Ứng dụng nhận dạng khuôn mặt trong hệ thống thông tin quản lý bệnh viện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

TRẦN THỊ DIỆU MỸ

ỨNG DỤNG NHẬN DẠNG KHUÔN MẶT TRONG

HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ BỆNH VIỆN

Chuyên ngành: Khoa học máy tính

Mã số: 8.48.01.01

Khóa: 23

Ngƣời hƣớng dẫn: TS. LÊ THỊ KIM NGA

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

Những nội dung trong luận văn với đề tài: “Ứng dụng nhận dạng khuôn

mặt trong hệ thống thông tin quản lý bệnh viện” là do bản thân tôi thực hiện

dưới sự giúp đỡ, hướng dẫn trực tiếp của Tiến sĩ Lê Thị Kim Nga - giảng viên

Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Quy Nhơn.

Mọi tham khảo dùng trong luận văn đều được trích dẫn rõ ràng và

trung thực tên tác giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công bố.

Các số liệu, kết quả thực nghiệm được trình bày trong luận văn là hoàn

toàn trung thực dựa trên khảo sát và cho đến nay chưa từng được công bố hay

xuất bản dưới bất kỳ hình thức nào khác. Những tư liệu tham khảo được sử

dụng trong luận văn có nguồn gốc và trích dẫn rõ ràng, đầy đủ.

Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo tôi xin chịu hoàn

toàn trách nhiệm trước Hội đồng.

Bình Định, ngày 23 tháng 08 năm 2022

Người cam đoan

Trần Thị Diệu Mỹ

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu luận văn, mặc dù vẫn còn gặp rất nhiều khó

khăn, nhưng tôi vẫn luôn nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô,

bạn bè và người thân. Đây là nguồn động lực lớn giúp tôi hoàn thành đề tài

luận văn này.

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc nhất đến quý

Thầy/Cô, những người đã nuôi dưỡng và chắp cánh ước mơ cho bản thân tôi

đến với con đường nghiên cứu khoa học đầy đam mê, đặc biệt là TS. Lê Thị

Kim Nga- Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Quy Nhơn. Với tâm

huyết của mình, thầy đã chỉ bảo tận tình chu đáo để bản thân hoàn thành tốt

công việc của mình.

Và cũng xin cảm ơn các cán bộ, nhân viên phòng Đào tạo Sau đại học,

trường Đại học Quy Nhơn đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá

trình học tập tại trường.

Cuối cùng, cho tôi được gửi lời biết ơn đến gia đình, bạn bè cùng tất cả

những người thân, luôn bên cạnh động viên bản thân tôi trong suốt thời gian

học tập và nghiên cứu.

Kính chúc quý Thầy/Cô và các Anh Chị Em trong lớp Cao học ngành

Khoa học Máy tính khóa 23 sức khỏe, hạnh phúc và thành đạt.

Xin chân thành cảm ơn!

Trần Thị Diệu Mỹ

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

MỞ ĐẦU................................................................................................1

1. Lý do chọn đề tài................................................................................................1

2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu.....................................................................2

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu......................................................................3

4. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................3

5. Đóng góp của đề tài............................................................................................3

6. Cấu trúc luận văn ...............................................................................................3

Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ NHẬN DẠNG KHUÔN MẶT

ỨNG DỤNG TRONG Y TẾ................................................................5

1.1. Bài toán nhận dạng khuôn mặt.......................................................................5

1.1.1. Khái niệm 5

1.1.2. Phân tích khuôn mặt ....................................................................................5

1.1.3. Đặc trưng khuôn mặt ...................................................................................7

1.1.4. Những vấn đề khó khăn trong nhận dạng khuôn mặt..................................7

1.2. Phương pháp nhận dạng khuôn mặt.............................................................9

1.2.1. Tiếp cận đối sánh mẫu .................................................................................9

1.2.2. Tiếp cận dựa trên cấu trúc.........................................................................10

1.2.3. Tiếp cận dựa trên học máy.........................................................................10

1.2.4. Tiếp cận học sâu ........................................................................................11

1.3. Mô hình bài toán nhận dạng khuôn mặt.......................................................14

1.4. Ứng dụng của nhận dạng khuôn mặt trong y tế...........................................16

1.4.1. Nhận dạng khuôn mặt trong điều trị bệnh .................................................16

1.4.2. Nhận dạng khuôn mặt trong hệ thống thông tin quản lý bệnh viện...........16

1.5. Kết luận chương 1........................................................................................17

CHƢƠNG 2. NHẬN DẠNG KHUÔN MẶT DỰA VÀO MẠNG

NƠ-RON TÍCH CHẬP ......................................................................18

2.1. Biểu diễn đặc trưng khuôn mặt dựa vào histogram hướng Gradient (HOG)....18

2.1.1. Đặc trưng HOG .........................................................................................18

2.1.2. Kỹ thuật HOG ............................................................................................19

2.2. Kỹ thuật nhận dạng khuôn mặt dựa vào mạng nơ-ron tích chập.................25

2.3. Kỹ thuật nhận dạng khuôn mặt dựa trên HOG và CNN..............................33

2.3.1. Hệ thống mạng CNN trong nhận khuôn mặt .............................................33

2.3.2. Thuật toán nhận dạng khuôn mặt dựa vào HOG và CNN.........................34

2.4. Kết luận chương 2........................................................................................37

CHƢƠNG 3. ỨNG DỤNG NHẬN DẠNG KHUÔN MẶT

TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN BỆNH VIỆN.........................39

3.1. Hệ thống thông tin quản lý bệnh viện..........................................................39

3.2. Ứng dụng nhận dạng khuôn mặt vào hệ thống thông tin bệnh viện ............40

3.3. Phân tích yêu cầu và thu thập dữ liệu ..........................................................41

3.3.1. Phân tích yêu cầu.......................................................................................41

3.3.2. Thu thập dữ liệu .........................................................................................44

3.4. Môi trường cài đặt và kết quả cài đặt thử nghiệm .......................................45

3.4.1. Môi trường cài đặt:....................................................................................45

3.4.2. Một số kết quả chương trình thực nghiệm:................................................46

3.5. Đánh giá thực nghiệm..................................................................................49

3.5.1. Kết quả đạt được........................................................................................49

3.5.2. Về mặt không đạt được:.............................................................................50

3.6. Kết luận chương 3......................................................................................50

KẾT LUẬN .........................................................................................51

1. Nội dung nghiên cứu và kết quả đạt được của luận văn ..................................51

2. Kiến nghị và hướng nghiên cứu tiếp theo........................................................51

TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................53