Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe

Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe. Bạn đang chuẩn bị làm bài báo cáo thực tập nghề nghiệp, hay bạn đang làm đồ án tốt nghiệp, nhưng các bạn lại chưa biết lựa chọn đề tài nào cho phù hợp với trường hợp của bạn, giờ đây các bạn không còn phải lo lắng về vấn đề đó nữa, vì dưới đây Dịch Vụ Hỗ Trợ Viết Luận Văn sẽ chia sẻ đến các bạn sinh viên một bài Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe các bạn có thể tham khảo thử nhé.

PHẦN GIỚI THIỆU

Ngày nay trên thế giới bên cạnh việc tăng trưởng kinh tế là sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật nói chung, mà trong đó ngành công nghiệp sản xuất các phương tiện giao thông lại là một trong những ngành có tốc độ phát triển cực nhanh. Sự phát triển ấy, được thể hiện rõ ràng nhất thông qua hình ảnh các phương tiện giao thông trên thế giới ngày một tăng cao và đa dạng. Tuy nhiên,điều đó lại gây ra một áp lực đối với những người và cơ quan các cấp quản lý,làm cho công tác quản lý và giám sát sẽ khó khăn hơn,…

Và đây cũng là một trong những vấn nạn ở Việt Nam. Công tác quản lý phương tiện giao thông nói chung và quản lý ôtô, xe máy là vô cùng phức tạp…cũng như công tác phát hiện, xử phạt các hành vi vi phạm giao thông, chống trộm,…sẽ tốn nhiều thời gian và công sức hơn… “Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe”

Để làm giảm lượng nhân lực trong việc công tác quản lý, kiểm soát phương tiện giao thông, trên thế giới đã nhanh chóng xây dựng hệ thống giám sát tự động đối với các phương tiện giao thông. Và các hệ thống giám sát đều lấy biển số xe là mục tiêu giám sát. Hệ thống này đã được sử dụng rộng rãi tuy nhiên ở Việt Nam đây vẫn là một lĩnh vực mới mẻ.

Do đó em chọn làm đề tài “Tìm hiểu hệ thống nhận dạng biển số xe” 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 và nhanh chóng hơn

Em tin ở Việt Nam mình trong tương lai gần hệ thống này sẽ được sử dụng rộng rãi.

Bố cục trình bày trong báo cáo của em gồm 3 phần:

• Chương 1: Tổng quan về bài toán nhận dạng biển số xe
• Chương 2: Phát hiện vùng chứa biển số xe
• Chương 3: Nhận dạng ký tự

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM ĐẾN DỊCH VỤ:

===>>> Dịch Vụ Viết Thuê Đồ Án

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BÀI TOÁN NHẬN DẠNG BIẾN SỐ XE “Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe”

1.1. Khái quát về xử lý ảnh:

Xử lý ảnh là một trong những mảng quan trọng nhất trong kỹ thuật thị giác máy tính, là tiền đề cho nhiều nghiên cứu thuộc lĩnh vực này. Hai nhiệm vụ cơ bản của quá trình xử lý ảnh là nâng cao chất lượng thông tin hình ảnh và xử lý số liệu cung cấp cho các quá trình khác trong đó có việc ứng dụng thị giác vào điều khiển.

Quá trình bắt đầu từ việc thu nhận ảnh nguồn (từ các thiết bị thu nhận ảnh dạng số hoặc tương tự) gửi đến máy tính. Dữ liệu ảnh được lưu trữ ở định dạng phù hợp với quá trình xử lý. Người lập trình sẽ tác động các thuật toán tương ứng lên dữ liệu ảnh nhằm thay đổi cấu trúc ảnh phù hơp với các ứng dụng khác nhau.

• Chuyển ảnh màu thành ảnh xám
• Lược đồ xám của ảnh (Histogram)
• Các bộ lọc không gian
• Lọc tuyến tính
• Lọc phi tuyến
• Tách biên đối tượng

1.2. Khái niệm về nhận dạng biển số xe: “Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe”

1.2.1 Khái niệm & ứng dụng:

Khái niệm: ứng dụng nhận dạng biển số xe:

Ứng dụng nhận dạng biển số xe là ứng dụng có khả năng phân tích hình ảnh và xác định biển số xe từ các hình ảnh chụp được từ các thiết bị thu hình.

Nguồn hình ảnh cho ứng dụng có rất nhiều. Và phát triển, hình ảnh được trực tiếp thu nhận từ camera. Trong báo cáo tốt nghiệp của em chỉ dừng lại ở mức xác định được biển số xe (xác định các chữ) từ các bức ảnh.

