TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG ĐINH HỒNG HÀ NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO BIÊN HÒA, THÁNG 12/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG SVTH : ĐINH HỒNG HÀ NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO GVHD :ThS. NGUYỄN VŨ DUY QUANG BIÊN HÒA, THÁNG 12/2013 LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành đề tài này và có kiến thức như ngày hôm nay, đầu tiên chúng tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu cùng toàn thể Thầy Cô Khoa Công Nghệ Thông Tin – Trường Đại Học Lạc Hồng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu cho chúng tôi trong suốt quá trình học tập tại trường. Chúng tôi cũng chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Vũ Duy Quang đã tận tình hướng dẫn và quan tâm, động viên chúng tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Chúng tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn đến những người thân trong gia đình, bạn bè đã động viên và tạo mọi điều kiện giúp chúng tôi trong quá trình học tập cũng như trong cuộc sống. Mặc dù chúng tôi đã cố gắng hoàn thành tốt đề tài nhưng cũng không thể tránh khỏi những sai sót nhất định, rất mong được sự thông cảm và chia sẻ cùng quý Thầy Cô và bạn bè. Chúng tôi xin gửi lời chúc sức khỏe và thành đạt tới tất cả quý thầy cô cùng các bạn. Sinh viên thực hiện Đinh Hồng Hà Nguyễn Thị Phương Thảo MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC SƠ ĐỒ PHẦN MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Tình hình phát triển đề tài 1 2.1 Ngoài nước 2 2.2 Trong nước 2 3. Mục tiêu nghiên cứu 3 4. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 3 5. Phương pháp nghiên cứu 3 6. Kết cấu của đề tài 4 CHƯƠNG 1: PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE 5 1.1Khái quát phương pháp nhận dạng biển số xe 5 1.2 Xác định vùng chứa biển số xe 6 1.2.1Phân vùng màu 6 1.2.2 Gán nhãn và lọc vùng ứng viên 7 1.2.2.1 Gán nhãn vùng ứng viên 8 1.2.2.2 Lọc vùng ứng viên 10 1.3 Tách ký tự 12 1.3.1 Quay ảnh 12 1.3.1.1 Sơ lược về thuật toán quay ảnh 12 1.3.1.2 Tách biên ảnh 12 1.3.1.3 Phép biến đổi Hough 13 1.3.1.4 Quay ảnh 14 1.3.1.5 Làm mịn ảnh 17 1.3.2 Phân ngưỡng ảnh 17 1.3.2.1 Phân ngưỡng theo phương pháp Otsu 17 1.3.2.2 Ngưỡng cục bộ 19 1.3.3 Phân vùng ký tự 21 1.4 Nhận dạng biển số xe 25 1.4.1 Khái quát 25 1.4.2 Nhận dạng ký tự 25 1.4.2.1 Giới thiệu phương pháp 26 1.4.2.2 Giải thuật nhận dạng theo phân lớp Bayes 27 1.5 Tiểu kết 28 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG VÔ TUYẾN - RFID 29 2.1 Giới thiệu chung về nhận dạng vô tuyến RFID 29 2.1.1 Lịch sử phát triển của hệ thống RFID 29 2.1.2 Khái niệm RFID 31 2.2 Các thành phần của một hệ thống RFID 32 2.2.1 Thẻ RFID 33 2.2.2 Reader 37 2.2.3 Database 39 2.3 Giao thức thẻ RFID 40 2.3.1 Thuật ngữ và khái niệm 40 2.3.2 Phương thức lưu trữ dữ liệu trên thẻ 41 2.3.3 Dải tần hoạt động của hệ thống RFID 43 2.4 Ứng dụng RFID ở Việt Nam 43 2.5 Tiểu kết 44 CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH GIỮ XE TỰ ĐỘNG 45 3.1 Ứng dụng công nghệ mã nguồn mở 45 3.1.1 Điều kiện cơ bản 45 3.1.2 Nhận dạng biển số xe 45 3.2 Ứng dụng công nghệ RFID vào chương trình. 46 3.3 Giao tiếp với cổng chắn 48 3.4 Giới thiệu hệ thống giữ xe tự động 51 3.4.1 Chức năng chính 51 3.4.2 Mô tả các thiết bị cần có trong hệ thống 52 3.4.3 Xây dựng cơ sở dữ liệu 53 3.4.4 Hoạt động của hệ thống giữ xe tự động 55 3.4.4.1 Tại cửa vào 55 3.4.4.2 Tại cửa ra 56 3.4.5 Chương trình đã xây dựng 57 3.4.5.1 Giao diện chính 57 3.4.5.2 Quản lý người dùng 58 3.4.5.3 Quản lý người quản lý hệ thống 59 3.4.5.4 Quản lý nạp tiền 59 3.4.5.5 Cập nhật giá tiền 60 3.4.5.6 Cập nhật loại thẻ 61 3.5 Tiểu kết 61 PHẦN KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC VIẾT TẮT ANPR Auto Number Plate Recognition BMP Bitmap Portable EPA European Parking Association GIF Graphics Interchange Format HSI Hue – Saturation – Intensity IFF Identification Friend or Foe JPG Joint Photographic Experts Group OCR Optical Character Recognition PNG Portable Network Graphics RF Radio Frequency RFID Radio-frequency identification RGB Red – Green – Blue TIFF Tagged Image File Format DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Bảng hiển thị bảy giá trị bất biến của hình 1.24 27 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Ảnh chuyển từ RGB sang HSI 7 Hình 1.2 Ảnh sau khi lọc nhiễu 8 Hình 1.3 Ảnh sau khi tô màu theo đường biên không đệ qui 9 Hình 1.4 Bốn giá trị vùng ứng viên 10 Hình 1.5 Ảnh vùng chứa biển số xe sau khi lọc 11 Hình 1.6 Các bước quay ảnh 12 Hình 1.7 Ảnh sau khi tách biên 13 Hình 1.8 Phương trình đường thẳng ảnh sau khi tách biên 13 Hình 1.9 Biển số bị nghiêng bên trái 14 Hình 1.10 Mô tả những thông số quay ảnh bị nghiêng bên trái 14 Hình 1.11 Ảnh bị nghiêng bên trái sau khi quay 15 Hình 1.12 Biển số bị nghiêng bên phải 15 Hình 1.13 Mô tả những thông số quay ảnh bị nghiêng bên phải 16 Hình 1.14 Ảnh bị nghiêng bên phải sau khi quay 16 Hình 1.15 Ảnh sau khi làm mịn 17 Hình 1.16 Phân ngưỡng ảnh theo phương pháp Otsu 18 Hình 1.17 Phân ngưỡng ảnh theo phương pháp Otsu bị lỗi 19 Hình 1.18 Ảnh sau khi phân ngưỡng cục bộ 21 Hình 1.19 Sử dụng phép chiếu ngang cắt biển số thành 2 hàng 22 Hình 1.20 Ảnh mô tả phép chiếu dọc 23 Hình 1.21 Hình thể hiện hai thông số w i và h i 23 Hình 1.22 Kết quả sau khi tách ký tự 24 Hình 1.23 a) Hình gốc, b) Hình tịnh tiến, c) Hình giảm 40% kích thước, d) Hình gương, e) Hình quay 45 độ, f) Hình quay 90 độ. 26 Hình 2.1 Lịch sử phát triển RFID giai đoạn 1880-1960 29 Hình 2.2 Lịch sử phát triển RFID giai đoạn 1960-1990 30 Hình 2.3 Lịch sử phát triển RFID giai đoạn 1990-2009 31 Hình 2.4 Hệ thống RFID toàn diện 33 Hình 2.5 Layout của thiết bị mang dữ liệu, transponder 33 Hình 2.6 Cấu trúc của một thẻ thụ động 34 Hình 2.7 Một số loại thẻ tích cực 35 Hình 2.8 Cấu trúc của một thẻ bán tích cực 36 Hình 2.9 Cấu trúc layout cơ bản của một reader 38 Hình 2.10 Layout bộ nhớ của một thẻ minh họa 42 Hình 3.1 Mô hình hệ thống giữ xe tự động 51 Hình 3.2 Cơ sở dữ liệu 53 Hình 3.3 Giao diện chính của chương trình 57 Hình 3.4 Giao diện quản lý người dùng 58 Hình 3.5 Giao diện quản lý người quản lý hệ thống 59 Hình 3.6 Giao diện quản lý nạp tiền 60 Hình 3.7 Giao diện chương trình cập nhật giá tiền 60 Hình 3.8 Giao diện chương trình cập nhật loại thẻ 61 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Trình tự các bước trong phương pháp nhận dạng biển số xe 5 Sơ đồ 1.2 Thuật toán tô màu theo đường biên không đệ qui 9 Sơ đồ 1.3 Lọc vùng ứng viên 11 Sơ đồ 1.4 Phân ngưỡng theo phương pháp Otsu 18 Sơ đồ 1.5 Phân ngưỡng cục bộ. 20 Sơ đồ 1.6 Cắt biển số thành hai hàng 21 Sơ đồ 1.7 Tách ký tự biển số xe 24 Sơ đồ 1.8 Nhận dạng ký tư bằng phân lớp Bayes 25 Sơ đồ 3.1 Sơ đồ hệ thống giữ xe tự động có cửa vào và ra khác vị trí 52 [...]... dụng của hệ thống nhận dạng biển số xe Hệ thống giữ xe tự động là vấn đề được rất nhiều quốc gia quan tâm và trở thành đề tài nóng hổi đối với một số quốc gia đang phát triển theo hướng tự động hóa Sau đây là một số hệ thống giữ xe tự động của một số nước trên thế giới và nước ta 2.1 Ngoài nƣớc Hệ thống giữ xe tự động Budapest – Parksafe 580 của tập đoàn WORH (Đức): Ý tưởng tạo ra 200 địa điểm đỗ xe công... tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: bãi giữ xe gắn máy ở Việt Nam - Phạm vi nghiên cứu: tất cả những hệ thống giữ xe gắn máy ở Việt Nam 5 Phƣơng pháp nghiên cứu - Khảo sát, tìm hiểu và thu thập tài liệu, hình ảnh về biển số, đề tài đã nghiên cứu trước đây - Tìm