XÂY DỰNG HỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE MÁY CHO BÃI GIỮ XE TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG HỘI ĐỒNG KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGUYỄN NHẬT KHANG Lớp ĐH Tin học 10 XÂY DỰNG HỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE MÁY CHO BÃI GIỮ XE TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG BẢN THUYẾT MINH ĐỀ CƢƠNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN Tiền Giang, tháng 7/năm 2014 TRƢỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG ĐỀ CƢƠNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE CHO BÃI GIỮ XE TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học tự nhiên Sinh viên thực hiện: Nguyễn Nhật Khang Võ Thị Thủy Tuyên Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: ĐH Tin học 10, Công nghệ thông tin Năm thứ: Số năm đào tạo: Ngành học: Tin học Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Trần Thế Hiệp Tiền Giang, tháng 7/năm 2014 Nam Nữ MỤC LỤC A MỞ ĐẦU 1 Tổng quan tình hình nghiên cứu Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu .2 Phƣơng pháp nghiên cứu .2 Đối tƣợng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Cấu trúc đề tài B NỘI DUNG .5 CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 1.1 Quy định biển số xe Việt Nam .5 1.2 Tổng quan nhận dạng biển số xe 1.3 Tổng quan xử lý ảnh 1.4 Phƣơng pháp tách vùng chứa biển số .5 1.5 Phƣơng pháp tách ký tự 1.6 Phƣơng pháp nhận dạng ký tự 1.7 Thƣ viện xử lý ảnh EmguCV 1.8 Thẻ Mifare Ultralight ứng dụng hệ thống bãi giữ xe tự động .6 1.9 Môi trƣờng phát triển phần mềm .6 CHƢƠNG PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT PHẦN MỀM 2.1 Cài đặt chƣơng trình nhận dạng biển số xe máy .7 2.2 Phân tích phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe 2.3 Thiết kế phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe 2.4 Cài đặt phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe C KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ KẾT LUẬN KHUYẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 10 BẢNG DỰ TRÙ KINH PHÍ 12 A MỞ ĐẦU Tổng quan tình hình nghiên cứu Xe hai bánh đƣơc sử dụng Việt Nam phổ biến ngày tăng, cần nhiều bãi giữ xe Việc giữ xe cách thủ công tốn nhiều nhân lực thời gian xử lý chậm Khi số lƣợng xe gửi lớn, nhƣ trƣờng học, bệnh viện, xí nghiệp, siêu thị, trung tâm giải trí, chợ… cổng vào bãi xe thƣờng bị ùn tắc, ngƣời giữ xe phải tập trung căng thẳng nhƣng khó đảm bảo khơng bị xe Để giải tình hình trên, số bãi giữ xe ứng dụng tự động hóa để nâng cao tính hiệu mức độ tin cậy bãi giữ xe cách trang bị hệ thống tự động nhận dạng biển số xe Các hệ thống đƣợc số công ty phần mềm phát triển cung cấp thị trƣờng khoảng 3-4 năm Do hệ thống đƣợc đăng ký bảo hộ sở hữu trí tuệ nên việc tìm hiểu, nghiên cứu “bên trong” hệ thống gặp nhiều khó khăn Lý chọn đề tài Ngày nay, với nhu cầu ngày cao đời sống xã hội phƣơng tiện lại, số lƣợng xe máy đƣợc nhiều ngƣời sử dụng sinh hoạt, học, làm, công tác… theo thời gian có xu hƣớng tăng lên đáng kể Tuy nhiên, việc ghi vé quản lí xe vào bãi giữ xe cách thủ công thƣờng gây ùn tắc lƣợng xe vào gặp lúc cao điểm, gây khó khăn cho nhân viên nhƣ gây thất tài cho chủ bãi giữ xe Ngồi ra, theo cách giữ xe thơng thƣờng nhƣ phát vé tay ghi phấn lên xe… khó kiểm soát xe vào nên thƣờng xảy cố xe với thủ đoạn tinh vi Đồng thời, việc ghi phấn lên xe gây mỹ quan Để giải tình trạng nhiều cơng ty phát triển giải pháp quản lý bãi xe thông minh Giải pháp sử dụng công nghệ nhận dạng biển số xe tự động, thẻ từ, camera ghi nhận hình ảnh với độ phân giải cao Hiện nay, bãi giữ xe trƣờng Đại học Tiền Giang ngày tiếp nhận hàng nghìn lƣợt xe gửi Vào cao điểm nhƣ vào học, sau tan học thƣờng xảy tình trạng ùn tắc cửa xe vào Vì bãi giữ xe sử dụng biện pháp thủ cơng ghi số lên xe phát thẻ nên khó khăn cho ngƣời ghi thẻ thời gian ngƣời gửi xe trƣờng hợp lúc nhiều xe vào tính an tồn không cao Đồng thời, sử dụng biện pháp thủ cơng việc thống kê xác tiền gửi xe số xe bãi khó Với mong muốn tìm hiểu kiến thức kỹ để phát triển giải pháp quản lý bãi xe thông minh, nhu cầu ngày thịnh hành bãi giữ xe, có bãi giữ xe trƣờng Đại học Tiền Giang, chúng em chọn đề tài "Xây dựng phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe Trƣờng Đại học Tiền Giang" làm đề tài nghiên cứu chúng em Đề tài giúp chúng em củng cố nhiều kiến thức, kỹ học chƣơng trình đào tạo, đồng thời tạo hội, thử thách, để chúng em tìm hiểu, học hỏi số lĩnh vực mới, đặc biệt lĩnh vực xử lý ảnh, nhận dạng ảnh Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe Trƣờng Đại học Tiền Giang Phần mềm dự kiến có chức sau đây: - Quản lý giao tiếp máy tính với camera, đầu đọc thẻ từ - Nhận dạng số xe từ ảnh chụp đuôi xe - Quản lý lƣu trữ, truy xuất, hiển thị liệu xe vào, xe - Thống kê, báo cáo - Quản trị hệ thống: phân quyền, lƣu dự phòng phục hồi Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp lý thuyết: - Nghiên cứu nguyên lý, thuật toán xử lý, nhận dạng ảnh số - Nghiên cứu lý thuyết giao tiếp máy tính với thiết bị ngoại vi Phƣơng pháp thực nghiệm: - Nghiên cứu, tìm hiểu ứng dụng liên quan đến đề tài thực tế - Tìm hiểu thực tế bãi giữ xe - Phân tích, thiết kế cài đặt phần mềm - Thử nghiệm phần mềm thƣc tế Đối tƣợng nghiên cứu - Thuật toán xử lý ảnh nhận dạng biển số - Thƣ viện xử lý ảnh OpenCV, EmguCV - Phƣơng pháp giao tiếp máy tính với thiết bị ngoại vi (camera, đầu đọc thẻ từ) - Nguyên tắc hoạt động hệ thống nhận dạng biển số xe máy bãi giữ xe - Môi trƣờng lập trình Microsoft Visual Studio 2010, hệ quản trị sở liệu SQL Server 2008, ngôn ngữ lập trình C# Phạm vi nghiên cứu - Phần mềm nhận dạng biển số xe máy phù hợp với thực tế bãi giữ xe trƣờng Đại học Tiền Giang - Qui cách, hình thức biển số xe máy theo Quy định Bộ Công An Việt Nam Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu ứng dụng liên quan đến đề tài triển khai thực tế - Nghiên cứu nguyên tắc hoạt động hệ thống tự động nhận