Có nhiều cách thức khác nhau để phân loại các ứng dụng nhận dạng biển số xe. Một trong những cách đơn giản là phân loại ứng dụng nhận dạng biển số xe thông qua mục đích sử dụng. Có thể chia ứng dụng nhận dạng biển số xe thành hai loại sau:

Đầu vào: Ảnh thu trực tiếp từ các thiết bị ghi nhận ảnh kỹ thuật số. Ảnh được ghi nhận thường chỉ giới hạn trong vùng có biển số xe.

Nguyên lý hoạt động: Các phương tiện giao thông phải chạy với một tốc độ đủ chậm để máy ghi nhận hình ảnh co thể thu được ảnh vùng biển số xe.

Ứng dụng: Những ứng dụng nhận dạng biển số xe loại này thường được dung tại các trạm kiểm soát, các trạm thu phí, các bãi gửi xe tự động, các trạm gác cổng. “Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe”

Đầu vào: Ảnh đầu vào thu được từ các thiết bị ghi hình tự động, không phụ thuộc vào góc độ, các đối tượng xung quanh, ảnh không cần bắt buộc chỉ chụp vùng chứa biển số xe, mà có thể ảnh tổng hợp như chứa thêm các đối tượng như người, cây, đường phố.., miễn là vùng biển số xe phải đủ rõ để có thể thực hiện nhận dạng được các ký tự trong vùng đó.

Nguyên lý hoạt động: Do đặc tính không giới hạn vùng nhìn mà ảnh đầu vào có thể thu được từ một thiết bị ghi hình (camara, máy ảnh…). Và do đó, công việc đầu tiên là dò tìm trong ảnh, để xác định đúng vùng nào là biển số xe. Sau đó, thực hiện tách vùng và nhận dạng. Cuối cùng tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà kết quả nhận dạng được truyền đi hay lưu trữ để phục vụ nhu cầu của người dùng cuối.

Ứng dụng: Vì không phụ thuộc vào hình ảnh thu được nên có thể dùng ứng dụng tại nhiều nơi như tại những nơi điều tiết giao thông, tại các vị trí nhạy cảm của giao thông như ngã ba, ngã tư đường giao nhau. Kiểm soát, phát hiện những hành vi vi phạm an toàn giao thông.

Trong quá trình tìm hiểu, xây dựng ứng dụng của mình. Ứng dụng mà em hướng tới trong quá trình xây dựng là ứng dụng loại 2. Vì vậy, trong toàn bộ báo cáo này, chỉ nêu cách thức giải quyết là làm sao nhận dạng (lọc ra) được các ký tự số và chữ.

Ứng dụng của hệ thống nhận dạng biển số xe:

Hệ thống nhận dạng biển số xe được xây dựng nhằm mục đích giám sát, kiểm soát các phương tiện. Dưới đây chúng ta đề cập đến một số ứng dụng phổ biến đối với hệ thống nhận dạng biển số xe: “Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe”

Màu xanh chữ trắng là biển xe của các cơ quan hành chính sự nghiệp:

• Trực thuộc chính phủ thì là biển xanh 80
• Các tỉnh thành thì theo số tương ứng

Màu đỏ chữ trắng là biển xe trong quân đội:

• AT: Binh đoàn 12
• AD: Quân Đoàn 4 , Binh đoàn cửu long
• BB: bộ binh
• BC: Binh chủng Công Binh
• BH: Binh chủng hoá học
• BS: Binh đoàn Trường Sơn
• BT: Binh chủng thông tin liên lạc
• BP: Bộ tư lệnh biên phòng
• HB: Học viện lục quân
• HH: Học viện quân y
• KA: Quân khu 1
• KB: Quân khu 2
• KC: Quân khu 3
• KD: Quân khu 4
• KV: Quân khu 5
• KP: Quân khu 7
• KK: Quân khu 9
• PP: Các quân y viện
• QH: Quân chủng hải quân
• QK, QP: Quân chủng phòng không không quân
• TC: Tổng cục chính trị
• TH: Tổng cục hậu cần
• TK: Tổng cục công nghiệp quốc phòng TT:Tổng cục kỹ thuật
• TM: Bộ tổng tham mưu “Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe”
• VT: Viettel

Màu trắng 2 chữ, 5 số là biển dành cho người nước ngoài:

