HỆ THỐNG GIÁM SÁT BÃI GIỮ XE BẰNG CAMERA VÀ MÃ VẠCH

Hồ Chí Minh từ ngày 28\03\2011 đến ngày 30\05\2011, gồm những nội dung chủ yếu sau: Những kiến thức tổng hợp về hệ thống giữ xe thông minh Tìm hiểu phương thức hoạt động của các bãi giữ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

HỆ THỐNG GIÁM SÁT BÃI GIỮ XE BẰNG CAMERA VÀ MÃ

VẠCH

Họ tên sinh viên: ĐẶNG HỮU SONG Nghành: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Niên khóa: 2007-2011

Tháng 06 năm 2011

HỆ THỐNG GIÁM SÁT BÃI GIỮ XE BẰNG CAMERA VÀ MÃ VẠCH

Tác giả

ĐẶNG HỮU SONG

Khóa luận được đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ sư ngành Điều Khiển Tự Đông

Giáo viên hướng dẫn:

Th.S LÊ VĂN PHẬN

Tháng 06 năm 2011

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trương Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích trong suốt quá trình học tập tại trường

Em xin gửi lời biết ơn chân thành đến các thầy cô thuộc bộ môn Điều Khiển Tự Động cùng thầy cô trong Khoa Cơ Khí- Công Nghệ đã giảng dạy những kiến thức chuyên môn làm cơ sở để em thực hiện đề tài này Đặc biêt, em xin cảm ơn Thầy Th.S

Lê Văn Phận đã có tâm huyết và nhiệt tình hướng dẫn, chi dạy em rất nhiêu trong quá trình thực hiện đề tài này Em xin cảm ơn gia đình em đã chăm sóc, yêu thương, dạy

dỗ em Xin cảm ơn các bạn của em đã giúp đỡ, động viên em trong quá trình theo học tại trường

Một lần nữa em xin chân thành quí thầy cô, cùng các bạn đã có những lời động viên, đóng góp ý kiến và kinh nghiệm quí báu trong quá trình thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn!

Tp.HCM, Tháng 06 năm 2011 Sinh viên thực hiện:

Đặng Hữu Song

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu “ Hệ thống giám sát bãi giữ xe bằng Camera và mã vạch” được thực hiện tại trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh từ ngày 28\03\2011 đến ngày 30\05\2011, gồm những nội dung chủ yếu sau:

Những kiến thức tổng hợp về hệ thống giữ xe thông minh

Tìm hiểu phương thức hoạt động của các bãi giữ xe thông minh hiện có

Tìm hiểu nguyên lý cấu tạo của thẻ RFID, các loại mã vạch, camera, webcam, quick code

Phân tích, thiết kế bãi giữ xe thông minh băng webcam và quick code

Kết quả đạt được:

Lập trình thành công phần mềm quản lý bãi giữ xe thông minh bằng phần mềm lập trình Visual Basic 6.0 (cho cả lối vào và lối ra)

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

Cảm tạ ii

Tóm tăt iii

Mục lục iv

Danh sách các chữ viết tắt vi

Danh sách các hình vii

Danh sách các hình ix

Chương 1 1

MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vẫn đề: 1

1.2 Mục tiêu đề tài: 1

1.3 Giới hạn đề tài: 2

Chương 2 3

TỔNG QUAN 3

2.1 Tìm hiểu tổng quan về bãi giữ xe thông minh: 3

2.2 Các thành phần chính của bãi giữ xe thông minh: 4

2.3 Giải pháp công nghệ quản lý bãi giữ xe thông minh bằng camera và mã vạch: 4

2.3.1 Công nghệ áp dụng cho khách vãng lai( trả phí sau): 4

2.3.2 Công nghệ áp dụng cho khách thường xuyên, vé tháng, vé quí (trả phí trước) 5

2.4 Mô tả qui trình hoạt động: 6

2.4.1 Nhận xe vào: 6

2.4.2 Khi xe ra : 7

2.5 Những kiến thức tổng hợp: 8

2.5.1 Thiết bị ghi hình: 8

2.5.2 Phương pháp nhận dạng thẻ xe: 16

2.6 Giới thiệu về thẻ RFID (Radio Frequency Identification): 21

Chương 3 24

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

3.1 Thời gian nghiên cứ đề tài: 24

3.2 Phân bố thời gian tiến hàng đề tài: 24

3.3 Đối tượng và thiết bị nghiên cứu: 24

3.3.1 Đối tượng nghiên cứu: 24

3.3.2 Thiết bị nghiên cứu 24

3.4 Phương pháp thực hiện đề tài: 25

3.5 Phương tiện thưc hiện đề tài: 25

Chương 4 26

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26

4.1 Thiết kế mô hình: 26

4.2 Gới thiệu về phần mềm QuickMark code 29

4.3 Giới thiệu về phần mềm lập trình Visual Basic studio 6.0 (VB6) 29

4.4 Lập trình phần mềm quản lý bãi giữ xe: 31

4.4.1 Lưu đồ giải thuật 31

4.4.2 Lập trình phần mềm: 34

4.5 Kết quả đạt được: 38

Chương 5 41

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 41

5.1 Kết luận: 41

5.2 Đề nghị: 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

PHỤ LỤC 43

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

VB6 Visual Basic 6.0 CCD Charge Couple Device DSP Digital Signal Processing Webcam Web camera

