3.1 Sơ đồ khối.
Hình 3. 4 Sơ đồ khối của hệ thống.
Hệ thống ứng dụng xử lý ảnh đọc thông tin cá nhân với mã QR và thông tin tiêm vắc-xin bao gồm hai nhiệm vụ chính là:
- Đọc QR code lấy thông tin cá nhân như họ tên, ngày tháng năm sinh, số CMND/CCCD, số điện thoại.
- Xử lý màu sắc để kiểm tra thông tin đã tiêm vắc-xin chưa.
Hệ thống sử dụng thiết bị chính là webcam để thực hiện chụp, lấy dữ liệu ảnh kiểm tra thông tin. Khi người dùng mở mã QR code từ phần mềm PC-Covid và đưa ra trước webcam sẽ chụp và gửi ảnh về bộ xử lý trung tâm. Tại đây các dữ liệu ảnh thu được sẽ được tiền xử lý để lấy dữ liệu là các thông tin cá nhân của người dùng. Ngoài ra sử dụng phần xử lý màu sắc để xác định việc tiêm chủng của người dùng. Tất cả các thông tin thu thập được sau quá trình xử lý sẽ được lưu trữ và hiện thị thông báo cụ thể. Chi tiết các bước hoạt động của hệ thống điểm danh với đọc thông tin QR code và thông tin tiêm vắc-xin như sau:
Bước 1: Hệ thống sử dụng webcam thực hiện thu ảnh dữ liệu đầu vào là ảnh chụp từ phần mềm PC-covid trong điện thoại cá nhân.
Bước 2: Tiền xử lý ảnh bao gồm khử nhiễu, xoay ảnh, thu vùng ROI và làm mịn.
Bước 3: Đọc barcode để lấy thông tin cá nhân như họ tên, ngày tháng năm sinh, số điện thoại , số CMND/CCCD.
Bước 4: Kiểm tra đã tiêm vacxin chưa bằng cách dựa vào màu sắc của ứng dụng.
Bước 5: Lưu thông tin đã điểm danh vào bảng excel để dễ truy xuất và hiển thị thông tin điểm danh lên màn hình giao diện hiển thị.
3.2 Phần cứng của hệ thống
3.2.1 Camera Logitech C270-2 (mp)
Logitech C270 là webcam cho máy tính có khả năng chụp ảnh có độ phân giải 3mp, quay video HD 720p mang lại hình ảnh chân thực và sắc nét hơn cho buổi họp trực tuyến, hội nghị truyền hình hay đàm thoại online. Chụp ảnh tĩnh độ phân giải lên tới 3,0 megapixel. Gọi video HD 720p với khung hình rộng 1280 x 720. Logitech C270 được tích hợp micro có âm thanh to, rõ ràng và lọc tạp âm tốt. Khả năng tự động cân bằng ánh sáng cực tốt.Công nghệ Crystal ™ đặc trưng của
webcam logitech cho chất lượng video mượt mà, hình ảnh sắc nét và màu sắc phong phú hơn. Kết nối dễ dàng với máy tính qua cổng USB 2.0 tốc độ cao. Tương thích với hệ điều hành Windows Xp/Vista/7/8.
Kích thước bao gồm kẹp gắn cố định: Chiều cao 72,91 mm, chiều rộng 31,91 mm, chiều dày 66,64 mm, độ dài dây 1,5 m, trọng lượng 75g.
Hình 3. 5 Camera Logitech C270.
Bảng 2. 1 Thông số kỹ thuật camera Logitech c270
Độ phân giải tối đa 720p/30fps
Loại tiêu cự Tiêu cự cố định
Loại thấu kính Nhựa
Micro tích hợp Đơn hướng
Tầm nhìn chéo (dFoV) 55 độ
Kẹp gắn phổ dụng Phù hợp với máy tính xách tay, LCD hoặc các màn hình 3.2.1 Máy tính Workstation Dell Precision 3640
Máy tính Workstation Dell Precision 3640 Tower CTO Base (W-1250/8GB RAM/1TB HDD/P1000/DVDRW/K+M/Ubuntu) hiệu suất cao: Vượt qua những giới hạn trong quá khứ, năng lượng vượt qua các tác vụ chuyên sâu nhất nhờ tốc độ bộ nhớ nhanh hơn lên đến 2933MHz, 128GB. Bộ xử lý Intel® Core ™ và Xeon® thế hệ thứ 10 (lên đến 10 Core ™) mang đến cho doanh nghiệp hiệu suất, khả năng quản lý, các tính năng bảo mật tích hợp và sự ổn định của kiến trúc Intel® và phù
hợp với lộ trình nâng cấp trong tương lai. Có thể mở rộng và linh hoạt: Bộ nhớ có thể mở rộng với SSD SATA và PCIe NVMe có thể được định cấu hình lên đến 30TB.