• NG là xe ngoại giao
• NN là xe của các tổ chức, cá nhân nước ngoài: Trong đó 3 số ở giữa là mã quốc gia, 2 số tiếp theo là số thứ tự.
• Xe số 80 NG xxx-yy là biển cấp cho các đại sứ quán, thêm gạch đỏ ở giữa và 2 số cuối là 01 là biển xe của tổng lãnh sự

Những xe mang biển 80 gồm có :

• Các Ban của Trung ương Đảng
• Văn phòng Chủ tịch nước
• Văn phòng Quốc hội
• Văn phòng Chính phủ
• Bộ Công an
• Xe phục vụ các đồng chí uỷ viên Trung ương Đảng công tác tại Hà Nội và các thành viên Chính phủ
• Bộ ngoại giao
• Viện kiểm soát nhân dân tối cao
• Toà án nhân dân tối cao
• Đài truyền hình Việt Nam
• Đài tiếng nói Việt Nam
• Thông tấn xã Việt Nam
• Báo nhân dân
• Thanh tra Nhà nước
• Học viện Chính trị quốc gia
• Ban quản lý Lăng, Bảo tàng, khu Di tích lịch sử Hồ Chí Minh;
• Trung tâm lưu trữ quốc gia
• Uỷ ban Dân số kế hoạch hoá gia đình
• Tổng công ty Dầu khí Việt Nam
• Các đại sứ quán, tổ chức quốc tế và nhân viên người nước ngoài
• Uỷ ban Chứng khoán Nhà nước
• Cục Hàng không dân dụng Việt Nam
• Kiểm toán nhà nước

Các biển A :

Xe của Công An – Cảnh Sát tương ứng với các tỉnh

ví dụ: 31A = xe của Công An – Cảnh Sát thành phố Hà Nội

1.3. Một số hướng giải quyết bài toán nhận dạng biển số xe:

Có rất nhiều phương pháp tiếp cận. Trong đó có hai cách tiếp cận phổ biến dưới đây:

1.3.1. Hướng tiếp cận phát triển vùng:

Nhóm tác giả Nigel Whyte and Adrien Kiernan được đại diện cho cách tiếp cận này

Ý tưởng của phương pháp này: đó là biển số xe thường chứa một màu đồng nhất, chẳng hạn màu trắng, và có diện tích tương đối nhất định. Vì vậy có thể dùng phương pháp phát triển vùng, hoặc sử dụng khung chữ nhật di chuyển trong để tìm ra vùng có tính chất thỏa mãn biển số xe và tiến hành nhận dạng. “Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe”

Ưu điểm: rất đơn giản, và xử lý rất nhanh đối với những ảnh chỉ chứa vùng biển số xe.

Nhược điểm: khi ảnh có thêm nhiều đối tượng không phải là vùng biển số xe, chẳng hạn là ảnh chụp tổng quát gồm cả cảnh vật bên ngoài thì cách tiếp cận này trở nên không hiệu quả. Vì vậy phương pháp này rất hiệu quả đối với hệ thống trạm thu phí, trạm gác cổng, gửi xe tự động

1.3.2. Hướng tiếp cận dò biên và biến đổi Hough:

Nhóm tác giả Michael Lidenbaum, Rosen Alexander, Vichik Sergey, Sandler Roman được đại diện cho cách tiếp cận này.

Ý tưởng của cách tiếp cận này là: Biển số xe được bao boc bởi đường viền. Do đó, có thể dùng phương pháp phát hiện biên, sau đó dùng phép biến đổi Hough để trích những đoạn thẳng dọc, ngang tồn tại trong ảnh. Giao điểm của những đoạn thẳng này chính là vùng bao chứa biển số xe. Và cuối cùng là tiến hành nhận dạng các ký tự ở trên mỗi vùng con.

Ưu điểm: độ chính xác cao. Và các hệ thống nhận dạng đa phần đều phát triển theo hướng tiếp cận này.

Nhược điểm: Độ phức tạp tính toán khá cao. Khi ảnh có thêm nhiêu đối tượng khác thì khối lượng tính toán tăng lên rất nhiều. Do mục đích là phải xác định được vùng con nào chứa biển số xe.

Ngoài hai cách tiếp cận trên, còn có nhiều cách tiếp cận khác để xác định chính xác vùng nào chứa biển số xe và bước cuối cùng là tiến hành nhận dạng ký tự. Mỗi cách tiếp cận có một ưu và nhược điểm. Đa số các ứng dụng đều sử dụng cách tiếp cận biến đổi Hough. Trong báo cáo đề tài của em,em xin trình bày cách tiếp cận Hough.