QR Quick Response RFID Radio Frequency Identification

IC Integrated Circuit CMOS Complementary Metal-Oxide-Semiconductor DSN Data Sources Name ODBC Open Database Connectivity

IP Internet Protocol

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1 Cấu trúc tổng thể của bãi giữ xe thông minh 3

Hình 2.2 Các thành phần chính của bãi dữ xe thông minh 4

Hình 2.3 Qui trình nhận xe vào 6

Hình 2.4 Qui trình hoạt động tại lối ra 7

Hình 2.5 hệ thống camera 8

Hình 2.6 cảm biến hình ảnh 9

Hình 2.7 camera dây 11

Hình 2.8 camera không dây 11

Hình 2.9 IP camera 12

Hình 2.10 camera áp trần 12

Hình 2.11 camera ẩn 13

Hình 2.12 camera PTZ 13

Hình 2.13 camera hồng ngoại 14

Hình 2.14 các loại webcam 16

Hình 2.15 Quá trình hoạt động của việc đọc mã vạch 19

Hình 2.16 Máy in mã vạch 19

Hình 2.17 Máy đọc mã vạch 20

Hình 2.18 Thẻ RFID 21

Hình 4.1 Sơ đồ khối của hệ thống 27

Hình 4.2 Qui trình hoạt động tai lối vào 27

Hình 4.3 Qui trình hoạt động tại lối ra 28

Hình 4.4 phần mềm quickmark 29

Hình 4.5 hình phần mềm VB6 29

Hình 4.6 lưu đồ xe vào 31

Hình 4.7 lưu đồ xe ra 32

Hình 4.8 tạo file quanlyxe.mdb 33

Hình 4.9 tạo table khachhang 33

Hình 4.10 tạo table nhatky 34

Hình 4.11 liên kết adodc với access 35

Hình 4.12 trình bày form quản lý xe vào 35

Hình 4.13 trình bày form quản lý xe ra 36

Hình 4.14Tạo nguồn dữ liệu ODBC 37

Hình 4.15 cable chéo 37

Hình 4.16 Khai báo IP 38

Hình 4.17 hoạt động tai lối vào 39

Hình 4.18 gia hạn thẻ tháng 39

Hình 4.19 hoạt động tai lối ra 40

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1 Bảng qui đổi góc mở 15

Bảng 2.2 Các mã vạch tuyến tính 17

Bảng 2.3 Các mã vạch cụm 17

Bảng 2.4 Mã vạch 2D 18

Bảng2.5 Một số chuẩn của mã vạch theo phương pháp mã hóa một chiều theo chiều rộng ( xem phụ lục) 18

Bảng2.6 mã hóa theo tiêu chuẩn code 39 (xem phụ lục) 18

Bảng 4.1 Số lượng thiết bị: 26

xe tại thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và ở Việt Nam noi chung đa phần đều áp dụng biện pháp thủ công (dùng vé xe ghi tay) Xét về phía cạnh an toàn thì loại hình nay rất

dễ bị các đối tượng xấu làm giả vé giữ xe, hoặc khi trời mưa thì các loại thẻ giấy rất dễ

bị rách, khi mất vé giữ xe mà các chủ xe không kịp báo với quản lý bãi thì rất dễ bị các đối tượng xấu lấy ra một cách dễ dàng Xét về khía cạnh thẩm mỹ cũng như thủ tục gửi và lấy xe rất rườm rà mất thời gian Bên cạnh đó về mặt quản lý, chủ bãi giữ xe cũng rất khó quản lý chính xác về số xe trong bãi, xe đã gửi trong ngày, doanh thu thực tế,…

Xuất phát từ những bất cập trên và áp dụng công nghệ mới của thế giới, việc thực hiện đề tài “ Hệ thống giám sát bãi giữ xe bằng camera và mã vạch” là sự lựa chọn đúng và phù hợp với nhu cầu thực tế

Tìm hiểu các bộ phận cấu thành hệ thống như: camera, mã vạch,

Thi công thiết kế bãi giữ xe thông minh

1.3 Giới hạn đề tài:

Do môt số thiết bị có giá thành cao, hiếm trên thị trường nên khó tiếp cận và sử dụng trong quá trinh thực hiên đề tài Cũng như gắp khó khăn về mạt bản quyền các phần mềm, các bãi giữ xe thực tế,…

Nên đề tài chủ yếu đi sâu vào một số vấn đề sau:

Thực hiên tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động của các loại camera, webcam,

mã vạch, quickmark code,

Lập trình thiết kế bãi giữ xe thông minh bằng webcam và quickmark code bằng phần mềm lập trình Visua Basic 6

Chương 2

TỔNG QUAN 2.1 Tìm hiểu tổng quan về bãi giữ xe thông minh:

Hình 2.1 Cấu trúc tổng thể của bãi giữ xe thông minh

Bãi giữ xe thông minh bằng camera và mã vạch được nghiên cữu và ứng dụng tai Việt Nam cách đây vài năm về trước Là hệ thống nhập và xuất xe vào bãi được giám sát và quản lý bởi camera và mã vạch và phần mềm lập trình đi kèm với hệ thống