hiểu các bước nhận dạng một biển số xe bao gồm: xác định vị trí biển số xe, tách ký tự trên biển số và nhận dạng ký tự. .. và chưa thực sự tự động hóa Do đó, chúng tôi chọn làm đề tài Hệ thống giữ xe tự động với mục đích để tìm hiểu nhằm trợ giúp cho công tác giám sát, quản lý các phương tiện giao thông một cách hiệu quả, dễ dàng, nhanh chóng và tự động hơn Chúng tôi tin ở Việt Nam mình trong tương lai gần hệ thống này sẽ được sử dụng rộng rãi 2 Tình hình phát triển đề tài Những hệ thống nhận dạng ký tự (OCR - Optical... hướng tự động hóa của con người Trong đó hệ thống nhận dạng biển số xe là một trong những hệ thống quan trọng góp phần giải quyết nạn kẹt xe đang tồn tại ở những quốc gia có lưu lượng xe lưu thông dày đặc nhưng cơ sở hạ tầng không phát triển kịp để đáp ứng nhu cầu đó Bên cạnh đó, nhận dạng biển số xe được ứng dụng rất nhiều trong thực tế Với những bãi giữ xe, họ cần một công cụ vừa giữ xe và trả xe nhanh... nghệ thẻ cảm ứng Những dự án, sản phẩm trên đây là những tài liệu quý báu giúp chúng tôi định được hướng nghiên cứu của đề tài, từ đó chúng tôi rút ra được những phương pháp cần thiết và tối ưu trong mỗi hệ thống, tìm ra phương pháp mới để ứng dụng và hoàn thành tốt đề tài của chúng tôi 3 3 Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng hệ thống giữ xe tự động: - Chụp ảnh biển số xe - Đọc thẻ RFID - Đưa/lấy thẻ xe. .. nhận Hệ thống giữ xe tự động CHD-DX-L010 Control box and barrier gates là sản phẩm mới nhất của tập đoàn Shenzhen Newabel Electronics (Trung Quốc): cấu hình một cách tự do, hỗ trợ hiển thị chi phí bên ngoài màn hình, camera, đầu đọc thẻ RF vv Nó hỗ trợ rất nhiều chức năng có sẵn, đếm thời gian thực cho chỗ đậu xe, khi không còn chỗ đậu, nó cấm xe vào cho đến khi có không gian trống 2.2 Trong nƣớc Hệ thống. .. nƣớc Hệ thống giữ xe thông minh Green Parking do công ty Isoftco phối hợp với Phú Lê Telecom thực hiện: sử dụng hộp đen lưu trữ thông tin “thông minh” để tìm kiếm lại thông tin xe vào ra dựa vào số thẻ, số xe và tra cứu qua lại camera vào ra Hệ thống giữ xe ezVIP (Very Intelligent Parking) do công ty AIO sản xuất: sử dụng các công nghệ nhận dạng hiện đại, tiên tiến bậc nhất hiện nay: công nghệ nhận dạng... trận điểm ảnh của ký tự ban đầu, ta tính được bảy mômen bất biến và những mômen này không thay đổi khi ta sử dụng phép tịnh tiến, phép quay, phép tỉ lệ Khác với biển số xe ôtô luôn có góc nghiêng nhỏ hơn 5 độ nên có thể xem ký tự trên biển số luôn có dáng thẳng đứng, đối với xe gắn máy thì góc nghiêng giao động trong khoảng rất lớn (xấp xỉ -30 độ đến 30 độ), điều này làm cho ký tự bị nghiêng nên rất khó... cần thay đổi ký tự theo một kích thước chuẩn trước khi nhận dạng Đối với biển số xe Việt Nam, các ký tự được sắp xếp theo quy định của nhà nước Các ký tự ở hàng dưới và hai ký tự đầu tiên ở hàng trên là chữ số, ký tự thứ 3 ở hàng đầu là chữ cái (với những biển số có ba ký tự trở lên ở hàng trên), ký tự thứ 4 ở hàng đầu có thể là chữ số có thể là chữ cái (với những biển số có bốn ký tự ở hàng trên)... biển số xe Trình bày nội dung về trình tự các bước trong quá trình nhận dạng biển số Đưa ra một số phương pháp rồi so sánh lựa chọn phương pháp tối ưu Chƣơng 2: Công nghệ RFID Tìm hiểu phương pháp đọc và lưu trữ dữ liệu trên thẻ từ, thẻ RFID Chƣơng 3: Chương trình giữ xe tự động Giới thiệu phần mềm nhận dạng biển số xe SimpleLPR Giới thiệu về chương trình và kết quả đạt được sau khoảng thời gian nghiên . Hệ thống giữ xe tự động là vấn đề được rất nhiều quốc gia quan tâm và trở thành đề tài nóng hổi đối với một số quốc gia đang phát triển theo hướng tự động hóa. Sau đây là một số hệ thống giữ. THÁNG 12/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG . TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG