Nghiên cứu Thư viện OPENCV (open source computer vision) ứng dụng nhận dạng khuôn mặt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU THƯ VIỆN OPENCV(OPEN SOURCE

COMPUTER VISION) ỨNG DỤNG NHẬN DẠNG

KHUÔN MẶT

TP Hồ Chí Minh, 04/2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU THƯ VIỆN OPENCV(OPEN SOURCE

COMPUTER VISION) ỨNG DỤNG NHẬN DẠNG

KHUÔN MẶT

Chủ nhiệm đề tài: Võ Hoàng Thiện

Khoa: Công Nghệ Thông Tin

Các thành viên:

Người hướng dẫn:ThS. Võ Thị Hồng Tuyết

TP Hồ Chí Minh, 04/2018

1

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU...............................................................3

DANH MỤC THUẬT NGỮ TIẾNG ANH VÀ TỪ VIẾT TẮT................................5

LỜI MỞ ĐẦU ..............................................................................................................10

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN ĐỀ TÀI........................................................................11

1.1 Giới thiệu.............................................................................................................11

1.2 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu .............................................................12

1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................12

1.2.2 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................12

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.....................................................................12

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................12

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu .....................................................................................12

1.4 Đóng góp của nghiên cứu ..................................................................................13

1.4.1 Đóng góp khoa học.......................................................................................13

1.4.2 Đóng góp xã hội............................................................................................13

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT..........................................................................14

2.1 Tổng quan về hệ thống nhận dạng mặt người.................................................14

2.2 Thuật toán PCA(Principal Components Analysis).........................................15

2.2.1 Sơ lược về thuật toán PCA..........................................................................15

2.2.2 Ưu điểm của PCA ........................................................................................15

2.2.3 Khuyết điểm của PCA.................................................................................16

2.3 Áp dụng kỹ thuật PCA trong nhận dạng khuôn mặt .....................................16

2.3.1 Trích chọn đặc trưng PCA..........................................................................16

2.3.2 Nhận dạng khuôn mặt dựa trên đặc trưng PCA ......................................23

2

CHƯƠNG III: HIỆN THỰC HỆ THỐNG...............................................................25

3.1 Đặt vấn đề ...........................................................................................................25

3.2 Tổng quan phương pháp đề xuất......................................................................25

3.3 Tạo tập dữ liệu và các tính toán liên quan.......................................................27

3.4 Nhận dạng và xuất kết quả................................................................................30

3.5 Chương trình ......................................................................................................31

3.5.1 Giao diện chương trình ...............................................................................31

3.5.2 Hoạt động của chương trình.......................................................................33

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ....................................................................45

4.1 Sự khác nhau về khoảng cách khi số lượng vector thay đổi. .........................45

4.2 Đánh giá độ chính xác của chương trình. ........................................................46

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN..........................................................................................48

5.1 Ưu điểm...............................................................................................................48

5.2 Hạn chế................................................................................................................48

5.3 Hướng phát triển................................................................................................48

Tài Liệu Tham Khảo:..................................................................................................49

3

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU

Hình 2.1 Tổng quát của hệ thống nhận dạng ............................................................. 14

Hình 2.3a Các ảnh huấn luyện ................................................................................... 16

Hình 2.3b Biểu diễn ảnh Ii thành vector Γi................................................................. 17

Hình 3.2a Lược đồ các giai đoạn Tạo tập dữ liệu và các tính toán cần thiết............ 25

Hình 3.2b Lược đồ các giai đoạn Nhận diện và xuất kết quả.................................... 26

Hình 3.3a Một phần của tập ảnh huấn luyện ............................................................. 27

Hình 3.3b Một phần của file thông tin huấn luyện..................................................... 28

Hình 3.3c Một phần của tập ảnh huấn luyện đã được chuẩn hóa ............................. 29

Hình 3.3d Ảnh trung bình của tập ảnh huấn luyện .................................................... 29

Hình 3.3e Mô hình trích chọn K đặc trưng từ M ảnh huấn luyện.............................. 30

Hình 3.4a Giao diện chính của chương trình............................................................. 31

Hình 3.4b Giao diện thông tin của chương trình ....................................................... 32

Hình 3.4c Tab thêm dữ liệu của chương trình ........................................................... 33

Hình 3.4d Giao diện thêm dữ liệu của chương trình.................................................. 34

Hình 3.4z Giao diện mở file của chương trình........................................................... 35

Hình 3.4e Giao diện thêm hoặc hủy ảnh của chương trình ....................................... 35

Hình 3.4f Giao diện thêm ảnh thành công của chương trình..................................... 36

Hình 3.4g Giao diện thông báo của chương trình ..................................................... 37

Hình 3.4i Giao diện chụp ảnh của chương trình........................................................ 38

Hình 3.4k Giao diện thêm dữ liệu từ camera của chương trình ................................ 38

Hình 3.4l Giao diện thông báo của chương trình ...................................................... 39

Hình 3.4m Giao diện điểm danh của chương trình.................................................... 39

Hình 3.4n Giao diện hiển thị kết quả của chương trình............................................. 40

Hình 3.4o Giao diện xóa sinh viên của chương trình ................................................ 40

Hình 3.4p Giao diện sau khi xóa của chương trình ................................................... 41

Hình 3.4q Giao diện xóa tất cả của chương trình...................................................... 41