

Nội dungNghiên cứu về mô hình Yolo (You Only Look Once):Tổng quan về các phiên bản của mô hình Yolo (YoloV3, YoloV4, YoloV5, v.v.).Phân tích cơ chế hoạt động, ưu điểm và nhược điểm của Yolo trong việc phát hiện đối tượng.Ứng dụng mô hình Yolo trong phát hiện biển số xe máy:

Thu thập và chuẩn bị bộ dữ liệu về biển số xe máy, bao gồm các ảnh chụp từ nhiều góc độ và điều kiện ánh sáng khác nhau

Huấn luyện mô hình Yolo trên bộ dữ liệu đã chuẩn bị, điều chỉnh các tham số để tối ưu hóa độ chính xác và tốc độ nhận diện.

Đánh giá hiệu suất của mô hình Yolo trong việc phát hiện và nhận diện biển số xe máy.Phát triển phần mềm quản lý bãi giữ xe:

Thiết kế cơ sở dữ liệu để lưu trữ thông tin xe ra vào, bao gồm thông tin biển số, thời gian ra vào, và hình ảnh liên quan

Phát triển giao diện người dùng (UI) cho phần mềm, đảm bảo tính thân thiện và dễ sử dụng.Tích hợp mô hình Yolo vào phần mềm để tự động nhận diện biển số xe khi xe ra vào bãi.Kiểm thử và triển khai hệ thống:

Tiến hành kiểm thử hệ thống trong môi trường giả lập và thực tế, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác

Triển khai hệ thống tại một bãi giữ xe thực tế để đánh giá hiệu quả và thu thập phản hồi từ người dùng

Đánh giá và cải tiến:Thu thập và phân tích dữ liệu từ quá trình vận hành thử nghiệm.Đưa ra các cải tiến và tối ưu hóa hệ thống dựa trên phản hồi và dữ liệu thu thập được.Phạm vi đề tài

Phạm vi kỹ thuật:Sử dụng mô hình Yolo để phát hiện và nhận diện biển số xe máy.Phát triển phần mềm quản lý bãi giữ xe với các chức năng cơ bản như đăng nhập/đăng xuất, quảnlý thông tin xe ra vào, và báo cáo tình trạng bãi xe

Tích hợp công nghệ nhận diện biển số vào phần mềm quản lý bãi xe.Phạm vi triển khai:

Triển khai hệ thống tại một hoặc một vài bãi giữ xe có quy mô vừa và nhỏ để thử nghiệm và đánhgiá

Thu thập dữ liệu và phản hồi từ quá trình triển khai để cải tiến hệ thống.Phạm vi nghiên cứu:

Tập trung vào việc áp dụng và tối ưu hóa mô hình Yolo cho việc nhận diện biển số xe máy.Đánh giá hiệu quả và độ chính xác của mô hình trong các điều kiện thực tế khác nhau.Không bao gồm việc phát triển hoặc cải tiến các phiên bản mới của mô hình Yolo mà chỉ tập trung vào việc ứng dụng mô hình hiện có

Với phạm vi và nội dung này, đề tài sẽ đảm bảo cung cấp một giải pháp hoàn chỉnh và hiệu quả cho việc quản lý bãi giữ xe, đồng thời mở rộng khả năng ứng dụng của mô hình Yolo trong lĩnh vực nhận diện biển số xe máy

4 Công nghệ, công cụ và ngôn ngữ lập trình

1 Công nghệ và mô hình học máyYOLO (You Only Look Once): Mô hình phát hiện đối tượng được sử dụng cho việc nhận diện biển số xe máy Có thể sử dụng các phiên bản YOLOv4 hoặc YOLOv5 tùy theo yêu cầu về độ chính xác và tốc độ

2 Công cụ phát triển và môi trường lập trìnhGoogle Colab: Một nền tảng dựa trên đám mây cung cấp môi trường Jupyter Notebook để thực hiện các thí nghiệm học máy, huấn luyện mô hình và chạy các mã Python Google Colab hỗ trợ GPU miễn phí, giúp tăng tốc độ huấn luyện mô hình YOLO

Python: Ngôn ngữ lập trình chính được sử dụng cho toàn bộ quá trình phát triển từ xử lý dữ liệu, huấn luyện mô hình, và xây dựng phần mềm quản lý bãi giữ xe.