Bãi giữ xe thông minh bằng camera và mã vạch là hệ thống hoàn chỉnh với chức năng nhập xe vào bãi và xuất xe ra bãi Với công nghệ nhận diện và xử lý ảnh qua camera, lưu các thông tin khách hàng vào mã vạch Đồng thời số liệu và hình ảnh

được hiển thi lên màn hình máy tính quản lý, đem lại sự tiện lợi cho quá trình quản lý bãi xe của các công nhân bãi xe

2.2 Các thành phần chính của bãi giữ xe thông minh:

Hình 2.2 Các thành phần chính của bãi dữ xe thông minh

Hệ thống bao gồm có bốn camera ( hai ở cổng vào, hai ở cổng ra), hai máy tính

để bàn( một dặt ở cổng vào, một đặt ở cổng ra), các thẻ có in các mã vạch còn gọi là thẻ chip( hoặc các máy in mã vạch), đầu đọc mã vạch, cable nối các thiết bị và Hub mạng để kết nối hai máy tính với nhau

2.3 Giải pháp công nghệ quản lý bãi giữ xe thông minh bằng camera và mã vạch: 2.3.1 Công nghệ áp dụng cho khách vãng lai( trả phí sau):

a Sử dụng vẽ giấy mã vạch in trực tiếp:

Cữ mỗi xe váng lai cần vào bãi, nhân viên nhấn nút yêu cầu hệ thống máy tính

tự động phát hành một vẽ giấy mã vạch, khách lấy vẽ và cho xe vào bãi Khi dẫn xe ra khách trình vẽ mã vạch lúc vào cho nhân viên kiểm soát đưa vẽ đọc vào máy tính để kiểm tra hiệu lực của vẽ và tính phí

+ Ưu điểm: sử dụng vẽ giấy mã vạch chi phí rẻ, có thể không cần nhân viên kiểm soát ở cổng vào, khách tự nhấn nút lấy vẽ và đi vào bãi Chủ động in các thông tin liên quan ngay thời điểm xe vào lên vẽ

+ Nhược điểm: do in mã vạch trực tiếp nên phải thường xuyên thay giấy và mực vào máy in, vì thẻ làm bang giấy nên khách khó bao quản và không thể tái sử dụng

+ Ưu điểm: Chi phí đầu tư in thẻ tương đối rẻ, tái sử dụng lại nhiều lần

+ Nhược điểm: không in được thông tin ngay tại thời điểm xe vào lên thẻ

2.3.2 Công nghệ áp dụng cho khách thường xuyên, vé tháng, vé quí (trả phí trước)

Khách đăng ký sử dụng dịch vụ trả phí trước sẽ được phát một thẻ mã vạch Khi vào/ra bãi, khách trình thẻ cho nhân viên khiểm soát đưa thẻ sát gần thiết bị đọc

để khiểm tra hiệu lực của thẻ

2.4 Mô tả qui trình hoạt động:

2.4.1 Nhận xe vào:

Hình 2.3 Qui trình nhận xe vào

Tại cổng vào : một camera được bố trí trước xe sẽ chụp hình người vào gửi xe (nếu cần)

Một camera bố trí phía sau xe để chụp hình biển số xe

Hình ảnh được phần mềm phân tích và nhận dạng sẽ cho ra biển kiểm soát của

xe (đối với biển số sạch , đẹp rõ ràng, sác xuất 85% lượt xe ra vào)

Sau đó thông tin được lưu trữ, mã hóa và ghi vào thẻ bao gồm :

Thông tin xe (hình ảnh, biển số)

Thời gian xe vào bãi ( ngày, giờ)

Thông tin người gửi ( nếu là vé tháng, vé quí)

2.4.2 Khi xe ra :

Hình 2.4 Qui trình hoạt động tại lối ra

Tại cổng ra : một camera được đặt trươc xe để chụp hình người lấy xe ra để đối chiếu lúc vào (nếu cần)

Một camera đươc bố trí sau xe để chụp biển số xe ra

Hình ảnh được phân tích và nhận dạng sẽ cho ra biển kiểm soát của xe (đối với biển số sạch , đẹp rõ ràng, sác xuất 85% lượt xe ra vào)

Sau đó dự vào biển số xe, mã vạch của thẻ, thông tin lúc xe vào sẽ được truy xuất, đối chiếu thông tin :

Nếu thông tin không trùng khớp ( biển số, hình ảnh người gửi xe, ) thì sẽ xử lý theo qui định của bãi xe

Nếu thông tin trùng khớp :

Khách vãng lai: thu phí theo qui định

Khách vẽ tháng: ghi nhận lượt phí vào thẻ tháng, gửi thẻ lại cho khách

2.5 Những kiến thức tổng hợp:

2.5.1 Thiết bị ghi hình:

a Khái niệm Camera

Theo một dịnh nghĩa đơn giản nhất thì Camera là một thiết bị ghi hình Với một chiếc camera, bạn có thể ghi lại được những hình ảnh trong một khoảng thời gian nào

đó, lưu trứ và sau đó bạn có thể xem lại bất cứ khi nào bạn muốn Camera sẽ truyền hình ảnh nhận được tại địa điểm lắp đặt đến các thiết bị hiển thị như TV, computer, MP4,…

