Như đã đề cập ở trên, luận văn dùng vi điều khiển để xử lý ảnh và tự lập trình lại các hàm xử lý ảnh. Hình ảnh được nhận về từ camera OV9655, truyền đến KIT STM32F4 Discovery, tại đây dữ liệu được xử lý, nhận diện và phân loại biển báo, sau đó kết quả được truyền thông qua mạng CAN đến KIT Tiva C để điều khiển xe.
Camera OV9655 STM32F4 Discovery DMCI Tiva CAN Xe I2C
Hình 2.6 Sơ đồ tổng quát của hệ thống
Việc sử dụng vi điều khiển đòi hỏi phải có phương án sử dụng bộ nhớ hợp lý và hiệu quả nhất vì những hạn chế của các dòng vi điều khiển. Các ảnh trắng đen chỉ có hai giá trị 0 hoặc 1 nên mỗi pixel chỉ được lưu trữ bằng 1 bit thay vì 1 hay một vài byte như cách chúng ta vẫn thường làm. Thêm vào đó, luận văn còn nghiên cứu, ứng dụng nhiều phương thức truyền thông như I2C, DCMI, CAN.
Thuật toán nhận dạng của luận văn dựa trên màu sắc để xác định vùng có biển báo giao thông, sau đó tiền xử lý các ảnh để nâng cao chất lượng, thuật toán Opening để giảm đi các nhiễu là một điển hình. Sau khi trích xuất được các vùng này, thuật toán nhận diện hình dạng sẽ được áp dụng để tìm xem biển báo có dạng hình tròn, hình tam giác hay hình chữ nhật. Nếu các ảnh con đó không thuộc các hình dạng này, nghĩa là không phải biển báo và sẽ bị loại ra. Những ảnh con còn lại sẽ được phân loại bằng thuật toán mạng nơron. Việc xử lý dựa trên hình dạng của đối tượng này giúp cho việc phân loại chính xác hơn. Những thuật toán này sẽ được trình bày kĩ hơn ở chương 3.
11 Start Đọc ảnh RGB Chuyển RGB sang YCbCr Cr Cr > 160 BW = 1 Y BW = 0 N Opening Phân tích blob Y Ảnh xám sang ảnh trắng đen Thu nhỏ 10x10 Mạng nơron Cho kết quả End Tìm hình dạng và kiểm tra
12
CHƯƠNG 3: CÁC THUẬT TOÁN XỬ LÝ ẢNH VÀ MÔ PHỎNG TRÊN MÁY TÍNH
Chương này trình bày các thuật toán cơ bản ứng dụng để nhận diện biển báo giao thông: Thuật toán chuyển đổi từ không gian màu RGB sang YCbCr, Thuật toán chuyển đổi từ không gian màu RGB sang IHLS, Thuật toán Opening, Thuật toán phân tích blob, Thuật toán chuyển từ ảnh xám sang ảnh trắng đen dùng phương pháp Otsu, Thuật toán nhận diện hình dạng của đối tượng, Thuật toán mạng nơron dùng cho phân loại biển báo. Đồng thời, việc mô phỏng và kết quả nhận diện trên máy tính bằng phần mềm Matlab 2013a được thể hiện ở cuối chương.