PyCharm: Một IDE mạnh mẽ dành cho phát triển Python, hỗ trợ trong việc viết mã, gỡ lỗi, và quản lý dự án

Visual Studio: Một IDE toàn diện hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình, bao gồm C# và Python, rất phù hợp cho phát triển ứng dụng WinForms và tích hợp các công nghệ khác

3 Thư viện và frameworkOpenCV: Thư viện mã nguồn mở mạnh mẽ cho xử lý ảnh và video, giúp trong việc tiền xử lý hình ảnh trước khi đưa vào mô hình YOLO

TensorFlow/Keras hoặc PyTorch: Các framework học máy mạnh mẽ hỗ trợ việc xây dựng, huấn luyện, và triển khai mô hình học sâu

PaddleOCR: Một công cụ mạnh mẽ và dễ sử dụng cho nhận diện ký tự quang học (OCR), có thể được sử dụng để đọc và nhận diện số trên biển số xe sau khi được phát hiện bởi YOLO.4 Công cụ và nền tảng cơ sở dữ liệu

SQL Server: Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ mạnh mẽ, được sử dụng để lưu trữ thông tin về xe và lịch sử ra vào bãi xe SQL Server cung cấp các tính năng bảo mật và quản lý dữ liệu mạnh mẽ.SQLite: Một tùy chọn nhẹ và dễ triển khai cho các ứng dụng nhỏ hơn hoặc trong giai đoạn phát triển ban đầu trước khi chuyển sang SQL Server

5 Công cụ quản lý dự án và cộng tácGitHub: Nền tảng quản lý mã nguồn và cộng tác, giúp theo dõi sự thay đổi mã nguồn, quản lý cácphiên bản, và cộng tác giữa các thành viên trong nhóm

Trello hoặc Jira: Công cụ quản lý dự án hỗ trợ lập kế hoạch, theo dõi tiến độ và quản lý công việc

6 Công cụ phát triển giao diện người dùngWinForms (Windows Forms): Một framework của Microsoft cho phát triển ứng dụng giao diện đồ họa (GUI) trên nền tảng Windows, sử dụng ngôn ngữ C#

C#: Ngôn ngữ lập trình chính cho phát triển ứng dụng WinForms, cung cấp sự linh hoạt và mạnh mẽ trong việc xây dựng các ứng dụng Windows

5 Các kết quả chính dự kiến sẽ đạt được và ứng dụng

1 Các kết quả chính dự kiến đạt đượcMô hình YOLO được huấn luyện thành công:Mô hình YOLO (YOLOv4 hoặc YOLOv5) được huấn luyện trên bộ dữ liệu biển số xe máy với độ chính xác cao trong việc nhận diện biển số dưới nhiều điều kiện ánh sáng và góc chụp khác nhau

Đánh giá hiệu suất của mô hình thông qua các chỉ số như độ chính xác (accuracy), độ nhạy (recall), và độ đặc hiệu (precision)

Hệ thống nhận diện biển số xe thời gian thực:Triển khai thành công mô hình YOLO vào hệ thống để nhận diện biển số xe máy thời gian thực.Hệ thống có khả năng xử lý hình ảnh/video từ camera giám sát và nhận diện biển số xe ngay lập tức

Phần mềm quản lý bãi giữ xe với giao diện WinForms:Phát triển phần mềm quản lý bãi giữ xe sử dụng WinForms với các chức năng chính như:Đăng nhập/đăng xuất người dùng

Ghi nhận và quản lý thông tin xe ra vào bãi, bao gồm thời gian, biển số xe và hình ảnh liên quan.Tra cứu và báo cáo tình trạng bãi xe

Giao diện thân thiện và dễ sử dụng.Cơ sở dữ liệu lưu trữ và quản lý thông tin xe ra vào:Thiết kế và triển khai cơ sở dữ liệu trên SQL Server hoặc SQLite để lưu trữ thông tin xe ra vào.Cung cấp các chức năng truy vấn, cập nhật, và báo cáo dữ liệu một cách nhanh chóng và chính xác.