1.4 Hướng giải quyết: “Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe”

phần 1.3 chúng ta đã tìm hiểu 2 hướng giải quyết cho việc xác đinh vùng chứa biển số xe. Mỗi cách giải quyết có những ưu điểm và hạn chế riêng của nó.

Một số đặc điểm về biển số xe ở Việt Nam:

Tiêu chuẩn về kích thước: Ở mỗi nước thường có tiêu chuẩn về kích thước nhất định. Đối với nước ta, biển số xe qui định khá đồng đều cho mỗi loại xe, tỷ lệ chiều dài, rộng cho mỗi loại xe là như nhau. Đối với loại xe có một hàng ký tự thì tỉ lệ dài/ rộng là: 3.5 W / H 4.5 . Đối với loại xe có hai hàng ký tự thì tỷ lệ đó là: 0.8 W / H 1.4 . Từ các đặc tính này, ta có thể xác định được các vùng con thỏa mãn các tiêu chí về ngưỡng tỷ lệ dài/rộng. Và chỉ những vùng con thỏa mãn thì khả năng chứa biển số xe là cao

Số lượng ký tự trong biển số xe. Mỗi ký tự thường có tỷ lệ kích thước về chiều rộng, chiều cao tương ứng với chiều dài và rộng của biển số xe. Ví dụ, chiều cao của mỗi ký tự luôn nhỏ hơn 85% chiều cao của biển số xe và luôn lớn hơn 33% chiều cao của biến xe. Còn chiều rộng của ký tự không lớn hơn 20% chiều dài của biển số xe. Mỗi ký tự của biển số xe được xem như là một vùng liên thông con. Do đó, chúng ta có thể đếm vùng liên thông con thỏa mãn tính chất đó là ký tự. Chú ý số ký tự trên biển số xe là từ 6 đến 10 ký tự. Ở nước ta chỉ có số ký tự trên mỗi biển số xe nằm trong khoảng 6 đến 8 ký tự. Vậy ta có thể dùng ngưỡng [6.8] để nhận dạng vùng biển số xe. “Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe”

Từ những nhận xét trên, chúng ta có thể đưa ra giải pháp cho bài toán nhận dạng: sử dụng phương pháp phát hiện biên và biến đổi Hough. Sau đó, sử dụng hai tính chất trên biển số xe để xác định chính xác vùng con chứa biển số xe. Khi đã xác định chính xác vùng con chứa biển số xe thì tiến hành nhận dạng các ký tự.

Để giải quyết bài toán nhận dạng biển số xe, trong báo cáo em xin trình bày 3 bước như sau:

• Bước 1: Ảnh vào ảnh mức xám I(x,y) thực hiện theo phương pháp dò biên và biến đổi Hough để tìm ra các vùng con có khả năng chứa biển số xe. Gọi tập con này là I_c.
• Bước 2: Xác định chính xác vùng con nào chứa biển số xe bằng hai thao tác được miêu tả ở trên đó là tiêu chí tỷ lệ chiều dài với chiểu rộng và số ký tự trong biển số xe. Kết quả của bước 2 là cho ra một tập ảnh con chứa biển số xe. Gọi tập con này là I _c^‘.
• Bước 3: Giải quyết bài toán nhận dạng ký tự cho tập I _c‘ . Bằng cách áp dụng phương pháp và kỹ thuật nhận dạng ký tự

Qua ba bước như trên ta có thể nhận dạng được biển số xe I _c‘ . Trong bước nhận dạng ký tự em sử dụng phương pháp mạng noron truyền ngược cho việc nhận dạng ký tự. “Đồ án: Tìm hiểu bài toán nhận dạng biển số xe”

Trong phần tiếp theo đó là chi tiết từng bước xử lý bài toán nhận dạng biển số xe, và một số khái niệm cơ bản quen thuộc mà có liên quan đến nhận dạng biển số xe.

Dịch Vụ Viết Luận Văn 24/7 Chuyên cung cấp dịch vụ làm luận văn thạc sĩ, báo cáo tốt nghiệp, khóa luận tốt nghiệp, chuyên đề tốt nghiệp và Làm Tiểu Luận Môn luôn luôn uy tín hàng đầu. Dịch Vụ Viết Luận Văn 24/7 luôn đặt lợi ích của các bạn học viên là ưu tiên hàng đầu. Rất mong được hỗ trợ các bạn học viên khi làm bài tốt nghiệp. Hãy liên hệ ngay Dịch Vụ Viết Luận Văn qua Website:  https://hotrovietluanvan.com/ – Hoặc Gmail: hotrovietluanvan24@gmail.com