Với chức năng cơ bản là ghi hình, Camera được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực giám sát Một hệ thống các Camera đặt tại những vị trí thích hợp sẽ cho phép bạn quan sát, theo dõi toàn bộ ngôi nhà, nhà máy, xí nghiệp hay những nơi bạn muốn quan sát, ngay cả khi bạn không có mặt trực tiếp tại đó

Hình 2.5 hệ thống camera

b phân loại camera:

- Phân loại theo kĩ thuật hình ảnh

- Phân loại theo đường truyền

- Phân loại theo tính năng sử dụng

 Phân loại theo kĩ thuật hình ảnh

+ Camera Analog:

Ghi hình băng từ xử lý tín hiệu analog, xử lý tín hiệu màu vector màu, loại Camera này hiện nay ít dùng

+ Camera CCD (Charge Couple Device) (100% số):

Camera CCD sử dụng kĩ thuật CCD để nhận biết hình ảnh CCD là tập hợp những ô tích điện có thể cảm nhận ánh sáng sau đó chuyển tín hiệu ánh sáng sang tín hiệu số để đưa vào các bộ xử lý Nguyên tắc hoạt động của CCD có thể mô tả dưới đây:

CCD thu nhận những hình ảnh thông qua các hệ thống thấu kính của Camera CCD có hàng ngàn những điểm ảnh sẽ chuyển đổi ánh sáng thành những hạt điện tích

và được số hoá Đây là một qúa trình chuyển đổi tương tự số

Các thông số kĩ thuật của Camera CCD là đường chéo màn hình cảm biến (tính bằng inch ) Kích thước màn hình cảm biến càng lớn thì chất lượng càng tốt (màn hình 1/3 inch Sony CCD sẽ có chất lượng tốt hơn 1/4 inch CCD, vì 1/3 > 1/4)

Hình 2.6 cảm biến hình ảnh

- Cấu tạo cơ bản:

Ống kính: ống kính để hội tụ ánh sang thu được từ môi trường vào cảm biến CCD, tùy theo khoảng cách, môi trường quan sát mà người ta có những cách chọn ống kính khác nhau:

Đối với CCD =1/2”: w = 6.4/fxL, H=4.8/fxL

Đối với CCD =1/3” : w =4.8/fxL , H=3.6/fxL

Đối với CCD =1/4” : w =3.6/fxL , H=2.7/fxL

Trong đó:

H chiều cao của môi trường (vật thể) quan sát (m)

W chiều rộng của môi trường quan sát (m)

L khoảng cách từ camera quan sát đến vật thể (m)

- Flash memory chứa firmware(là phần mềm nhỏ, cố định, để điều khiển nội quan nhiều thiết bị điện tử) của thiết bị

- Lens drive IC điều khiển ống kính (auto focus, auto iris, )

- Nguồn cung cấp cho thiết bị (phần lớn tuổi thọ của thiết bị đều do nguồn quyết định) Trên đây là những cấu tạo cơ bản của camera quan sát, một số có thể tích hợp hồng ngoại hoặc khối giao tiếp mạng, động cơ, thẻ nhớ,…

+ Camera CMOS (complementary metal oxide semiconductor)

CMOS có nghĩa là chất bán dẫn có bổ sung oxit kim loại Các loại Camera số

sử dụng công nghệ CMOS Các Camera số thương mại sử dụng công nghệ CMOS thì chưa đủ khả năng cung cấp trong thời điểm này khi so sánh chất lượng hình ảnh với Camera CCD Các Camera thương mại dùng công nghệ CMOS có giá thành khoảng

500 USD đến 50,000 USD

Các Camera số sử dụng công nghệ CMOS và CCD có ưu điểm rất rõ rệt so với Camera analog về độ rõ nét và chất lượng hình ảnh

 Phân loại theo kỹ thuật đường truyền

Có 3 loại:Camera có dây, Camera không dây, IP Camera (Camera mạng)

+ Camera có dây

Hình 2.7 camera dây

Camera có dây có ưu điểm đó là khả năng an toàn cao, tính bảo mật tốt được sử dụng, truyền tín hiệu trên dây cáp đồng trục khoảng 75ohm -1Vpp, dây C5 Đây là giải pháp được đánh giá là an toàn Chú ý rằng khi truyền với khoảng cách xa 300m thì cần

có bộ khuếch đại để tránh việc tín hiệu đường truyền suy hao, dẫn đến chất lượng hình ảnh không tốt

+ Camera không dây

Hình 2.8 camera không dây

Giống như tên gọi, các Camera này đều không có dây Nhưng rất tiếc là cũng không hoàn toàn như vậy.Các Camera này vẫn cần thiết phải có dây nguồn Các loại Camera không dây có ưu điểm đó là dễ thi công lắp đặt do không cần đi dây, tuy nhiên Camera có hệ số an toàn không cao Có 1 số vấn đề cần quan tâm đối với thiết bị không dây Đó là tần số bạn sử dụng.Camera không dây sử dụng sóng vô tuyến RF để truyền tín hiệu thường tần số dao động từ 1,2 đến 2,4MHZ Camera không dây được sử dụng khi lắp đặt tại các khu vực địa hình phức tạp khó đi dây từ Camera đến các thiết bị quan sát Đối với khoảng cách xa hàng ngàn mét chúng ta cần phải sử dụng những thiết bị đặc biệt hoạt động ở tần số cao và giá thành khá đắt

Việc sử dụng Camera không dây được đánh giá là không an toàn dễ bị bắt sóng hoặc bị ảnh hưởng nhiễu trước các nguồn sóng khác như điện thoại di động

+ IP Camera (Camera mạng)

Hình 2.9 IP camera

Như đã đề cập ở trên, IP Camera được kết nối trực tiếp vào mạng, tín hiệu hình ảnh và điều khiển được truyền qua mạng.Với Camera IP người dùng có thể điều khiển

và giám sát ở bất cứ đâu thông qua mạng internet

 Phân loại theo tính năng sử dụng

+ Dome Camera (Camera áp trần)

Hình 2.10 camera áp trần

Camera có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau Đây là loại Camera thường được đặt trong nhà, kiểu dáng rất trang nhã Camera này có tính năng bảo mật cao do được bọc trong hộp kín

+ Camera ẩn

Giống như tên gọi, Camera này không thể nhận biết được Nó có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, có thể ngụy trang và tránh bị phát hiện

Hình 2.11 camera ẩn

Tuy nhiên khi sử dụng loại Camera này bạn cần phải đảm bảo tính hợp pháp khi sử dụng Các Camera này có thể hoạt động giống như một thiết bị phát hiện khói Một số các công ty hiện nay cũng đã bắt đầu xây dựng những hệ thống Camera trở thành các thiết bị phát hiện khói

di chuyển trong vùng hoạt động của nó Hơn nữa Camera có thể được lập trình để hoạt động, nên nó có thể làm tất cả các công việc cho bạn

+ IR Camera và Exview (Camera có khả năng quan sát đêm)

Hình 2.13 camera hồng ngoại

Khoảng cách quan sát của Camera phụ thuộc vào công suất của đèn hồng ngoại Khoảng cách quan sát của Camera dao động khoảng 10m đến 300m

Camera IR có thể quan sát được trong điều kiện tối 100%

Camera Exview: Màn hình tự động khuếch đại ánh sáng làm rõ hình ảnh khi ánh sáng tối, tuy nhiên tối 100% sẽ không quan sát được

c Những thông số chính của camera:

+ Camera đặt trong nhà (Indoor)

+ Camera đặt ngoài trời (Outdoor)

Chú ý rằng, nếu Camera của bạn dự định đặt ngoài trời thì nên chọn Camera Outdoor để đảm bảo chịu đựng được các tác động bên ngoài như độ ẩm, thời tiết, nước, bụi, hay các tác nhân phá hoại khác

+ Camera hồng ngoại (IR camera): Trong bảng thông số, bạn cần quan tâm đến những thông số sau:

- Số lượng đèn LED hồng ngoại (IR LED)

- Khoảng cách quan sát (visible distance at )

Các thông số về chất lượng hình ảnh: Image Sensor: Cảm biến hình

+ Độ phân giải (Resolution)

Độ phân giải càng lớn thì chất lượng hình ảnh càng nét Thưòng thì trong các ứng dụng không cần thiết phải quan sát thật rõ nét thì độ phân giải 480 TV Lines là hoàn toàn có thể chấp nhận được.

+ Số điểm ảnh (CCD Total Pixels )

Thông số này nói lên chất lượng hình ảnh, số điểm ảnh càng lớn thì chất lưọng hình ảnh càng tốt, tuy nhiên, chất lượng hình ảnh càng tốt thì cũng đồng nghĩa với dung lưọng ảnh càng lớn, và sẽ tốn bộ nhớ lưu trữ cũng như ảnh hưỏng đến tốc độ đường truyền Thông thường là với NTSC: 811 (H) x 508 (V), với PAL: 795 (H)x596 (V)

+ Cường độ ánh sáng nhỏ nhất (Minimum Illumination)

Thường được tính bằng Lux Thông số này nói lên rằng, Camera chỉ có thể hoạt động ở cường độ ánh sáng lớn hơn cường độ ánh sáng nhỏ nhất Trong điều kiện quá tối, nếu không phải là Camera có chức năng hồng ngoại thì sẽ không hoạt động được.

+ Nguồn cung cấp (Power Supply )

Hiện nay đa số các Camera đều dùng loại nguồn 12VDC, chỉ một số ít các Camera dùng nguồn khác Tuy nhiên, bạn không phải lo lắng đến vấn đề nguồn 12VDC, vì phần lớn các Camera đều đi kèm với bộ chuyển đổi nguồn, do đó bạn có thể sử dụng trực tiếp nguồn 220VAC

+ Dải nhiệt độ hoạt động (Operatinon Temperature )

Phần lớn các Camera đều cho phép hoạt động trong dải nhiệt độ -100C – 500C, nếu Camera của bạn được sử dụng trong những điều kiện khắc nghiệt như trong công nghiệp, khu vực có nhiệt độ cao thì bạn nên sử dụng các loại Camera chuyên dụng trong công nghiệp

+ Độ ẩm cho phép (Operational Humidity )

Thông thường, độ ẩm cho phép là 85% RH (độ ảm tương đối)

+ Góc quan sát: Trong tài liệu kĩ thuật thường không ghi góc mở, mà ghi thông

số d thay cho góc mở Có thể sử dụng bảng quy đổi sau:

2.8mm 1050 3.6mm 900 4mm 850

6mm 700 8mm 550

Bảng 2.1 Bảng qui đổi góc mở

Tuỳ vào ứng dụng của bạn mà nên chọn loại Camera có góc quan sát là bao nhiêu độ Nếu bạn cần quan sát rộng, có thể chọn loại Camera có góc mở lớn (thường

2.5.2 Phương pháp nhận dạng thẻ xe:

a Giới thiệu về mã vạch:

+ Khái niệm: Mã vạch là một dãy các vạch tối và khoảng trống song song dùng

để thể hiện mã số dưới dạng máy quét có thể đọc được

Barcode (hay còn gọi là mã vạch) là một dạng thức trình bày giữ liệu mà các máy quang học có thẻ đọc được Ứng dụng chủ yếu hiện nay là lưu trữ và hiển thị dữ liệu nhất định của một sản phẩm cụ thể (thẻ xe)

+ Lịch sử phát triển mã vạch:

Ý tưởng mã vạch được phát triển bởi Norman Joseph Woodland và Bernard Silver từ những năm 1948, môt trong những ý tưởng đầu tiên là sử dung mã morse để

in những vạch rộng hay hẹp thẳng đứng, sau đó họ sử dụng dạng điểm đen Năm 1952

họ thiết kế thiết bi đọc mã vạch đầu tiên Năm 1973 Woodland đã phát triển thành

công mã vạch tuyến tính Năm 2004 nanosys inc.sản xuất mã vạch nano (nano barcode)

EAN-UCC Liên tục Nhiều Bán lẻ trên thế giới

Codabar Rời rạc 2 Thư viện, ngân hàng máu, vé máy bay Interleaved 2of 5 Liên tục 2 Buôn bán,thư viện(ở Na Uy)

Code 39 Rời rạc 2 Đa dạng

Code 93 Liên tục 2 Đa dạng

Code 128 Liên tục Nhiều Đa dạng

Code 11 Rời rạc 2 Điện thoại

POSTNET Liên tục Cao/thấp Bưu điện

Postbar Rời rạc Nhiều Bưu điện

CPC binary Rời rạc 2 Bưu điện

Telepin Liên tục 2 Thư viện v.v

Bảng 2.3 Các mã vạch cụm

Cadablok Mã vạch cụm 1D

Code 16K Dựa trên code 128 1D

Code 49 Mã vạch cụm 1D từ intermec Corp

PDF 417 Mã vạch 2D phổ biến nhất, phổ biến công cộng

Micro PDF 417

Bảng 2.4 Mã vạch 2D

3-DI Phát triển bởi Lynn Ltd

Array tag Từ Array Tech Systems

Aztech code Từ Welch Allyn (hiện nay là Handheld Products) phạm vi công

cộng Small Aztech code

Điểm đen Mã vạch này được thử nghiệm tại cửa hàng Kroger ở

Cincinnati Nó sử dụng các vạch đồng tâmCode 1 Phạm vi công cộng

CP code Từ CP Tron, Inc

DataGlyphs Từ Xerox PARC

DataMatrix Từ RVSI Acuity CiMatrix Hiện nay thuộc phạm vi công cộng Datatrip code Từ datatrip Inc

Dot code A

Hue code Từ Robot Design Associates Sử dụng thang màu xám hoặc

nhiều màuINTACTA CODE Từ INTACTA Technologies Inc

MaxiCode Sử dụng dịch vụ chuyển phát hàng hóa Mỹ(United Parcel

Service)Mini Code Từ Omniplanar Inc

PDF 417 Có nguồn từ Symbol Technologies Phạm vi công cộng

QR Code Từ Nippondenso ID Systems Phạm vi công cộng

SmartCode Từ InfoImaging Technologies

Snowflake Từ Marconi Data Systems, Inc

SpotCode Mã vòng từ High Energy Magic Ltd

Super Code Phạm vi công cộng

UltraCode Có các phiên bản đen trắng và màu Phạm vi công cộng

Bảng2.5 Một số chuẩn của mã vạch theo phương pháp mã hóa một chiều theo chiều

rộng ( xem phụ lục)

Bảng2.6 mã hóa theo tiêu chuẩn code 39 (xem phụ lục)

+ Nguyên lý đọc mã vạch: mã vạch được đọc bởi các thiết bị quét quang học gọi là máy đọc mã vạch hay được quét từ hình ảnh bằng các phần mềm chuyên biệt

Kỹ thuật mã vạch được áp dụng trong nhiều lĩnh vực như siêu thị, sân bay, thư viên,…

để quản lý sách báo, hàng hóa, sản phẩm, khách hàng ,…

Hình 2.15 Quá trình hoạt động của việc đọc mã vạch

+ Máy in mã vạch:

Hình 2.16 Máy in mã vạch

Máy in mã vạch là một loại máy in chuyên dụng, thường được kết nối với máy tính, như một thiết bị ngoại vi để in mã vạch Các máy in này thường được hỗ trợ bằng phần mềm để người dùng lựa chọn kiểu dáng nhãn mã vạch, nội dung kèm theo, độ phân giải, loại và kích thước mã vạch cần in

Máy in mã vạch theo hai phương pháp: Sử dụng nhiệt trực tiếp tác động lên giấy cảm nhiệt để tạo ra vệt in, hoặc dùng nhiệt làm nóng chảy sáp (wax) hoặc nhựa (resin) trên ru băng (ribbon) để tạo ra vệt in

Việc lựa chọn máy in mã vạch thường phụ thuộc các yêu cầu về công suất in

ấn, điều kiện làm việc của máy in, chất lượng mã vạch để phù hợp với mục đích sử dụng

+ Máy đọc mã vạch:

Hình 2.17 Máy đọc mã vạch

Một máy quét mã vạch là một máy thu nhận hình ảnh của mã vạch in trên các

bề mặt và chuyển thông tin chứa trong mã vạch đến máy tính hay các thiết bị cần thông tin này Nó thường có một nguồn sáng kèm theo thấu kính, để hội tụ ánh sáng lên mã vạch, rồi thu ánh sáng phản xạ về một cảm quang chuyển hóa tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện Ngoài ra, nhiều máy quét mã vạch còn có thêm mạch điện tử xử lý tín hiệu thu được từ cảm quang để chuyển thành tín hiệu phù hợp cho kết nối với máy tính

Hiện nay máy quét mã vạch được làm trên hai công nghệ cơ bản:

- Công nghệ Laser: Phát ra chùm tia Laser, quét lên bề mặt mã vạch, ưu điểm là tốc độ quét nhanh

- Công nghệ CCD: Áp dụng công nghệ chụp hình Ưu điểm là đọc được các mã vạch có bề mặt gồ ghề

2.6 Giới thiệu về thẻ RFID (Radio Frequency Identification):

Hình 2.18 Thẻ RFID

a Khái niệm về thẻ RFID:

RFID, viết tắt của Radio Frequency Identification, là công nghệ nhận dạng tần

số Radio Đây là một phương pháp đáng tin cậy để phát hiện và giám sát điện tử, một dạng mới của phương pháp truyền thông tin vô tuyến Cũng có thể hiểu RFID như một

loại mã vạch điện tử, trong đó dữ liệu được mã hóa dưới dạng bít, được truyền

đi và nhận biết thông qua sóng vô tuyến Công nghệ RFID thật ra không mới, mà đã được nghiên cứu phát triển suốt hơn 50 năm qua

b Phân loại thẻ RFID:

+ Thẻ thụ động (passive tag): những thẻ thụ động không có nguồn nuôi bên trong Khi những tín hiệu sóng radio đi vào trong anten cung cấp đủ năng lượng cho mạch tích hợp CMOS (IC) trong thẻ, mạch bắt đầu hoạt động và thẻ truyền tín hiệu phản hồi trở lại Điều này có nghĩa là năng lượng sóng radio phát ra từ máy đọc sẽ cung cấp năng lượng cho thẻ và “đánh thức nó để thu nhận thông tin mà nó lưu giữ, điều này có nghĩa là anten phải thiết kế sao cho thu được năng lượng từ cả hai tín hiệu đến và tín hiệu phản lại truyền ra Vì không gắn nguồn bên trong nên có thể thiết kế thẻ khá nhỏ

+ thẻ bán thụ động (semi- passive tag): Thẻ RFID bán thụ động rất giống với thẻ thụ động nhưng nó được thêm một pin nhỏ bên trong để duy trì nguồn cho IC một cách liên tục Thẻ bán thụ động RFID nhanh hơn trong sự phản hồi lại

+ thẻ chủ động (active tag): Không giống như thẻ thụ động và thẻ bán thụ động, thẻ chủ động có nguồn năng lượng trong chính bản than nó được sử dụng cung cấp

nguồn cho IC và phát ra tín hiệu Loại thẻ này có thể có tầm hoạt động lớn hơn và bộ nhớ của thẻ thụ động có khả năng lưu trữ thêm thông tin tốt được gửi từ máy truyền phát Nhiều thẻ chủ động có tầm hoạt động trên thực tế là khoảng 10m, và tuổi thọ của pin có thể tới 5 năm

c Tần số làm việc của thẻ RFID:

+ Tần số làm việc là tần số điện từ thẻ để truyền thông hay thu được năng lượng Tần số xác định tốc độ truyền thông và khoảng cách đọc thẻ Nói chung, tần số cao hơn cho biết phạm vi đọc dài hơn Mỗi ứng dụng phù hợp với một kiểu tần số cụ thể do ở mỗi tần số thì sóng radio có đặc điểm khác nhau Chẳng hạn sóng có tần số thấp (low-frequency) có thể xuyên qua tường tốt hơn sóng có tần số cao hơn nó, nhưng tần số cao có tốc độ đọc nhanh RFID sử dụng sóng từ 30KHz đến 5,8GHZ

- Ultrahigh-frequency: các thẻ hoạt động ở 900 MHz và có thể được đọc ở khoảng cách dài hơn các thẻ high-frequency, phạm vi từ 1đến 5 m Tuy nhiên các thẻ này dễ bị ảnh hưởng bởi các nhân tố môi trường hơn các thẻ hoạt động ở các tần số khác Băng tần 900 MHz thực sự phù hợp cho các ứng dụng dây chuyền cung cấp vì tốc độ và phạm vi của nó Các thẻ thụ động ultrahigh-frequency có thể được đọc ở tốc

độ 100 đến 1000 thẻ trên giây Các thẻ này thường được sử dụng trong việc kiểm tra pallet và container, xe chở hàng và toa trong vận chuyển tàu biển

- Microwave frequency: băng tần 2,45 và 5,8 GHz, có nhiều sóng radio bức xạ

từ các vật thể ở gần có thể cản trở khả năng truyền thông giữa bộ đọc và thẻ Các thẻ microwave RFID thường được dùng trong quản lý dây chuyền cung cấp

d Cấu trúc hệ thống RFID:

Hệ thống RFID gồm hai thành phần chính: thẻ RFID (RFID tag) và đầu đọc (reader) Thẻ RFID có gắn chip silicon và ăng ten radio dùng để gắn vào đối tượng quản lý như sản phẩm, hàng hóa, động vật hoặc ngay cả con người… Thẻ RFID có kích thước rất nhỏ, cỡ vài cm Bộ nhớ của con chip có thể chứa từ 96 đến 512 bit dữ liệu Đầu đọc reader cho phép giao tiếp với thẻ RFID qua sóng radio ở khoảng cách trung bình từ 0,5-30 mét, từ đó truyền dữ liệu về hệ thống máy tính trung tâm

Ưu điểm nổi bật của thẻ RFID so với thẻ mã vạch (Barcode) hay thẻ mã từ (Mag.Stripe card) là thẻ RFID không bị trầy xước, mài mòn khi dùng

e Tương lai công nghệ RFID:

công nghệ RFID được Bill Gates đánh giá là công nghệ của tương lai ,thay thế cho công nghệ mã vạch bởi tính năng vượt trội như an toàn ,chính xác ,lưu trữ được lượng lớn thông tin ,ít bị nhiễu do ngoại cảnh

Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian nghiên cứ đề tài:

Đề tài bắt đầu tiến hành từ ngày 28/03/2011- 23/05/2011

3.2 Phân bố thời gian tiến hàng đề tài:

Từ ngày 28/03/2011 đến ngày 06/04/2011: tìm hiểu về đề tài và lý thuyết liên quan, lập đề cương chi tiết

Từ ngày 07/04/2011 đến ngày 14/04/2011:tìm hiểu tổng quan về bãi giư xe thông minh, tim hiểu các thành phần cấu thành hệ thống như: camera, mã vạch, máy đọc mã vạch,

Từ ngày 15/04/2011 đến ngày 20/04/2011: tìm hiểu khảo sát mô hình các bãi giữ xe thông minh trên thực tế

Từ ngày 21/04/2011 đến ngày 30/04/2011: phân tích thiết kế mô hình bãi giữ xe thông minh

Từ ngày 01/15/2011 lập trình phần mềm quản lý bãi giữ xe thông minh bằng phần mềm lập trình Visua Basic 6

3.3 Đối tượng và thiết bị nghiên cứu:

3.3.1 Đối tượng nghiên cứu:

Sinh viên tiến hành tìm hiểu hệ thống bãi giữ xe thông minh, tìm hiểu về các loại camera, tìm hiểu về các loại mã vach Thực hiện thiết kế bãi giữ xe thông minh

3.3.2 Thiết bị nghiên cứu

Camera

Webcam

Mã vạch

Phần mềm lập trình VB6

3.4 Phương pháp thực hiện đề tài:

Tìm hiểu tổng quan về bãi giữ xe thông minh bằng camera và mã vạch

Tim hiểu về các loai camera, webcam

Tìm hiểu về các loại mã vạch

Khảo sát tìm hiểu các bãi giữ xe thông minh hiên có trên thực tế tai địa bàn Xây dựng phương hướng, phương pháp để thiết kế bãi giữ xe thông minh phù hợp với khả năng ( trinh độ, phương tiện, ) và tính khả thi của bãi khi đưa vào thực thế

Thực hiên làm mô hình bãi giữ xe thông minh bằng camera và mã vạch

3.5 Phương tiện thưc hiện đề tài:

Các tài liệu nghiên cứu liên quan: tài liệu về bãi giữ xe thông minh, tài liệu về camera, về webcam, về mã vạch, tài liệu về VB6, tài liệu từ Internet,một số sách và giáo trình liên quan đến đề tài,

Máy tính cá nhân, webcam, mã vạch, máy đọc mã vạch

01 Máy tính 02 01 máy tại lối vào

01 máy tại lối ra

CPU- Pentium IV

512 RAM, HDD còn trống tối thiểu

1 GB

Hệ điều hành windows XP

mã QR) 02mays tại lối ra

Có độ nét chuẩn có thể nhìn rõ được biển số xe, đọc rõ

Sơ đồ khối của hệ thống:

Hình 4.1 Sơ đồ khối của hệ thống

Qui trình hoạt động tại lối vào

Hình 4.2 Qui trình hoạt động tai lối vào