dạng biển số xe cho bãi giữ xe - Nghiên cứu giải thuật xử lý ảnh nhận dạng nói chung nhƣ giải thuật nhận dạng biển số xe - Nghiên cứu camera, đầu đọc thẻ từ thẻ từ - Tìm hiểu phƣơng pháp giao tiếp máy tính với thiết bị ngoại vi (camera, đầu đọc thẻ từ) - Tìm hiểu phƣơng pháp đóng gói ứng dụng, lƣu phục hồi Cơ sở liệu - Tìm hiểu mơi trƣờng lập trình Microsoft Visual Studio 2010, hệ quản trị sở liệu SQL Server 2008 Cấu trúc đề tài Cấu trúc đề tài gồm phần nhƣ sau: A Mở đầu B Nội dung Chƣơng 1: Cơ sở lý thuyết khoa học công nghệ Chƣơng 2: Phân tích, thiết kế, cài đặt ứng dụng C Kết luận khuyến nghị B NỘI DUNG CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 1.1 Quy định biển số xe Việt Nam 1.1.1 Quy định kích thƣớc biển số xe 1.1.2 Cách sử dụng chữ số sêri đăng ký biển số 1.2 Tổng quan nhận dạng biển số xe 1.3 Tổng quan xử lý ảnh 1.3.1 Một số khái niệm xử lý ảnh 1.3.2 Các vấn đề xử lý ảnh 1.4 Phƣơng pháp tách vùng chứa biển số 1.4.1 Phƣơng pháp phát biên dùng biến đổi Hough 1.4.2 Phƣơng pháp phát biên dựa vào phép tốn hình thái học 1.4.3 Giải thuật tìm biên 1.5 Phƣơng pháp tách ký tự 1.6 Phƣơng pháp nhận dạng ký tự 1.6.1 Tổng quan nhận dạng 1.6.2 Bản chất trình nhận dạng 1.6.3 Nhận dạng ký tự phƣơng pháp SVM 1.7 Thƣ viện xử lý ảnh EmguCV 1.7.1 Thƣ viện OpenCV 1.7.2 Thƣ viện EmguCV 1.8 Thẻ Mifare Ultralight ứng dụng hệ thống bãi giữ xe tự động 1.8.1 Tổng quan thẻ Mifare 1.8.2 Thẻ Mifare Ultralight 1.9 Môi trƣờng phát triển phần mềm 1.9.1 Môi trƣờng lập trình Visual Studio NET 1.9.2 Hệ quản trị sở liệu SQL Server CHƢƠNG PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT PHẦN MỀM 2.1 Cài đặt chƣơng trình nhận dạng biển số xe máy 2.1.1 Minh họa giải thuật 2.1.2 Giao diện chƣơng trình 2.1.3 Đánh giá hiệu chƣơng trình 2.2 Phân tích phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe 2.2.1 Phân tích yêu cầu 2.2.2 Các chức đề xuất hệ thống 2.2.3 Phân tích sở liệu 2.2.4 Mơ hình luồng liệu (DFD - Data Flow Diagram) 2.2.5 Kịch chức 2.3 Thiết kế phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe 2.3.1 Cơ sở liệu 2.3.2 Các lớp 2.3.3 Các Form 2.4 Cài đặt phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe C KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ KẾT LUẬN KHUYẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ công an, Quy định kích thƣớc chữ số tên biển số ô tô, mô tô, máy kéo, xe máy điện, Rơ moóc, Sơmi Rơ moóc tổ chức, cá nhân nƣớc nƣớc (Ban hành kèm theo Thông tƣ 36/2010/TT-BCA ngày 12/10/2010 Bộ Công an), 2010 [2] Nguyễn Văn Long, Ứng dụng xử lý ảnh thực tế với thư viện OpenCV C/C++, http://www.comvisap.com/2011/11/ebook-ung-dung-xu-ly-anh-trong-thuc- te.html, 2013 [3] TS Đỗ Đăng Tồn, TS Phạm Việt Bình, Giáo Trình Xử lý ảnh, Đại Học Thái Nguyên, Thái Nguyên, 2007 [4] Lê Hồng Thái, Giải pháp quản lý bãi gửi xe thông minh Smart Parking (SPM) Biển Bạc, http://bienbac.net/archives/95, 2012 [5] Nguyễn Phạm Anh Tuấn, Báo cáo nghiên cứu khoa học Nhận dạng biển số xe, Đại