Hình 3. 6 Workstation Dell Precision 3640
Tích hợp AI hỗ trợ mọi lúc: Dell Optimizer for Precision là một nền tảng AI được tích hợp sẵn giúp tìm hiểu cách làm việc và liên tục điều chỉnh theo phong cách để tạo ra trải nghiệm thông minh hơn, cá nhân hóa hơn và hiệu quả hơn. Khởi chạy các ứng dụng được sử dụng nhiều nhất nhanh hơn. Sử dụng công nghệ AI và Intel® Adaptix ™ tích hợp sẵn để điều chỉnh mức hiệu suất ở những nơi cần nhất.
Sẵn sàng cho VR: Sẵn sàng tạo ra nội dung VR ấn tượng với Precision 3640. Sở hữu card đồ họa chuyên nghiệp AMD Radeon ™ Pro và NVIDIA® Quadro RTX ™ 5000 mới nhất với tuỳ chọn cho người dùng khả năng nâng cấp sang card ngoài có công suất lên đến 300W. Precision 3640 Tower dễ dàng xử lý việc tạo nội dung VR với hiệu suất cao cấp nhất có thể tin tưởng.
Cổng & khe cắm: Nút nguồn, giắc cắm âm thanh đa năng, USB 3.2 Thế hệ 2 Loại A 4, USB 3.2 Thế hệ 2 Loại A4, ổ đĩa quang (tùy chọn), đầu đọc thẻ SD (tùy chọn) | 7. USB 3.2 Loại C, USB 3.2 Loại A với PowerShare, 2 cổng hiển thị 1.4,
bàn phím PS2, chuột PS2, USB 2.0 Loại A, USB 3.2 Gen 2 Loại A (2 bên trái, 2 bên phải), giắc cắm âm thanh, khe khó, kết nối mạng RJ45, kết nối nguồn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kích thước & Trọng lượng: Chiều cao: 335mm (13,19 "), chiều rộng: 176,6mm (6,95"), chiều sâu: 345mm (13,58 "), trọng lượng: 10,6 kg (23,37 lb).
3.2.2 Các bước chế tạo mô hình
Hình 3. 7 Mô hình 3D của hệ thống
Phần cứng hệ thống điểm danh bằng quét mã QR kết hợp đọc thông tin tiêm vắc-xin gồm hai phần cơ bản là webcam chụp ảnh mã QR và giá đỡ webcam.
Hình 3. 8 Mô hình thực tế của hệ thống
Các bước chế tạo mô hình:
Bước 1: Chuẩn bị 5 thanh nhôm định hình loại 20x20 với 4 thanh dài 20 cm và 1 thanh dài 60 cm, 1 tấm gá kích thước 20x20 cm, ke góc, ốc, đệm, bu-lông, gá camera được in 3D kích thước 8x5 cm, webcam.
Ưu điểm của việc sử dụng nhôm định hình là gọn nhẹ, linh hoạt và dễ sử dụng, điều chỉnh, tháo lắp, sửa chữa và thay thế khi cần.
Bước 2: Ghép 3 thanh nhôm dài 20 cm và tấm gá tạo thành vùng chân đế.
Bước 3: Dựng thanh nhôm dài 60 cm và thanh nhôm 20 cm làm chân đứng gá camera.
Bước 4: Ghép webcam vào gá camera và lắp vào hệ thống như hình 3.8.
Người dùng đưa mã QR trong ứng dụng PC-covid vào trước webcam và webcam sẽ thực hiện chụp ảnh lấy dữ liệu gửi về bộ xử lý hình ảnh, đọc mã QR. 3.3 Phần mềm của hệ thống
3.3.1 Thiết kế giao diện
Các bước thiết kế giao diện trên C# được thực hiện như sau: Bước 1: Vào Visual Studio và tạo Project mới như dưới đây.
Hình 3. 9 Tạo project mới
Hình 3. 10 Chọn Windows Form App(.NET Framework).
Bước 3: Đặt tên cho ứng dụng và vị trí lưu.
Hình 3. 11 Khởi tạo thông tin app
Hình 3. 12 Giao diện với 1-ToolBox, 2-Giao diện chính, 3-Thông tin quản lý giao diện
Bước 5: Bắt đầu nạp code cho ứng dụng.
Hình 3. 13 Giao diện viết code cho ứng dụng
Hình 3. 14 Sơ đồ thuật toán xử lý ảnh
Bươc 2: Nếu ảnh đầu vào rỗng thì kết thúc chương trình xử lý
Bước 3: Nếu ảnh đầu vào không rỗng, Tiến hành căn chỉnh ảnh về phương thẳng trong trường hợp ảnh bị xoay, khử nhiễu ảnh
Bước 4: Cắt vùng ROI chứa bar code và vùng màu xanh bao quanh barcode Bước 5: Sử dụng thư viện Zxing để đọc barcode
Bước 6: Xử lý màu sắc để kiểm tra tiêm vacxin hay chưa Bước 7: Lưu thông tin.
3.3.4 Kiểm tra thông tin tiêm vắc-xin.
Bước 1: Kiểm tra ảnh đầu vào có rỗng hay không
Bước 2: Nếu không rỗng, thì tiến hành chuyển đổi ảnh từ không gian màu RGB sang không gian màu HSV
Bước 3: Phân ngưỡng ảnh HSV dựa vào vào xanh đậm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bước 4: Nếu có màu xanh đậm(đã tiêm vacxin) thì ảnh đầu ra sẽ xuất hiện mặt nạ (số pixel trắng > 1000)
Bước 5: Nếu có màu xanh nhạt lá mạ( chưa tiêm vacxin) thì ảnh đầu ra không xuất hiện mặt nạ (số pixel trắng<1000)
3.3.5 Giao diện hệ thống.
Hình 3. 16 Giao diện của hệ thống
Giao diện hệ thống được chia làm 3 phần chính:
- Phần 1: Phần hiển thị hình ảnh được lấy từ webcam hoặc mở dữ liệu ảnh có sẵn để kiểm tra.
- Phần 2: Bảng kết quả đọc thông tin từ mã QR và điểm danh bao gồm các thông tin cá nhân như họ tên, ngày sinh, số điện thoại, ID, xác nhận đã tiêm vắc-xin chưa và tích điểm danh.
- Phần 3: Phần chứa các nút thao tác như mở camera, mở ảnh, kết quả đọc thông tin cá nhân như họ tên, ngày sinh, ID, số điện thoại, đã tiêm vắc-xin hay chưa và thông tin của đồ án tốt nghiệp như tên người thực hiện, lớp, mã số sinh viên và giảng viên hướng dẫn.
3.4 Các bước vận hành.
Bước 1: Mở camera hoặc mở ảnh
Bước 2: Đưa mã QR có trên PC – covid vào cùng cam kiểm tra Bước 3: Quan sát kết quả kiểm tra hiển thị trên màn hình
Nếu mã QR xác nhận đã tiêm đủ 2 mũi vacxin thì ô kiểm tra tiêm sẽ là YES và hiển thị màu xanh, nếu mã QR xác nhận chưa tiêm đủ 2 mũi vacxin thì ô kiểm tra tiêm sẽ là NO và hiển thị màu đỏ.
Hình 3. 17 Hệ thống xác nhận đã tiêm vắc-xin
Hình 3. 18 Hệ thống xác nhận chưa tiêm vắc-xin
3.5 Kết quả và thảo luận 3.5.1 Kết quả đạt được
Bảng 3. 1 Bảng một số kết quả đọc thông tin kiểm tra
ST T
Mã QR code Họ tên Ngày
sinh
ID isVa
ccin
ated 1 NGUYEN MINH LUONG 1998- 09-30 1636612298028413 05 YES 0359927316 2 LE VAN PHUONG 1996- 08-08 1634805380021485 64 NO 0963377413 3 TRAN DUC BAO 1998- 02-15 1633157419021112 18 NO 0904508547 4 NGUYEN THI QUYEN 1997- 08-02 1633080384025969 34 YES 0961209067 5 NGUYEN TU SON TUNG 1998- 02-22 1634287447021514 80 YES 0919711946 6 NGUYEN MINH HIEU 1998- 08-27 1633317730022462 50 NO 0981712406 7 NGUYEN DINH VIET 1997- 03-12 1635171571023615 05 YES 0375711255