Tích hợp PaddleOCR để nhận diện ký tự biển số:Sử dụng PaddleOCR để trích xuất ký tự từ biển số xe sau khi được mô hình YOLO phát hiện.Đảm bảo độ chính xác cao trong việc nhận diện ký tự và số trên biển số xe

Kiểm thử và triển khai thực tế:Tiến hành kiểm thử hệ thống trong môi trường giả lập và thực tế để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả

Triển khai hệ thống tại một bãi giữ xe thực tế, thu thập phản hồi từ người dùng để cải tiến và hoàn thiện hệ thống

2 Ứng dụngQuản lý bãi giữ xe tự động:Giảm thiểu sai sót và thời gian chờ đợi khi xe ra vào bãi giữ xe.Tự động ghi nhận và quản lý thông tin xe, giúp nâng cao hiệu quả và tính chính xác trong quản lý

Nâng cao an ninh:Kiểm soát chặt chẽ việc ra vào của xe, giảm thiểu nguy cơ mất trộm.Lưu trữ thông tin chi tiết về xe ra vào, hỗ trợ công tác điều tra khi cần thiết.Tối ưu hóa vận hành bãi giữ xe:

Cải thiện trải nghiệm người dùng nhờ hệ thống tự động và giao diện thân thiện.Giảm thiểu chi phí và công sức cho việc quản lý thủ công

Dễ dàng tích hợp và mở rộng:Hệ thống có thể dễ dàng tích hợp vào các bãi giữ xe hiện có hoặc mở rộng ra các bãi giữ xe mới.Có khả năng tùy chỉnh và nâng cấp để đáp ứng nhu cầu thay đổi của bãi giữ xe và người sử dụng.Báo cáo và phân tích dữ liệu:

Cung cấp các báo cáo chi tiết về lượng xe ra vào, thời gian lưu trú, và tình trạng bãi xe.Hỗ trợ quản lý trong việc phân tích và đưa ra các quyết định quản lý bãi xe hiệu quả hơn

6 Giáo viên và cán bộ hướng dẫn

Họ tên: Nguyễn Xuân SâmĐơn vị công tác: Khoa CNTT, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM

Điện thoại: 0969 938 284 Email: samnx@hcmute.edu.vn

Trưởng BM Công nghệ Thông tinGiáo viên hướng dẫn

ThS Nguyễn Thị Hải Bình

Đã nhận nhiệm vụ TKTN

LỜI CẢM ƠN (size 15, bold)

(Cách 1 tab, Time newRoman, 20)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (size 15, bold)

(Cách 1 tab, Time newRoman, 20)

Tp Hồ Chí Minh, ngày ….… tháng ….… năm ….…

Giáo viên hướng dẫn

Lê Nhật Tùng

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ (size 15, bold)

(Cách 1 tab, Time newRoman, 20, mỗi nội dung trình bày bắt đầu từ 1 trang mới)

thích, nêu rõ nguồn trích hoặc sao chụp,…

Trong bối cảnh này, việc xây dựng một phần mềm quản lý bãi giữ xe tích hợp công nghệ nhận diện biển số xe sẽ mang lại nhiều lợi ích, bao gồm giảm thiểu thời gian chờ đợi, tăngcường an ninh, và tối ưu hóa quy trình vận hành bãi giữ xe Sự kết hợp giữa mô hình YOLO và các công cụ lập trình hiện đại như Python, SQL Server, và WinForms sẽ giúp tạo ra một hệ thống quản lý bãi giữ xe hoàn chỉnh và hiệu quả.

1.2 Mục tiêu nghiên cứuXây dựng mô hình YOLO để nhận diện biển số xe máy:Huấn luyện mô hình YOLO với bộ dữ liệu biển số xe máy để đạt độ chính xác cao trong việc phát hiện biển số xe dưới nhiều điều kiện khác nhau

Phát triển phần mềm quản lý bãi giữ xe tích hợp mô hình YOLO:Thiết kế và phát triển phần mềm quản lý bãi giữ xe với giao diện người dùng thân thiện, sử dụng công nghệ WinForms

Tích hợp mô hình YOLO để nhận diện biển số xe máy thời gian thực khi xe ra vào bãi giữxe

Đánh giá hiệu quả và triển khai hệ thống:Kiểm thử hệ thống trong môi trường giả lập và thực tế, đảm bảo hoạt động ổn định và chính xác

Triển khai hệ thống tại một bãi giữ xe thực tế và thu thập phản hồi để cải tiến hệ thống.1.3 Phạm vi

Phạm vi kỹ thuật:

Sử dụng mô hình YOLO để phát hiện và nhận diện biển số xe máy

Phát triển phần mềm quản lý bãi giữ xe với các chức năng cơ bản như đăng nhập/đăng xuất, quản lý thông tin xe ra vào, và báo cáo tình trạng bãi xe.

Phạm vi triển khai:Triển khai hệ thống tại một hoặc một vài bãi giữ xe có quy mô vừa và nhỏ để thử nghiệm và đánh giá

Thu thập dữ liệu và phản hồi từ quá trình triển khai để cải tiến hệ thống.Phạm vi nghiên cứu:

Tập trung vào việc áp dụng và tối ưu hóa mô hình YOLO cho việc nhận diện biển số xe máy

Đánh giá hiệu quả và độ chính xác của mô hình trong các điều kiện thực tế khác nhau.Không bao gồm việc phát triển hoặc cải tiến các phiên bản mới của mô hình YOLO mà chỉ tập trung vào việc ứng dụng mô hình hiện có

1.4 Cấu trúc báo cáo thực tập tốt nghiệp1.4.1 Chương 1: Mở đầu

Trình bày tổng quan về đề tài, bao gồm bối cảnh và sự cần thiết của việc nghiên cứu ứng dụng mô hình YOLO trong phát hiện biển số xe máy và quản lý bãi giữ xe

Xác định mục tiêu nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu và cấu trúc của báo cáo.1.4.2 Chương 2: Cơ sở lý thuyết và công nghệ

Trình bày lý thuyết về mô hình YOLO và các công nghệ liên quan.Giới thiệu về các công cụ và ngôn ngữ lập trình được sử dụng trong quá trình phát triển hệ thống

Phân tích các phương pháp và thuật toán liên quan đến nhận diện biển số xe và quản lý bãi giữ xe

1.4.3 Chương 3: Phát triển và triển khai hệ thốngTrình bày quy trình thu thập và chuẩn bị dữ liệu cho việc huấn luyện mô hình YOLO.Mô tả quá trình phát triển phần mềm quản lý bãi giữ xe, bao gồm thiết kế cơ sở dữ liệu, giao diện người dùng và tích hợp mô hình nhận diện

Trình bày các kết quả kiểm thử và đánh giá hiệu suất của hệ thống

Mô tả quá trình triển khai hệ thống tại bãi giữ xe thực tế và thu thập phản hồi từ người dùng.

1.4.4 Chương 4: Kết quả và thảo luậnTrình bày chi tiết các kết quả đạt được từ quá trình nghiên cứu và phát triển.Thảo luận về các thách thức gặp phải và cách giải quyết

Đưa ra các đề xuất và hướng phát triển tiếp theo cho hệ thống.1.4.5 Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Tóm tắt những kết quả chính của đề tài.Đưa ra các kiến nghị cho việc triển khai và áp dụng hệ thống trong thực tế.Đề xuất hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo để cải thiện hệ thống

CHƯƠNG 2 TÌM HIỂU NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH PYTHON, ỨNG DỤNG

VÀO BÀI TOÁN GIẢI GAME SODOKU

2.1 Tổng quan về ngôn ngữ lập trình Python2.1.1 Cấu trúc dữ liệu

2.1.2 … 2.2 Ứng dụng giải game Sodoku

2.2.1 Bài toán Sodoku2.2.2 Thiết kế thuật toán, cấu trúc dữ liệu, cơ sở dữ liệu, các sơ đồ kiến trúcphần mềm, kiến trúc phần cứng, …

2.2.3 Xây dựng ứng dụng bằng ngôn ngữ lập trình Python

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

3.1 Kết quả đạt được3.2 Kiến nghị

PHỤ LỤC

Phụ lục 1: hướng dẫn cài đặtPhụ lục 2: hướng dẫn sử dụng

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] T.S Lê Phan Thị Diệu Thảo, Nguyễn Thảo Phương, Nợ công và những vấn đề cầnbàn thêm, Nhà xuất bản Kinh Tế

[2] Boulding, K.E (1995), Economics analysis, Hamish Hamilton, London [3] Http://dantri.com.vn/c76/s76-402058/nhung-moc-chinh-cua-khung-hoang-no-chau-au.htm,

“Những mốc chính của khủng hoảng nợ châu Âu”