Học Lạc Hồng - khoa Điện - Điện tử, Biên Hòa, 2010 [6] Phan Thị Thanh Thủy, Đồ án tốt nghiệp Đại học ngành Cơng nghệ thơng tin “Tìm hiểu toán nhận dạng biển số xe”, Trƣờng đại học dân lập Hải Phòng, Hải Phòng, 2009 [7] Tạo dự án EmguCV (creating my first EmguCV project), http://vtct.wordpress.com/2013/05/24/tao-du-an-emgucv-dau-tien-creating-my-firstemgucv-project, 2013 [8] Tutorial - EmguCV: OpenCV in NET(C#, VB, C++ and more), http://www.emgu.com/wiki/index.php/Tutorial, 2014 TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Các nội dung, công việc STT Sản phẩm (gắn với mốc đánh giá đạt đƣợc chủ yếu) Nghiên cứu ứng dụng thực tế, nguyên tắc hoạt động hệ thống tự động nhận dạng biển Hình dung hệ nhận dạng vùng biển số xe, ký Từ Thành 20/05/2014 viên đến nhóm Thành viên 18/06/2014 nhóm Tìm hiểu phƣơng pháp học Tập mẫu dùng Từ nhận dạng 19/06/2014 máy, huấn luyện tập mẫu ký tự biền đến Thành thực đề tài số xe máy Phân tích, thiết kế giao diện phần mềm cho phần mềm xây dựng sở hệ liệu thống cần đƣợc phát triển sở liệu nhóm Từ Thành 04/07/2014 viên đến 25/07/2014 nhóm Cài đặt chức nhận dạng Chức nhận Từ biển số xe máy từ ảnh chụp dạng biển số xe 26/07/2014 đuôi xe máy từ ảnh chụp đến 10 viên 03/07/2014 Các yêu cầu Cơ sở hƣớng 30/05/2014 xử lý ảnh thực đến tự vùng biển số; thƣ viện (bắt đầu, Từ Tìm hiểu lý thuyết liên quan đến đề tài; giải thuật Ngƣời 29/05/2014 thống cần xây dựng số xe Thời gian kết thúc) chủ yếu cần đƣợc thực Thành viên chứa biển số Kết nối phần cứng hệ Hệ thống 09/08/2014 với nhóm Từ Thành thống, cài đặt chức chức lại cho hệ thống hoạt động đƣợc 10/08/2014 viên đến 28/08/2014 nhóm Từ Thành Chạy thử phần cứng, sửa Phần mềm hoàn 29/08/2014 lỗi hoàn chỉnh phần mềm viên 11 đến 30/09/2014 chỉnh nhóm BẢNG DỰ TRÙ KINH PHÍ Các khoảng chi Đơn vị tính Đề cƣơng Số lƣợng Đơn giá (VNĐ) 300.000 Xây dựng đề cƣơng đề tài Xây dựng báo cáo khoa Đề cƣơng 1.000.000 học In ấn photo Bộ 120.000 Easycap 4ch USB 2.0 dvr Cái 550.000 Capture Nguồn 12V/2A Cái 70.000 RFID Reader Cái 1.300.000 USB to UART PL2303 Cái 180.000 TỔNG CỘNG 4.000.000 (Bốn triệu chẵn) ĐVT: đồng Thành tiền (VNĐ) 300.000 1.000.000 600.000 550.000 70.000 1.300.000 180.000 Tiền Giang, ngày 29 tháng năm 2014 Ngƣời hƣớng dẫn Khoa Công nghệ thơng tin Ngƣời thực Phịng QLKH & QHQT Duyệt Hiệu trƣởng 12 Phòng tài vụ ... trình nhận dạng biển số xe máy .7 2.2 Phân tích phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe 2.3 Thiết kế phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe 2.4 Cài đặt phần mềm nhận dạng. .. cầu ngày thịnh hành bãi giữ xe, có bãi giữ xe trƣờng Đại học Tiền Giang, chúng em chọn đề tài "Xây dựng phần mềm nhận dạng biển số xe máy cho bãi giữ xe Trƣờng Đại học Tiền Giang" làm đề tài nghiên...TRƢỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG ĐỀ CƢƠNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE CHO BÃI GIỮ XE TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN Thuộc nhóm ngành khoa học: