![Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp
Chương 1: Tổng Quan
Trang 2
và hình thức đầu tư phù hợp để hướng dẫn các nhà đầu tư có quan tâm thực hiện theo
quy định. Bãi đậu xe cao tầng lắp ghép tại các khu đất thuộc côn trường Lam Sơn ở
phía sau nhà hát TP.HCM (rộng 1.410 m2) có 9 tầng với tổng mức đầu tư 161 tỉ đồng.
Dự án có tổng diện tích xây dựng hơn 6.000 m2 với sức chứa 168 ôtô. Bãi xe được
trang bị hệ thống đậu xe sử dụng robot tự động xếp xe. Hình thức đầu tư dự án được
đề xuất theo hợp đồng Xây dựng – Sở hữu – Kinh doanh.
Bên cạnh đó còn có kế hoạch xây dựng thêm bãi xe thông minh ở công viên
23/9 (rộng 4.048 m2), công viên Lê Văn Tám (rộng 1.416 m2) và công viên Tao Đàn
(rộng 570 m2) [7]. Và cho tới thời điểm này hầu hết các trung tâm thương mại và
siêu thị lớn đều đã tích hợp các bãi xe sử dụng công nghệ RFID và đạt được thành
công. Tuy nhiên so với thực tế tình hình phát triển của đất nước thì còn cần nhiều bãi
giữ xe hơn là thế nữa.
Đây là hình ảnh bãi giữ xe sử dụng công nghệ RFID ngay tại trường Đại học
Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM:
Hình 1. 1: Máy tính hiển thị và lưu dữ liệu thông tin xe ra - vào](https://image.slidesharecdn.com/thietkethicongbaigiuxeungdungcongngherfidvaxulyanh6531-191216084848/75/D-tai-Thi-t-k-bai-gi-xe-ng-d-ng-cong-ngh-RFID-va-x-ly-nh-15-2048.jpg)
![Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp
Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết
Trang 35
Hình 2. 31: Mô hình màu RGB
Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của mô hình màu RGB là việc hiển
thị màu sắc trong các ống tia âm cực, màn hình tinh thể lỏng hay màn hình plasma,
chẳng hạn như màn hình máy tính hay ti vi. Mỗi điểm ảnh trên màn hình có thể được
thể hiện trong bộ nhớ máy tính như là các giá trị độc lập của màu đỏ, xanh lá cây và
xanh lam. Các giá trị này được chuyển đổi thành các cường độ và gửi tới màn hình.
Bằng việc sử dụng các tổ hợp thích hợp của các cường độ ánh sáng đỏ, xanh lá cây
và xanh lam, màn hình có thể tái tạo lại phần lớn các màu trong khoảng đen và trắng.
2.7.4 Mức xám (Gray level)
Mức xám là kết quả sự mã hóa tương ứng một cường độ sáng của mỗi điểm
ảnh với một giá trị nhất định, mỗi pixel có thể mã hóa 8 bit (0 đến 255) hay 16, 32,
64 bit. Tạo thành ma trận dữ liệu.
2.7.5 Lược đồ mức xám (Histogram)
Lược đồ mức xám là một hàm cung cấp tần số xuất hiện của mỗi mức xám
(gray level) trong ảnh. Biểu diễn toán học của histogram của một ảnh số có L = 256
mức xám là một hàm rời rạc: (p(fk) ∈ [0,1]):
P(fk) =
𝑛𝑘
𝑛
Trong đó : fk là giá trị mức xám thứ k (k = 0,1,…,L-1)
nk là số pixel mức xám đó
n là tổng số pixel của ảnh](https://image.slidesharecdn.com/thietkethicongbaigiuxeungdungcongngherfidvaxulyanh6531-191216084848/75/D-tai-Thi-t-k-bai-gi-xe-ng-d-ng-cong-ngh-RFID-va-x-ly-nh-48-2048.jpg)
![Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp
Chương 4: Hệ Thống Nhận Dạng Biển Số Xe Máy
Trang 55
xác định ngưỡng xám không chính xác sẽ dẫn đến có nhiều vùng có diện tích thỏa điều
kiện đưa ra, dẫn đến nhận dạng sai, hoặc không cắt được chính xác vùng biến số, đây
cũng là mặt hạn chế của đồ án.
4.4 Phân đoạn biển số
Nhị phân biển số xe là bước quan trọng để nhận dạng biển số xe. Bước này sẽ
tìm mức ngưỡng tối ưu, sau đó tiến hành nhị phân hóa ảnh với ngưỡng vừa tìm được
(nhằm làm tăng độ tương phản của ký tự với nền biển số).
Hình 4. 3: Nhị phân biển số xe
Biển số được chuẩn hóa về kích thước [240 NaN], sau đó được lấy bù, sau đó
chuẩn hóa về hai ảnh có kích thước [120 NaN] để tìm kí tự.
Hình 4. 4: Chuẩn hóa và tìm ký tự
4.5 Nhận dạng biển số
4.5.1 Tạo mẫu ký tự
Nhận dạng các ký tự có trong ảnh đối tượng. Mô hình nhận dạng biển số xe, dựa
vào phương pháp đối sánh mẫu dựa trên đặc trưng.
Xây dựng các mẫu vào các lớp khác nhau, sau đó gán cho các lớp này.
Trích chọn đặc trưng: Đây là bước biểu diễn các mẫu bằng các đặc trưng của
đối tượng. Trong quá trình, số liệu ảnh sẽ được thu gọn lại, điều này hết sức cần thiết
cho việc tiết kiệm bộ nhớ trong việc lưu trữ và thời gian tính toán. Một phương pháp
trích chọn đặc trưng tốt nếu như nó trích chọn các đặc trưng của đối tượng mà các đặc
trưng đó sẽ giúp cho việc phân biệt được các lớp mẫu khác nhau, đồng thời nó cũng](https://image.slidesharecdn.com/thietkethicongbaigiuxeungdungcongngherfidvaxulyanh6531-191216084848/75/D-tai-Thi-t-k-bai-gi-xe-ng-d-ng-cong-ngh-RFID-va-x-ly-nh-68-2048.jpg)
![Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp
Tài Liệu Tham Khảo
Trang 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Sách:
[1] Giáo trình “Xử lý ảnh – Nguyễn Thanh Hải” – Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật
Tp.HCM
[2] Giáo trình “Công nghệ nhận dạng vô tuyến RFID – Nguyễn Văn Hiệp” – Đại học
Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
[3] Giáo trình “Matlab – Phan Thanh Tao” – Đại học Đà Nẵng
[4] Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế, thi công mô hình bãi giữ xe ô tô – Nguyễn Lưu Trọng
Đông, Nguyễn Thanh Huy” – Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM
[5] Đồ án tốt nghiệp “Hệ thống bãi giữ xe thông minh ứng dụng công nghệ IoT và
RFID – Nguyễn Thanh Bình, Đoàn Nguyễn Như Bảo” – Đại học Sư Phạm Kỹ
Thuật Tp.HCM
Website:
[1] https://www.fecegypt.com/uploads/dataSheet/1522237550_arduino%20uno%20
r3.pdf
[2] https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MFRC522.pdf
[3] https://www.vishay.com/docs/37314/lcd020n004l.pdf
[4] http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/DE1_EE/stores/sg90_datasheet.pdf
[5] http://arduino.vn/
[6] https://ww2.mathworks.cn/en/
[7] Mạnh Tùng, “4 bãi giữ xe thông minh được đề xuất xây ở Sài Gòn” VNExpress
mục Giao thông, 30/3/2017.](https://image.slidesharecdn.com/thietkethicongbaigiuxeungdungcongngherfidvaxulyanh6531-191216084848/75/D-tai-Thi-t-k-bai-gi-xe-ng-d-ng-cong-ngh-RFID-va-x-ly-nh-78-2048.jpg)
![Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp
Phụ Lục
Trang 66
PHỤ LỤC 1: CHƯƠNG TRÌNH
1. Code Arduino
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9
MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN);
char sv;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
SPI.begin();
while (! Serial);
mfrc522.PCD_Init();
}
void loop()
{ sv='0';
if ( mfrc522.PICC_IsNewCardPresent())
{
if ( mfrc522.PICC_ReadCardSerial())
{
for (byte i = 0; i <mfrc522.uid.size; i++)
{
Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i]);
}
}
}
}
2. Code Matlab
function varargout = vidu14(varargin)
% VIDU14 MATLAB code for vidu14.fig
% VIDU14, by itself, creates a new
VIDU14 or raises the existing
% singleton*.
%
% H = VIDU14 returns the handle to a
new VIDU14 or the handle to
% the existing singleton*.
%
%
VIDU14('CALLBACK',hObject,eventDat
a,handles,...) calls the local
% function named CALLBACK in
VIDU14.M with the given input
arguments.
%
% VIDU14('Property','Value',...)
creates a new VIDU14 or raises the
% existing singleton*. Starting from
the left, property value pairs are
% applied to the GUI before
vidu14_OpeningFcn gets called. An
% unrecognized property name or
invalid value makes property application
% stop. All inputs are passed to
vidu14_OpeningFcn via varargin.
%
% *See GUI Options on GUIDE's
Tools menu. Choose "GUI allows only
one
% instance to run (singleton)".
%
% See also: GUIDE, GUIDATA,
GUIHANDLES
% Edit the above text to modify the
response to help vidu14](https://image.slidesharecdn.com/thietkethicongbaigiuxeungdungcongngherfidvaxulyanh6531-191216084848/75/D-tai-Thi-t-k-bai-gi-xe-ng-d-ng-cong-ngh-RFID-va-x-ly-nh-79-2048.jpg)
![Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp
Phụ Lục
Trang 67
% Last Modified by GUIDE v2.5 02-Jun-
2019 04:46:41
% Begin initialization code - DO NOT
EDIT
gui_Singleton = 1;
gui_State = struct('gui_Name',
mfilename, ...
'gui_Singleton',
gui_Singleton, ...
'gui_OpeningFcn',
@vidu14_OpeningFcn, ...
'gui_OutputFcn',
@vidu14_OutputFcn, ...
'gui_LayoutFcn', [] , ...
'gui_Callback', []);
if nargin && ischar(varargin{1})
gui_State.gui_Callback =
str2func(varargin{1});
end
if nargout
[varargout{1:nargout}] =
gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
else
gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
end
% End initialization code - DO NOT
EDIT
% --- Executes just before vidu14 is made
visible.
function vidu14_OpeningFcn(hObject, ~ ,
handles, varargin)
handles.output = hObject;
global vd1 vd2 s s1 s2 ;
global data table
table.TD = {};
table.count = 0;
data.TD = {};
data.count = 0;
delete('EX_LichSuXeVaoRa.xlsx');
delete(instrfind)
vd1 =
videoinput('winvideo',1,'YUY2_640x480')
;
vd1.FramesPerTrigger = 1;
vd1.ReturnedColorspace = 'rgb';
img = image (zeros(500,650,3), 'Parent',
handles.axes1);
preview(vd1,img);
vd2 =
videoinput('winvideo',2,'YUY2_640x480')
;
vd2.FramesPerTrigger = 1;
vd2.ReturnedColorspace = 'rgb';
img1 = image (zeros(500,650,3), 'Parent',
handles.axes3);
preview(vd2,img1);
delete(instrfind)
s = serial('com4');
s.BytesAvailableFcnMode = 'Byte';
s.BytesAvailableFcnCount = 10;
s.Timeout = 0.5;
s.InputBufferSize=10;
s.BytesAvailableFcn
={@mycallback,handles};
s1= serial('com5');
s1.BytesAvailableFcnMode = 'Byte';
s1.BytesAvailableFcnCount = 10;
s1.Timeout = 0.5;
s1.InputBufferSize=10;
s1.BytesAvailableFcn
={@mycallback,handles};
s2 = serial('com3');
fopen(s);
fopen(s1);
fopen(s2);
% Update handles structure
guidata(hObject, handles);
% UIWAIT makes vidu14 wait for user
response (see UIRESUME)
% uiwait(handles.figure1);
% --- Outputs from this function are
returned to the command line.](https://image.slidesharecdn.com/thietkethicongbaigiuxeungdungcongngherfidvaxulyanh6531-191216084848/75/D-tai-Thi-t-k-bai-gi-xe-ng-d-ng-cong-ngh-RFID-va-x-ly-nh-80-2048.jpg)
![Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp
Phụ Lục
Trang 68
function varargout =
vidu14_OutputFcn(~, ~, handles)
% varargout cell array for returning
output args (see VARARGOUT);
% hObject handle to figure
% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB
% handles structure with handles and
user data (see GUIDATA)
% Get default command line output from
handles structure
varargout{1} = handles.output;
% --- Executes on button press in
pushbutton4.
function pushbutton4_Callback(hObject,
eventdata, handles)
% hObject handle to pushbutton4 (see
GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB
% handles structure with handles and
user data (see GUIDATA)
winopen('EX_LichSuXeVaoRa.xlsx');
% --- Executes on button press in
pushbutton5.
function pushbutton5_Callback(hObject,
eventdata, handles)
% hObject handle to pushbutton5 (see
GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB
% handles structure with handles and
user data (see GUIDATA)
% --- Executes on button press in
pushbutton6.
function pushbutton6_Callback(~, ~,
handles)
% hObject handle to pushbutton6 (see
GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a
future version of MATLAB
% handles structure with handles and
user data (see GUIDATA)
function mycallback(hObject, eventdata ,
handles)
global s s1 s2 card card1 table noPlate3
data;
flushinput(s);
card=fscanf(s);
flushinput(s1);
card1=fscanf(s1);
if (card == "")
else
if (table.count==0)
fprintf(s2,'1');
XulyXeVao(hObject, eventdata,
handles)
else
for i=1:table.count
if isequal(table.TD{i,1},card)
j=1;
break;
else
j=0;
end;
end;
if (j==0)
fprintf(s2,'1');
XulyXeVao(hObject, eventdata,
handles)
end;
end;
end;
if (card1 == "")
else
for i=1:table.count
if isequal(table.TD{i,1},card1)
XulyXeRa(hObject, eventdata,
handles)
if
isequal(table.TD{i,2},noPlate3)
fprintf(s2,'2')
table.TD(i,:)=[];
table.count=table.count - 1;](https://image.slidesharecdn.com/thietkethicongbaigiuxeungdungcongngherfidvaxulyanh6531-191216084848/75/D-tai-Thi-t-k-bai-gi-xe-ng-d-ng-cong-ngh-RFID-va-x-ly-nh-81-2048.jpg)
![Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp
Phụ Lục
Trang 69
data.count=data.count +
1;
t=datetime;
data.TD{data.count,1}='Ra';
data.TD{data.count,2}=char(card1);
data.TD{data.count,3}=noPlate3;
data.TD{data.count,4}=char(t);
set(handles.uitable1,'Data',table.TD);
set(handles.text5,'String',' MOI XE
RA ');
set(handles.text6,'String',data.count);
set(handles.text7,'String',table.count);
xlswrite('EX_LichSuXeVaoRa.xlsx',data.
TD);
break;
end;
else
fprintf(s2,'3');
set(handles.text5,'String','
KHONG HOP LE ');
end;
end;
end;
function XulyXeVao(hObject, eventdata,
handles)
global vd1 noPlate2
axes(handles.axes2);
img = getsnapshot(vd1);
imshow(img);
im = imresize(img, [480 NaN]);
imgray = rgb2gray(im);
imbin = imbinarize(imgray);
im = edge(imgray, 'sobel');
im = imdilate(im, strel('diamond',
2));
im = imfill(im, 'holes');
im = imerode(im, strel('diamond',
10));
Iprops=regionprops(im,'BoundingBox','Ar
ea', 'Image');
area = Iprops.Area;
count = numel(Iprops);
maxa= area;
boundingBox =
Iprops.BoundingBox;
for i=1:count
if maxa<Iprops(i).Area
maxa=Iprops(i).Area;
boundingBox=Iprops(i).BoundingBox;
end
end
boundingBox(1)=boundingBox(1)+15;
boundingBox(3)=boundingBox(3)-
20;
im = imcrop(imbin, boundingBox);
axes(handles.axes6);
imshow(im);
img5 = imcrop(img, boundingBox);
axes(handles.axes5);
imshow(img5);
im = imresize(im, [240 NaN]);
im = imopen(im, strel('rectangle', [4
4]));
im = bwareaopen(~im, 500);
[h, w] = size(im);
im1 = im(1:120,:);
im2 = im(121:240,:);
Iprops=regionprops(im1,'BoundingBox','
Area', 'Image');
count = numel(Iprops);
noPlate=[]; % Initializing the
variable of number plate string.
for i=1:count
ow = length(Iprops(i).Image(1,:));
oh = length(Iprops(i).Image(:,1));
if ow<(h/2) & oh>(h/3)](https://image.slidesharecdn.com/thietkethicongbaigiuxeungdungcongngherfidvaxulyanh6531-191216084848/75/D-tai-Thi-t-k-bai-gi-xe-ng-d-ng-cong-ngh-RFID-va-x-ly-nh-82-2048.jpg)
![Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp
Phụ Lục
Trang 70
letter=readLetter(Iprops(i).Image);
% Reading the letter corresponding the
binary image 'N'.
noPlate=[noPlate letter]; %
Appending every subsequent character in
noPlate variable.
end
end
Iprops=regionprops(im2,'BoundingBox','
Area', 'Image');
count = numel(Iprops);
noPlate1=[]; % Initializing the
variable of number plate string.
for i=1:count
ow = length(Iprops(i).Image(1,:));
oh = length(Iprops(i).Image(:,1));
if ow<(h/2) & oh>(h/3)
letter=readLetter(Iprops(i).Image); %
Reading the letter corresponding the
binary image 'N'.
noPlate1=[noPlate1 letter]; %
Appending every subsequent character in
noPlate variable.
end
end
noPlate2=[noPlate '-' noPlate1]
set(handles.text3,'String',noPlate2);
set(handles.text5,'String',' MOI XE
VAO ');
WriteDataVao(handles);
function XulyXeRa(hObject, eventdata,
handles)
global vd2 noPlate3
axes(handles.axes4);
img = getsnapshot(vd2);
imshow(img);
im = imresize(img, [480 NaN]);
imgray = rgb2gray(im);
imbin = imbinarize(imgray);
im = edge(imgray, 'sobel');
im = imdilate(im, strel('diamond',
2));
im = imfill(im, 'holes');
im = imerode(im, strel('diamond',
10));
Iprops=regionprops(im,'BoundingBox','Ar
ea', 'Image');
area = Iprops.Area;
count = numel(Iprops);
maxa= area;
boundingBox =
Iprops.BoundingBox;
for i=1:count
if maxa<Iprops(i).Area
maxa=Iprops(i).Area;
boundingBox=Iprops(i).BoundingBox;
end
end
boundingBox(1)=boundingBox(1)+15;
boundingBox(3)=boundingBox(3)-
20;
im = imcrop(imbin, boundingBox);
axes(handles.axes8);
imshow(im);
img5 = imcrop(img, boundingBox);
axes(handles.axes7);
imshow(img5);
im = imresize(im, [240 NaN]);
im = imopen(im, strel('rectangle', [4
4]));
im = bwareaopen(~im, 500);
[h, w] = size(im);
im1 = im(1:120,:);
im2 = im(121:240,:);
Iprops=regionprops(im1,'BoundingBox','
Area', 'Image');
count = numel(Iprops);](https://image.slidesharecdn.com/thietkethicongbaigiuxeungdungcongngherfidvaxulyanh6531-191216084848/75/D-tai-Thi-t-k-bai-gi-xe-ng-d-ng-cong-ngh-RFID-va-x-ly-nh-83-2048.jpg)
![Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp
Phụ Lục
Trang 71
noPlate=[]; % Initializing the
variable of number plate string.
for i=1:count
ow = length(Iprops(i).Image(1,:));
oh = length(Iprops(i).Image(:,1));
if ow<(h/2) & oh>(h/3)
letter=readLetter(Iprops(i).Image);
% Reading the letter corresponding the
binary image 'N'.
noPlate=[noPlate letter]; %
Appending every subsequent character in
noPlate variable.
end
end
Iprops=regionprops(im2,'BoundingBox','
Area', 'Image');
count = numel(Iprops);
noPlate1=[]; % Initializing the
variable of number plate string.
for i=1:count
ow = length(Iprops(i).Image(1,:));
oh = length(Iprops(i).Image(:,1));
if ow<(h/2) & oh>(h/3)
letter=readLetter(Iprops(i).Image); %
Reading the letter corresponding the
binary image 'N'.
noPlate1=[noPlate1 letter]; %
Appending every subsequent character in
noPlate variable.
end
end
noPlate3=[noPlate '-' noPlate1]
set(handles.text4,'String',noPlate3);
function WriteDataVao(handles)
global data card noPlate2 table
t=datetime;
table.count=table.count +1;
table.TD{table.count,1}=card;
table.TD{table.count,2}=noPlate2;
table.TD{table.count,3}=char(t);
data.count=data.count +1;
data.TD{data.count,1}='Vao';
data.TD{data.count,2}=char(card);
data.TD{data.count,3}=noPlate2;
data.TD{data.count,4}=char(t);
set(handles.uitable1,'Data',table.TD);
set(handles.text6,'String',data.count);
set(handles.text7,'String',table.count);
xlswrite('EX_LichSuXeVaoRa.xlsx',data.
TD);
function WriteDataRa(handles)
global data card1 noPlate3 table
data.count=data.count + 1;
t=datetime;
data.TD{data.count,1}='Ra';
data.TD{data.count,2}=char(card1);
data.TD{data.count,3}=noPlate3;
data.TD{data.count,4}=char(t);
set(handles.uitable1,'Data',table.TD);
xlswrite('EX_LichSuXeVaoRa.xlsx',data.
TD);](https://image.slidesharecdn.com/thietkethicongbaigiuxeungdungcongngherfidvaxulyanh6531-191216084848/75/D-tai-Thi-t-k-bai-gi-xe-ng-d-ng-cong-ngh-RFID-va-x-ly-nh-84-2048.jpg)
Uploaded byDịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864
Đề tài: Thiết kế bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh
Đồ án tốt nghiệp của sinh viên tập trung vào thiết kế và thi công bãi giữ xe sử dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh. Các nhiệm vụ bao gồm nghiên cứu, lập trình hệ thống điều khiển và thiết kế giao diện giám sát cho quá trình quản lý xe ra vào tự động. Nhóm sinh viên đã thực hiện theo lịch trình từ việc chọn đề tài đến hoàn thiện sản phẩm và bảo vệ đồ án.
More Related Content
![[123doc] dieu-khien-thiet-bi-qua-module-wifi-esp8266](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/123doc-dieu-khien-thiet-bi-qua-module-wifi-esp8266-210630084307-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
Similar to Đề tài: Thiết kế bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh
More from Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864
Đề tài: Thiết kế bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh
- 1. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang i TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC ----o0o---- Tp. HCM, ngày tháng 07 năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Đăng Việt MSSV: 15141327 Trần Trí Đạt MSSV: 15141337 Chuyên ngành: Điện tử công nghiệp Mã ngành: 14 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2015 Lớp: 15141DT1B I. TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, THI CÔNG BÃI GIỮ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID VÀ XỬ LÝ ẢNH. II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: (ghi những thông số, tập tài liệu tín hiệu, hình ảnh,…) Vì đề tài là thiết kế, thi công bãi giữ xe nên nhóm chỉ sưu tầm những tấm hình biển số xe có sẵn trên mạng để sau này đưa vào sử dụng trong phần xử lý ảnh. 2. Nội dung thực hiện: (ghi những nội dung chính cần thực hiện như trong phần tổng quan) Tổng quan về hệ thống quản lý xe ra vào tự động ứng dụng xử lý ảnh. Nghiên cứu thuật toán xử lý ảnh ứng dụng. Viết chương trình điều khiển cho Arduino, xử lý trên mô hình thực tế. Viết chương trình xử lý ảnh. Giải pháp thiết kế giao diện giám sát hoạt động của hệ thống. Hoàn thiện hệ thống điều khiển và mô hình, tiến hành chạy mẫu. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 18/02/2019 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/06/2019 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. Nguyễn Ngô Lâm CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
- 2. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang ii TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC ----o0o---- Tp. HCM, ngày tháng 07 năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Đăng Việt Lớp: 15141DT1B MSSV: 15141327 Họ tên sinh viên 2: Trần Trí Đạt Lớp: 15141DT1B MSSV: 15141337 Tên đề tài: THIẾT KẾ, THI CÔNG BÃI GIỮ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID VÀ XỬ LÝ ẢNH Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD Tuần 1 (18/2 – 24/2) - Chọn đề tài. Tuần 2 (25/2 – 3/3) - Viết đề cương chi tiết cho đồ án. Tuần 3 (4/3 – 10/3) - Trình bày phướng án thực hiện đề tài. - Phân chia công việc cho từng thành viên. Tuần 4 (11/3 – 17/3) - Tìm hiểu hoạt động, nguyên lý làm việc và test thử các module. (Board Arduino, RFID, …) Tuần 5 (18/3 – 24/3) - Kết nối Board Arduino với module RFID, kiểm tra độ nhạy của thẻ từ. - Tìm hiểu các phần mềm và ngôn ngữ để viết chương trình điều khiển. (Arduino IDE, Matlab). Tuần 6 - Nghiên cứu về thuật toán xử lý ảnh ứng dụng.
- 3. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang iii (25/3 – 31/3) Tuần 7 (1/4 - 7/4) - Nghiên cứu thiết kế cơ bản sơ đồ nguyên lý. - Nghiên cứu thiết kế cơ bản về phần cứng, mô hình nhà giữ xe. Tuần 8 (8/4 – 14/4) - Viết chương trình điểu khiển cho Arduino, nạp code, chạy thử riêng phần RFID trên phần cứng thực tế. Tuần 9 (15/4 – 21/4) - Xử lý hình ảnh biển số xe nhận về từ camera thông qua phần mềm Matlab. Tuần 10 (22/4 – 28/4) - Tiếp tục xử lý về hình ảnh, khi ảnh bị lệch, chụp không rõ, hoặc nhận dạng sai,… Tuần 11 (29/4 – 5/5) - Đưa ra giải pháp thiết kế giao diện cách tối ưu nhất để giám sát hệ thống. Tuần 12 (6/5 – 12/5) - Hoàn chỉnh cơ bản phần cứng. - Vẽ mạch in từng phần cho phù hợp mô hình. Tuần 13 (13/5 – 19/5) - Lắp ráp mạch, các linh kiện, mạch in, module lên mô hình. Tuần 14 (20/5 – 26/5) - Lập trình hoàn chỉnh. - Cân chỉnh, tối ưu sản phẩm. Tuần 15 (27/5 – 2/6) - Viết và chỉnh sửa báo cáo. - In báo cáo. Tuần 16 (18/6 – 22/6) - Bảo vệ ĐATN GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên)
- 4. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang iv LỜI CAM ĐOAN Đề tài này là do nhóm chúng tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó. Người thực hiện đề tài Nguyễn Đăng Việt – Trần Trí Đạt
- 5. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang v LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đề tài này, nhóm em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cô và bạn bè, vậy nên nhóm em xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu nhà trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM đã tạo điều kiện tốt nhất cho sinh viên học tập và nghiên cứu. Thầy cô trong trường đã tận tình hướng dẫn và thư viện trường đã cung cấp giáo trình và tài liệu tham khảo trong suốt quá trình học tập của sinh viên. Đặc biệt là sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của thầy giáo Nguyễn Ngô Lâm đã giảng dạy, giúp đỡ và phân tích rõ về những vấn đề sinh viên còn khúc mắc. Nhóm em đã cố gắng trong quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài nhưng vì kiến thức còn hạn chế khiến bài tiểu luận này không được như ý thầy. Nhóm rất mong được sự góp ý, nhận xét đánh giá về nội dung và hình thức trình bày từ thầy để nhóm có thể hoàn thiện bài báo cáo tốt hơn. Xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, Ngày tháng 07 năm 2019 Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Đăng Việt – Trần Trí Đạt
- 6. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP.......................................................................................i LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ............................................................ii LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................iv LỜI CẢM ƠN........................................................................................................................v MỤC LỤC ............................................................................................................................vi LIỆT KÊ HÌNH VẼ ..............................................................................................................ix LIỆT KÊ BẢNG...................................................................................................................xi PHỤ LỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................................xii TÓM TẮT...........................................................................................................................xiii Chương 1: TỔNG QUAN......................................................................................................1 1.1 Giới thiệu .....................................................................................................................1 1.2 Tình hình nghiên cứu hiện nay ....................................................................................1 1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước .........................................................................1 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước.........................................................................3 1.3 Tính cấp thiết của đề tài...............................................................................................3 1.4 Mục tiêu đề tài .............................................................................................................4 1.5 Phương hướng thực hiện đề tài....................................................................................4 1.6 Bố cục đồ án.................................................................................................................4 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..........................................................................................6 2.1 Giới thiệu linh kiện......................................................................................................6 2.1.1 Borad Arduino Uno R3.........................................................................................6 2.1.2 Module RFID RC522............................................................................................9 2.1.3 Màn hình LCD 20x4...........................................................................................10 2.1.4 Động cơ Servo SG90 ..........................................................................................13 2.1.5 Camera USB 2.0 .................................................................................................14 2.2 Phần mềm lập trình điều khiển ..................................................................................15 2.2.1 Phần mềm lập trình Arduino IDE.......................................................................15 2.2.2 Giới thiệu phần mềm Matlab..............................................................................21 2.2.3 Cài đặt thư viện Arduino cho Matlab .................................................................23 2.3 Sơ lược về công nghệ RFID ......................................................................................25 2.4 Sơ lược về UART ......................................................................................................27 2.5 Sơ lược về chuẩn giao tiếp SPI..................................................................................33 2.6 Sơ lược về I2C ...........................................................................................................33 2.7 Lý thuyết ảnh số.........................................................................................................33
- 7. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang vii 2.7.1 Khái niệm ảnh số ................................................................................................33 2.7.2 Cấu trúc một file ảnh ..........................................................................................34 2.7.3 Ảnh RGB ............................................................................................................34 2.7.4 Mức xám (Gray level).........................................................................................35 2.7.5 Lược đồ mức xám (Histogram) ..........................................................................35 2.7.6 Ảnh nhị phân.......................................................................................................36 2.8 Các Phương pháp xử lý ảnh số ..................................................................................36 2.8.1 Chuyển ảnh màu RGB thành ảnh mức xám Gray level......................................36 2.8.2 Phương pháp lọc nhiễu ảnh.................................................................................37 Chương 3: THIẾT KẾ - THI CÔNG HỆ THỐNG..............................................................38 3.1 Sơ đồ khối của hệ thống.............................................................................................38 3.1.1 Yêu cầu hệ thống ................................................................................................38 3.1.2 Thiết kế sơ đồ khối .............................................................................................38 3.1.3 Hoạt động của hệ thống ......................................................................................39 3.2 Thiết kế ......................................................................................................................39 3.2.1 Khối động cơ.......................................................................................................39 3.2.2 Khối hiển thị .......................................................................................................40 3.2.3 Khối RFID ..........................................................................................................41 3.2.4 Khối nguồn .........................................................................................................43 3.3 Thiết kế phần mềm.....................................................................................................44 3.3.1 Thiết kế phần mềm cho PC.................................................................................44 3.3.2 Lưu đồ giải thuật chương trình chính .................................................................44 3.3.3 Lưu đồ chương trình con khởi tạo, điều khiển LCD – Servo .............................45 3.3.4 Lưu đồ chương trình con RFID ..........................................................................46 3.3.5 Thiết kế giao diện quản lý trên PC .....................................................................46 3.4 Thi công.....................................................................................................................47 3.4.1 Thiết kế mạch in .................................................................................................47 3.4.2 Board mạch đã hoàn thiện ..................................................................................48 3.4.3 Thi công mô hình bãi xe .....................................................................................50 Chương 4 : HỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE MÁY............................................52 4.1 Mô hình tổng quát nhận dạng biển số xe máy...........................................................52 4.2 Ảnh đầu vào...............................................................................................................52 4.3 Tiền xử lý...................................................................................................................53 4.3 Phân vùng ảnh và tách biển số...................................................................................53 4.3.1 Phân vùng ảnh.....................................................................................................53
- 8. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang viii 4.3.2 Trích vùng biển số ..............................................................................................54 4.4 Phân đoạn biển số ......................................................................................................55 4.5 Nhận dạng biển số......................................................................................................55 4.5.1 Tạo mẫu ký tự.....................................................................................................55 4.5.2 Nhận dạng ký tự bằng phương pháp tương quan................................................57 Chương 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ...........................................................60 5.1 Kết quả thực hiện.......................................................................................................60 5.2 Nhận xét – Đánh giá ..................................................................................................62 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN.........................................................63 6.1 Kết luận......................................................................................................................63 6.2 Hướng phát triển........................................................................................................64 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................65 PHỤ LỤC 1: CHƯƠNG TRÌNH.........................................................................................66 1. Code Arduino............................................................................................................66 2. Code Matlab..............................................................................................................66 PHỤ LỤC 2: CÁCH VẬN HÀNH HỆ THỐNG.................................................................72
- 9. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang ix LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 1. 1: Máy tính hiển thị và lưu dữ liệu thông tin xe ra - vào ...............................2 Hình 1. 2: Đầu đọc thẻ xe CR500 ...............................................................................3 Hình 2. 1: Hình ảnh thực tế Arduino Uno R3.............................................................6 Hình 2. 2: Sơ đồ chân của Arduino Uno R3 ...............................................................7 Hình 2. 3: Hình ảnh thực tế module RFID RC522 .....................................................9 Hình 2. 4: Hình ảnh LCD 20x4.................................................................................10 Hình 2. 5: Dạng sóng điều khiển LCD......................................................................12 Hình 2. 6: Module chuyển đổi I2C ...........................................................................12 Hình 2. 7: Hình ảnh động cơ Servo SG90 ................................................................13 Hình 2. 8: Hình ảnh Camera .....................................................................................14 Hình 2. 9: Giao diện phần mềm Arduino IDE ..........................................................16 Hình 2. 10: Vùng lập trình code Arduino .................................................................16 Hình 2. 11: Chọn board để biên dịch code................................................................17 Hình 2. 12: Chọn port của board đang kết nối..........................................................17 Hình 2. 13: Lưu lại file đã lập trình ..........................................................................18 Hình 2. 14: Biên dịch chương trình...........................................................................18 Hình 2. 15: Biên dịch chương trình...........................................................................19 Hình 2. 16: Nạp chương trình ...................................................................................19 Hình 2. 17: Nạp chương trình ...................................................................................20 Hình 2. 18: Nạp chương trình ...................................................................................20 Hình 2. 19: Kết quả chương trình .............................................................................21 Hình 2. 20: Giao diện phần mềm Matlab..................................................................22 Hình 2. 21: Nhận gói hỗ trợ phần cứng ....................................................................24 Hình 2. 22: Chọn gói hỗ trợ phần cứng cho Arduino ...............................................24 Hình 2. 23: Chọn hoàn tất cài đặt..............................................................................25 Hình 2. 24: Hệ thống RFID cơ bản...........................................................................27 Hình 2. 25: Giao tiếp UART.....................................................................................28 Hình 2. 26: Giao tiếp song song................................................................................29 Hình 2. 27: Sơ đồ khối UART ..................................................................................30 Hình 2. 28: Truyền thông UART..............................................................................31 Hình 2. 29: Giao diện UART....................................................................................32 Hình 2. 30: Mảng 2 chiều của một file ảnh...............................................................34 Hình 2. 31: Mô hình màu RGB.................................................................................35 Hình 2. 32: Ảnh xám và lược đồ mức xám...............................................................36 Hình 2. 33: Ảnh nhị phân..........................................................................................36 Hình 3. 1: Sơ đồ khối hệ thống .................................................................................38 Hình 3. 2: Sơ đồ kết nối Arduino với 2 servo...........................................................40 Hình 3. 3: Sơ đồ kết nối Arduino với LCD...............................................................41 Hình 3. 4: Sơ đồ kết nối khối RFID với Arduino .....................................................42 Hình 3. 5: Lưu đồ giải thuật chương trình chính ......................................................44 Hình 3. 6: Lưu đồ chương trình khối xử lý trung tâm ..............................................45 Hình 3. 7: Lưu đồ chương trình RFID ......................................................................46
- 10. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang x Hình 3. 8: Giao diện quản lý trên PC........................................................................47 Hình 3. 9: Mạch in kết nối Arduino với module RFID.............................................47 Hình 3. 10: Mạch in kết nối Arduino với servo và LCD ..........................................48 Hình 3. 11: Board mạch Arduino – RFID.................................................................48 Hình 3. 12: Board mạch đã đóng hộp .......................................................................49 Hình 3. 13: Board mạch Arduino – servo và LCD ...................................................49 Hình 3. 14: Board mạch sau khi đã đóng hộp...........................................................50 Hình 3. 15: Mặt trước của mô hình...........................................................................50 Hình 3. 16: Mặt sau của mô hình..............................................................................51 Hình 4. 1: Sơ đồ hệ thống nhận dạng biển số xe máy...............................................52 Hình 4. 2: Quá trình tiền xử lý..................................................................................53 Hình 4. 3: Nhị phân biển số xe..................................................................................55 Hình 4. 4: Chuẩn hóa và tìm ký tự............................................................................55 Hình 4. 5: Mẫu ký tự số 1 .........................................................................................56 Hình 4. 6: Thuật toán tạo mẫu ký tự .........................................................................57 Hình 4. 7: Thuật toán so sánh mẫu và xuất ký tự......................................................58 Hình 4. 8: Mẫu ký tự số 1, 2 (42 hàng, 24 cột).........................................................59 Hình 5. 1: Giao diện trên PC và mô hình hệ thống...................................................60 Hình 5. 2: Giao diện khi mới khởi động ...................................................................60 Hình 5. 3: Giao diện khi có xe vào ...........................................................................61 Hình 5. 4: Giao diện khi có xe ra ..............................................................................62 Hình 5. 5: Giao diện khi xe ra không hợp lệ.............................................................62
- 11. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang xi LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang Bảng 2. 1: Thông số kỹ thuật chính của borad Arduino .............................................8 Bảng 2. 2: Chức năng các chân của LCD .................................................................12 Bảng 3. 1: Bảng nối chân giữa LCD và arduino.......................................................41 Bảng 3. 2: Sơ đồ kết nối với RC522 .........................................................................42 Bảng 3. 3: Dòng và áp quy định các link kiện..........................................................43
- 12. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang xii PHỤ LỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT RFID Radio Frequency Identification Nhận dạng qua tần số vô tuyến IoT Internet of Things Mạng lưới vạn vật kết nối Internet UART Universal Asynchronous Receiver / Transmitter Truyền dữ liệu nối tiếp bất đồng bộ SPI Serial Peripheral Interface Chuẩn truyển thông nối tiếp I2C Inter – Intergrated Circuit Giao tiếp giũa các IC LCD Liquid Crystal Display Màn hình tinh thể lỏng ROM Read Only Memory Bộ nhớ chỉ đọc RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên SRAM Static Random Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh EPROM Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory Bộ nhớ không mất dữ liệu khi ngừng cung cấp điện SCK Serial Clock Chân giữ xung nhịp trong giao tiếp SPI MISO Master Input Slave Output Chân mang dữ liệu từ các thiết bị SPI về vi điều khiển MOSI Master Output Slave Input Chân mang dữ liệu từ vi điều khiển đến các thiết bị SPI SDA Serial Data Line Dây truyền dữ liệu LF Low Frequencies Tần số thấp HF High Frequencies Tần số cao UHF Ultra High Frequencies Tần số rất cao SHF Super High Frequencies Tần số siêu cao
- 13. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Trang xiii TÓM TẮT Theo sau sự phát triển và biến động như vũ bão của nền kinh tế, cùng đó là tốc độ phát triển chóng mặt của Khoa học – Kỹ thuật, ngày nay ở các thành phố lớn mật độ số lượng xe ngày càng đông. Điều này phần nào nói lên sự phát triển của một quốc gia nhưng ngược lại dẫn đến sự ô nhiễm về môi trường, ùn tắc giao thông và thiếu bãi đậu, đỗ xe cần được giải quyết. Điện tử đang trở thành một ngành công nghiệp đa nhiệm, đã và đang đáp ứng nhu cầu của mọi người về tất cả những lĩnh vực phổ biến trong đời sống. Các thiết bị điện tử đã, đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng rộng rãi và mang lại hiệu quả tối ưu nhất trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như đời sống xã hội. Với trình độ khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, rất nhiều những vấn đề đã được giải quyết một cách nhanh gọn với công nghệ điện tử hiện đại. Các bãi giữ xe truyền thống đã không còn phù hợp với những trung tâm thương mại, siêu thị hay bệnh viện vì những rắc rối mà nó mang lại. Với hệ thống giữ xe bằng thẻ từ và xử lý ảnh để nhận dạng biển số xe thì những vấn đề như mất xe, mất vé gửi xe đã được giải quyết nhanh gọn và triệt để. Xuất phát từ những vấn đề thiết thực đó đề tài “Thiết kế, thi công bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh” đã được chọn cho quá trình nghiên cứu.
- 14. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 1: Tổng Quan Trang 1 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu Hiện nay nước ta đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa, nhu cầu của con người về sự tiện lợi trong cuộc sống ngày càng tăng, càng ngày mật độ dân cư và xe cộ càng đông. Đặc biệt là sự gia tăng về số lượng xe máy, điều này cũng phản ánh sự phát triển của một quốc gia nhưng cũng dẫn đến những vấn đề như là môi trường, ùn tắc giao thông, thiếu bãi đậu xe, cần được giải quyết cấp thiết. Trong khi ngành công nghiệp điện tử cũng đang phát triển rất mạnh, đã và đang dần đáp ứng được nhu cầu từ tất cả các lĩnh vực công, nông, lâm, ngư nghiệp cho đến những nhu cầu trong đời sống hàng ngày. Với trình độ khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, nhiều vấn đề từ đó đã được giải quyết nhanh gọn với công nghệ điện tử và tự động hóa. Vậy nên các bãi xe truyền thống đã không còn phù hợp với hầu hết các trung tâm thương mai, hội nghị, chung cư hay những bệnh viện lớn, vì những rắc rối mà nó mang lại như ùn tắc, mất xe, mất vé gửi xe,… Với hệ thống giữ xe bằng thẻ từ, các vấn đề gần như được giải quyết triệt để. Xuất phát từ các vấn đề thiết thực đó, đề tài “Bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh” đã được chọn để nghiên cứu. 1.2 Tình hình nghiên cứu hiện nay 1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước Hiện nay tình trạng bãi giữ xe dần trở nên là một vấn đề nan giải ở các thành phố lớn trong nước ta vào các dịp lễ Tết và cũng như là ngày thường. Trong khi đó, cũng xuất hiện thêm rất nhiều các bãi xe tự phát với mục đích là thu lợi nhuận từ tiền gửi xe của người dân nhưng không đảm bảo về an ninh, chất lượng quản lý và đặc biệt là lấy giá vé gửi xe rất cao, khiến cho rất nhiều bộ phận người dân bức xúc. Vì thế có thể thấy nhu cầu về bãi xe thông minh và an toàn ở thời điểm hiện tại là cực kỳ lớn. Năm qua, UBND TP.HCM đã có ý kiến về việc đầu tư bãi đậu xe thông minh cao tầng lắp ghép trên địa bàn TP. Theo đó, UBND TP.HCM chấp thuận về nguyên tắc đầu tư xây dựng và khai thác tạm các bãi đậu xe thông minh ở các vị trí đất đủ điều kiện để phục vụ nhu cầu dừng đậu xe tại khu trung tâm TP.HCM theo như đề xuất của Sở Giao thông Vận tải. UBND TP.HCM giao Sở Giao thông vận tải chủ trì phối hợp với các sở ngành nghiên cứu, xác định cụ thể các vị trí đất đủ điều kiện, thời hạn khai thác tương ứng
- 15. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 1: Tổng Quan Trang 2 và hình thức đầu tư phù hợp để hướng dẫn các nhà đầu tư có quan tâm thực hiện theo quy định. Bãi đậu xe cao tầng lắp ghép tại các khu đất thuộc côn trường Lam Sơn ở phía sau nhà hát TP.HCM (rộng 1.410 m2) có 9 tầng với tổng mức đầu tư 161 tỉ đồng. Dự án có tổng diện tích xây dựng hơn 6.000 m2 với sức chứa 168 ôtô. Bãi xe được trang bị hệ thống đậu xe sử dụng robot tự động xếp xe. Hình thức đầu tư dự án được đề xuất theo hợp đồng Xây dựng – Sở hữu – Kinh doanh. Bên cạnh đó còn có kế hoạch xây dựng thêm bãi xe thông minh ở công viên 23/9 (rộng 4.048 m2), công viên Lê Văn Tám (rộng 1.416 m2) và công viên Tao Đàn (rộng 570 m2) [7]. Và cho tới thời điểm này hầu hết các trung tâm thương mại và siêu thị lớn đều đã tích hợp các bãi xe sử dụng công nghệ RFID và đạt được thành công. Tuy nhiên so với thực tế tình hình phát triển của đất nước thì còn cần nhiều bãi giữ xe hơn là thế nữa. Đây là hình ảnh bãi giữ xe sử dụng công nghệ RFID ngay tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM: Hình 1. 1: Máy tính hiển thị và lưu dữ liệu thông tin xe ra - vào
- 16. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 1: Tổng Quan Trang 3 Hình 1. 2: Đầu đọc thẻ xe CR500 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước Ngày nay, ở các nước tiên tiến trên thế giới như Hàn Quốc, Nhật Bản, Australia,… gần như hoàn toàn 100% ở những thành phố lớn và chật hẹp, người ta đã xây dựng hệ thống bãi giữ xe tự động được trang bị thiết bị để di chuyển xe từ mặt đất lên điểm đỗ xe trên cao hay xuống dưới lòng đất để tiết kiệm diện tích (hay còn gọi là hệ thống gửi xe ngầm). Đây là những giải pháp giúp tăng xấp xỉ khoảng 100 lần số lượng xe so với cách giữ xe truyền thống, cho phép giải quyết được vấn đề về thiếu mặt bằng xây dựng và rất nhiều những vấn đề khác. Ở các nước phát triển công nghệ RFID và IoT gần như đã được ứng dụng hầu hết trong mọi lĩnh vực. Việc ứng dụng công nghệ mới đã góp phần phát triển kinh tế, đất nước và bảo vệ môi trường rất nhiều. Nạn kẹt xe hay thiếu chỗ để xe và vấn đề về an ninh, bảo mật, sự không hài lòng của các hành khách ở bãi xe về chất lượng quản lý đã không còn nữa vì các bãi xe theo kiểu truyển thống đã không còn quá nhiều và dần biến mất. 1.3 Tính cấp thiết của đề tài Như vấn đề đã đặt ra thì nhu cầu sử dụng bãi xe thông minh ở thị trường Việt Nam rất cao và thậm chí là đã lên đến đỉnh điểm. Nắm bắt được điểm yếu đó trên thị trường nên nhiều công ty về công nghệ đã không ngừng phát triển các hệ thống bãi
- 17. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 1: Tổng Quan Trang 4 xe thông minh nhằm đáp ứng nhu cầu của người dân cũng như là thu về lợi nhuận rất khủng. Như ở các bãi xe truyền thống trước đó, bộ phận quản lý gặp rất nhiều khó khăn trong công việc quản lý và cũng không ít trường hợp nhân viên giữ xe bị gây khó dễ, việc thất thoát tài chính là điều không tránh khỏi, rồi ở một số nới việc ghi phấn lên xe khiến nhiều người khó chịu, còn nếu ghi vé xe bằng giấy thì một số trường hợp bị ướt sẽ rất khó xử lý,… gây lãng phí và ô nhiễm môi trường. Để khắc phục những vấn đề đó thì đề tài này phần nào góp phần giải quyết được nhu cầu về bãi xe, tích hợp được công nghệ RFID vào để cải thiện tính hiệu quả và linh hoạt trong các hệ thống hiện có. 1.4 Mục tiêu đề tài Mục tiêu của đề tài là thiết kế và thi công được một hệ thống bãi giữ xe gồm mô hình một bãi giữ xe tự động và phần mềm quản lý trên PC ứng dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh. 1.5 Phương hướng thực hiện đề tài Phương pháp tham khảo tài liệu: bằng cách thu thập thông tin từ sách, tạp chí về khoa học điện tử, tham khảo từ nguồn Internet và các đồ án của những khóa trước. Phương pháp quan sát: khảo sát một số bãi xe thông minh hiện hành để đưa ra phương án thiết kế sau này cách tốt nhất. Phương pháp thực nghiệm: từ những ý tưởng và kiến thức của nhóm, kết hợp với sự hướng dẫn của giảng viên, nhóm đã chọn lọc được cách làm tối ưu nhất. 1.6Bố cục đồ án Chương 1: Tổng quan Giới thiệu sơ lược, mục tiêu và phương pháp nghiên cứu đề tài. Chương 2: Cơ sở lý thuyết Nêu các lý thuyết cần thiết để sử dụng trong đề tài. Chương 3: Thiết kế và xây dựng hệ thống trên board Arduino Chương 4: Hệ thống nhận dạng biển số xe bằng Matlab Trình bày sơ bộ về hệ thống, nguyên lý hoạt động và giải thích hoạt
- 18. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 1: Tổng Quan Trang 5 động của hệ thống. Trình bày các thuật toán nhận dạng biển số xe. Chương 5: Kết quả thực hiện, nhận xét, đánh giá Trình bày kết quả đã thực hiện, về cả phần cứng lẫn phần mềm. Nêu ra nhận xét và đánh giá. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Nếu ra ưu điểm và nhược điểm của hệ thống. Đưa ra những điểm cần cải thiện của đề tài, hướng phát triển và phạm vi sử dụng của đề tài trong tương lai gần.
- 19. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 6 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu linh kiện 2.1.1 Borad Arduino Uno R3 Hình 2. 1: Hình ảnh thực tế Arduino Uno R3 Arduino Uno R3 là kit Arduino Uno thế hệ thứ 3, tích hợp vi điều khiển ATmega328P(8bits), với khả năng lập trình cho các ứng dụng điều khiển phức tạp do được trang bị cấu hình mạnh cho các loại bộ nhớ ROM, RAM và Flash, các ngõ vào ra digital I/O trong đó có nhiều ngõ có khả năng xuất tín hiệu PWM, các ngõ đọc tín hiệu analog và các chuẩn giao tiếp đa dạng như UART, SPI, TWI (I2C). Arduino Uno R3 có 6 chân Analog (A0 ÷ A5) cung cấp độ phân giải 10bit (0 ÷ 210 -1) để đọc giá trị điện áp trong khoảng 0V – 5V. Với chân AREF trên board, ta có thể đưa vào điện áp tham chiếu khi sử dụng các chân Analog. Tức là nếu cấp điện áp 2.5V vào chân này thì có thể dùng các chân Analog để đo điện áp trong khoảng 0V ÷ 2.5V với độ phân giải vẫn là 10bit. Arduino có thế cấp nguồn 5V thông qua cổng USB. Bộ nhớ của Arduino Uno R3 cung cấp cho người dùng:
- 20. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 7 32KB bộ nhớ Flash: những đoạn lệnh lập trình sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ Flash của vi điều khiển. Thường thì sẽ có khoảng vài KB trong số này sẽ được dùng cho bootloader nhưng rất hiếm khi nào cần quá 20KB bộ nhớ này. 2KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị các biến khai báo khi lập trình sẽ ở đây. Khai báo càng nhiều biến thì cần càng nhiều bộ nhớ RAM. Tuy vậy, thực sự thì cũng hiếm khi nào bộ nhớ RAM trở thành thứ đáng để mà phải bận tâm. Khi mất điện, dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất. EPROM (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): đây giống như một chiếc ổ cứng mini – nơi mà bạn có thể đọc và ghi dữ liệu của mình vào đây mà không phải lo bị mất khi cúp điện giống như dữ liệu trên SRAM là 1KB. Hình 2. 2: Sơ đồ chân của Arduino Uno R3
- 21. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 8 Thông sỗ kỹ thuật của board Arduino Uno R3: STT Tên thông số Đặc tính 1. Vi điều khiển Atmega 328P 2. Điện áp hoạt động 1.8 – 5.5V 3. Digital I/O pin 14 4. PWM Digital I/O Pins 6 5. Analog Input Pins 6 6. Cường độ dòng điện ngõ ra 20 mA 7. Flash Memory 32 KB (ATmega328P) 8. SRAM 2 KB (ATmega328P) 9. EEPROM 1 KB (ATmega328P) 10. Tốc độ 16 MHz Bảng 2. 1: Thông số kỹ thuật chính của borad Arduino
- 22. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 9 2.1.2 Module RFID RC522 Hình 2. 3: Hình ảnh thực tế module RFID RC522 Dùng giao tiếp SPI kết nối với ARDUINO, kết nối qua 4 chân: SCK, MISO, MOSI, SS SCK: Xung giữ nhịp cho giao tiếp SPI, vì SPI là chuẩn truyền đồng bộ nên cần 1 đường giữ nhịp, mỗi nhịp trên chân SCK báo 1 bit dữ liệu đến hoặc đi. MISO – Master Input / Slave Output: nếu là chip Master thì đây là đường Input còn nếu là chip Slave thì MISO lại là Output. MISO của Master và các Slaves được nối trực tiếp với nhau. MOSI – Master Output / Slave Input: nếu là chip Master thì đây là đường Output còn nếu là chip Slave thì MOSI là Input. MOSI của Master và các Slaves được nối trực tiếp với nhau. SS – Slave Select: đường chọn Slave cần giap tiếp, tích cực mức thấp. Thông số kỹ thuật: Nguồn: 3.3VDC, 13 - 26mA Dòng ở chế độ chờ: 1013mA Dòng ở chế độ nghỉ: < 80uA
- 23. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 10 Tần số sóng mang: 13.56MHz Khoảng cách hoạt động: 0～60mm（mifare1 card） Chuẩn giao tiếp: SPI Tốc độ truyền dữ liệu: tối đa 10Mbit/s 2.1.3 Màn hình LCD 20x4 Hình 2. 4: Hình ảnh LCD 20x4 LCD 20x4 là loại màn hình tinh thể lỏng nhỏ dùng để hiển thị chữ hoặc số trong bảng mã ASCII. Mỗi ô của Text LCD bao gồm các chấm tinh thể lỏng, các chấm này kết hợp với nhau theo trình tự “ẩn” hoặc “hiện” sẽ tạo nên các kí tự cần hiển thị và mỗi ô chỉ hiển thị được một kí tự duy nhất. LCD 20x4 nghĩa là loại LCD có 4 dòng và mỗi dòng chỉ hiển thị được 20 kí tự. Đây là loại màn hình được sử dụng rất phổ biến trong các loại mạch điện. Thông số kĩ thuật của LCD 20x4: Điện áp: 5V Ngõ giao tiếp: 16 chân Màu sắc: xanh lá hoặc xanh dương Module hỗ trợ giao tiếp với vi điều khiển: LCD I2C 16x2
- 24. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 11 Chức năng các chân: Chân Ký hiệu Mô tả 1 Vss Chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với GND của mạch điều khiển. 2 VDD Chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với VCC=5V của mạch điều khiển. 3 VEE Điều chỉnh độ tương phản của LCD. 4 RS Chân chọn thanh ghi (Register select). Nối chân RS với logic “0” (GND) hoặc logic “1” (VCC) để chọn thanh ghi. + Logic “0”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi lệnh IR của LCD (ở chế độ “ghi” - write) hoặc nối với bộ đếm địa chỉ của LCD (ở chế độ “đọc” - read). + Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bên trong LCD. 5 R/W Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write). Nối chân R/W với logic “0” để LCD hoạt động ở chế độ ghi, hoặc nối với logic “1” để LCD ở chế độ đọc. 6 E Chân cho phép (Enable). Sau khi các tín hiệu được đặt lên bus DB0-DB7, các lệnh chỉ được chấp nhận khi có 1 xung cho phép của chân E. + Ở chế độ ghi: Dữ liệu ở bus sẽ được LCD chuyển vào(chấp nhận) thanh ghi bên trong nó khi phát hiện một xung (high-to-low transition) của tín hiệu chân E. + Ở chế độ đọc: Dữ liệu sẽ được LCD xuất ra DB0-DB7 khi phát hiện cạnh lên (low-to-high transition) ở chân E và được LCD giữ ở bus đến khi nào chân E xuống mức thấp. 7 - 14 DB0 - DB7 Tám đường của bus dữ liệu dùng để trao đổi thông tin với MPU. Có 2 chế độ sử dụng 8 đường bus này: + Chế độ 8 bit: Dữ liệu được truyền trên cả 8 đường, với bit MSB là bit DB7. + Chế độ 4 bit: Dữ liệu được truyền trên 4 đường từ DB4 tới DB7, bit MSB là DB7. 15 - Nguồn dương cho đèn nền.
- 25. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 12 Bảng 2. 2: Chức năng các chân của LCD Cách điều khiển LCD: Hình 2. 5: Dạng sóng điều khiển LCD Nhìn vào dạng song ta có thể thấy được trình tự điều khiển như sau: Điều khiển tín hiệu RS. Điều khiển tín hiệu R/W xuống mức thấp. Điều khiển tín hiệu E lên mức cao để cho phép. Xuất dữ liệu D7 – D0. Điều khiển tín hiệu E về mức thấp. Điều khiển tín hiệu R/W lên mức cao trở lại. Kết nối với Arduino thông qua Module chuyển đổi I2C với địa chỉ giao tiếp I2C là 0x27. Hình 2. 6: Module chuyển đổi I2C 16 - GND cho đèn nền.
- 26. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 13 Để sử dụng các loại LCD có driver là HD44780 (LCD 1602, LCD 2004, …) cần có ít nhất 6 chân của MCU kết nối với các chân RS, EN, D7, D6, D5 và D4 để có thể giao tiếp với LCD. Nhưng với module chuyển giao tiếp LCD sang I2C, chỉ cần hai chân (SDA và SCL) của MCU kết nối với hai chân (SDA và SCL) của module để có thể hiển thị thông tin lên LCD. Ngoài ra có thể điều chỉnh được độ tương phản bởi biến trở gắn trên module. Thông số kĩ thuật của module I2C: Kích thước: 41.5mm(L)X19mm(W)X15.3MM(H) Trọng lượng: 5g Điện áp hoạt động: 2.5v-6v Jump chốt: Cung cấp đèn cho LCD hoặc ngắt Biến trở xoay độ tương phản cho LCD 2.1.4 Động cơ Servo SG90 Hình 2. 7: Hình ảnh động cơ Servo SG90 Servo là một dạng động cơ điện đặc biệt. Không giống như động cơ thông thường là quay liên tục, servo chỉ quay khi được điều khiển (bằng xung PPM), với góc quay nằm trong khoảng bất kì từ 0o - 180o . Động cơ servo được thiết kế những hệ thống hồi tiếp vòng kín. Tín hiệu ra của động cơ được nối với một mạch điều khiển. Khi động cơ quay, vận tốc và vị trí sẽ
- 27. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 14 được hồi tiếp về mạch điều khiển này. Nếu có bầt kỳ lý do nào ngăn cản chuyển động quay của động cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí mong muốn. Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho động cơ đạt được điểm chính xác. Thông số kỹ thuật của động cơ: Momen xoắn: 1.8kg/cm Tốc độ hoạt động: 60 độ trong 0.1 giây Điện áp hoạt động: 4.8V(~5V) Nhiệt độ hoạt động: 0 ºC – 55 ºC 2.1.5 Camera USB 2.0 Hình 2. 8: Hình ảnh Camera Ngày nay, tại các bãi giữ xe thông minh thì camera là phần quan trọng nhất, không thể thiếu trong quá trình làm việc, hệ thống camera quan sát bãi giữ xe có chức năng tìm kiếm hình ảnh xe ra vào một cách thông minh giúp cho người giũ xe không lo nghĩ về việc mất xe hoặc thất lạc thẻ giữ xe một cách thông thường.
- 28. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 15 Thông số kỹ thuật: Pixel size（μm）: 3.20X3.20 Cảm biến ảnh: 1/2 inch CMOS Số điểm ảnh: 2.0 Megapixel Độ phân giải lớn nhất: 640X480 Tỷ lệ khung hình: 11fps Kết nối: cổng USB 2.0 2.2 Phần mềm lập trình điều khiển 2.2.1 Phần mềm lập trình Arduino IDE Với mục tiêu của đề tài là sử dụng Arduino Uno R3 nên phần mềm để viết chương trình điều khiển là phần mềm Arduino IDE. Arduino IDE (Arduino Integrated Development Environment) là một trình soạn thảo văn bản, giúp viết code để nạp vào bo mạch arduino. Arduino có thể chạy trên Windows , MAC OS X và Linux. Một chương trình viết bởi Arduino IDE được gọi là sketch, sketch được lưu dưới định dạng .ino. Sau khi khởi động Arduino IDE, ta được giao diện như hình sau:
- 29. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 16 Hình 2. 9: Giao diện phần mềm Arduino IDE Vùng lập trình source code: Hình 2. 10: Vùng lập trình code Arduino
- 30. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 17 Sau khi gõ code, tiến hành chọn Board và Port giao tiếp Hình 2. 11: Chọn board để biên dịch code Hình 2. 12: Chọn port của board đang kết nối
- 31. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 18 Tiến hành lưu file và kiểm tra lỗi: Hình 2. 13: Lưu lại file đã lập trình Có 3 cách kiểm tra lỗi: Cách 1: nhấn Ctrl + R. Cách 2: vào Sketch chọn Verify/Compile. Hình 2. 14: Biên dịch chương trình
- 32. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 19 Cách 3: nhấn trực tiếp. Hình 2. 15: Biên dịch chương trình Sau khi kiểm tra lỗi, ta tiến hành nạp chương trình vào kit. Có 3 cách để nạp chương trình vào kit: Cách 1: nhấn Ctrl + U. Cách 2: vào Sketch chọn Upload. Hình 2. 16: Nạp chương trình
- 33. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 20 Cách 3: nhấn trực tiếp. Hình 2. 17: Nạp chương trình Sau khi nạp, nhấp chuột vào đây để xem kết quả: Hình 2. 18: Nạp chương trình
- 34. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 21 Kết quả chương trình: Hình 2. 19: Kết quả chương trình 2.2.2 Giới thiệu phần mềm Matlab Với mục tiêu của đề tài là xử lý ảnh nên phần mềm để viết chương trình xử lý ảnh sẽ là phần mềm Matlab. MATLAB là viết tắt của Matrix Laboratory, Matlab là một môi trường tính toán số và lập trình có tính trực quan rất cao, được thiết kế bởi công ty MathWorks. Matlab cho phép tính toán số với ma trận, vẽ đồ thị hàm số hay biểu đồ thông tin, thực hiện thuật toán, tạo các giao diện người dùng và liên kết với những chương trình máy tính viết trên nhiều ngôn ngữ lập trình khác. Matlab giúp đơn giản hóa việc giải quyết các bài toán tính toán kĩ thuật so với các ngôn ngữ lập trình truyền thống như C, C++, và Fortran. Matlab được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm xử lý tín hiệu và ảnh, truyền thông, thiết kế điều khiển tự động, đo lường kiểm tra, phân tích mô hình tài chính, hay tính toán sinh học. Với hàng triệu kĩ sư và nhà khoa học làm việc trong môi trường công nghiệp cũng như ở môi trường hàn lâm, MATLAB là ngôn ngữ của tính toán khoa học.
- 35. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 22 Hình 2. 20: Giao diện phần mềm Matlab Về dữ liệu, dữ liệu của Matlab thể hiện dưới dạng ma trận (hoặc mảng - tổng quát), và có các kiểu dữ liệu được liệt kê sau đây: Kiểu đơn single, kiểu này có lợi về bộ nhớ dữ liệu vì nó đòi hỏi ít byte nhớ hơn, kiểu dữ liệu này không được sử dụng trong các phép tính toán học, độ chính xác kém hơn. Kiểu double kiểu này là kiểu thông dụng nhất của các biến trong Matlab. Kiểu Sparse. Kiểu uint8, uint8, uint16, uint64... Kiểu char ví dụ “Hello”. Kiểu cell. Kiểu Structure. Trong Matlab kiểu dữ liệu double là kiểu mặc định sử dụng trong các phép tính số học. Toolbox là một công cụ quan trọng trong Matlab, công cụ này được Matlab cung cấp cho phép bạn ứng dụng các kỹ thuật để phân tích, thiết kế, mô phỏng các mô hình. Ta có thể tìm thấy toolbox ở trong mô trường làm việc của: Mạng nơron.
- 36. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 23 Logic mờ. Simulink. Hệ thống Matlab, hệ thống giao diện của Matlab được chia thành 5 phần: Môi trường phát triển: đây là nơi đặt các thanh công cụ, các phương tiện giúp chúng ta sử dụng các lệnh và các file, ta có thể liệt kê một số như sau: + Desktop. + Command Window. + Command History. + Browsers for viewinghelp. Thư viện, các hàm toán học bao gồm các cấu trúc như tính tổng, sin cosin atan, atan2 etc..., các phép tính đơn giản đến các phép tính phức tạp như tính ma trận nghich đảo, trị riêng, chuyển đổi fourier, laplace, symbolic library. Ngôn ngữ Matlab. Đó là các ngôn ngữ cao về ma trận và mảng, với các dòng lệnh, các hàm, cấu trúc dữ liệu vào, có thể lập trình hướng đối tượng. Đồ hoạ trong Matlab. Bao gồm các câu lệnh thể hiện đồ họa trong môi trường 2D và 3D, tạo các hình ảnh chuyển động, cung cấp các giao diện tương tác giữa người sử dụng và máy tính. Giao tiếp với các ngôn ngữ khác. Matlab cho phép tương tác với các ngôn ngữ khác như C, Fortran … 2.2.3 Cài đặt thư viện Arduino cho Matlab Đầu tiên, chạy ứng dụng Matlab, trên thanh Toolbox Add Ons Get Hardware Support Packages.
- 37. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 24 Hình 2. 21: Nhận gói hỗ trợ phần cứng Tại cửa sổ Add On Explore MATLAB Support Package for Arduino Hardware Hình 2. 22: Chọn gói hỗ trợ phần cứng cho Arduino
- 38. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 25 Tại cửa sổ Add On Explore Install Install Hình 2. 23: Chọn hoàn tất cài đặt Tiếp theo đăng nhập vào tài khoản Mathworks của bạn và tải chúng về. Sau đó phần mềm sẽ hiển thị lên các bước hướng dẫn tiếp theo, ta chỉ việc làm theo cho tới khi hoàn tất. 2.3 Sơ lược về công nghệ RFID RFID chính là viết tắt của thuật ngữ Radio Frequency Identification, là một trong những công nghệ nhận dạng dữ liệu tự động tiên tiến nhất hiện nay có tính khả thi cao và áp dụng thực tế rất hiệu quả. RFID đang hiện diện trong rất nhiều lĩnh vực tự động hóa, rất nhiều ứng dụng quản lý và các mô hình quản lý khác nhau nhẳm đem lại những giải pháp nhận dạng dữ liệu tự động tối ưu và hiệu quả hơn. RFID có thể hiểu đây chính là việc nhận dạng qua tần số vô tuyến. RFID là một công nghệ dùng kết nối sóng vô tuyến để tự động xác định và theo dõi các thẻ nhận dạng gắn vào vật thể. Công nghệ này cho phép nhận biết các đối tượng thông qua hệ thống thu phát sóng radio, từ đó có thể giám sát, quản lý từng đối tượng. Công nghệ thẻ RFID cho phép xác định và quản lý các thiết bị, tài sản. Nó áp dụng cho việc gắn thẻ mục trong các cửa hàng bán lẻ, sử dụng trong hệ thống kiểm kê, khóa thẻ từ trong khách sạn, resort... Các sản phẩm thương mại như ô tô, máy móc hay cả quần áo, hàng tiêu dùng có thể theo dõi từ nhà máy đến khách hàng. Kỹ thuật RFID sử dụng truyền thông không dây trong dải tần số sóng vô tuyến để truyền dữ liệu từ các tag (thẻ) đến các reader (bộ đọc). Tag có thẻ được đính kèm hoặc gắn vào đối tượng được nhận dạng chẳng hạn như là sản phẩm, giá kệ, pallet,
- 39. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 26 xe,… Reader scan dữ liệu của tag và gửi thông tin đến cơ sở dữ liệu có lưu trữ dữ liệu của tag. Ví dụ, các tag có thể được đặt trên kính chắn gió của xe hơi để hệ thống thu phí đường nhanh chóng nhận dạng và thu tiền trên các tuyến đường lớn. Một hệ thống RFID cơ bản bao gồm 2 thành phần chính: Phần cứng: gồm có thẻ (con tem), anten, máy đọc thẻ, máy chủ. Phần mềm: gồm có phần mềm trung gian (middle ware) và phần mềm ứng dụng (trong lĩnh vực thư viện nó là các phần mềm quản trị thư viện). Phần cứng Thẻ RFID (RFID tag): Thẻ RFID được cấu tạo mềm mỏng có chứa chíp vi xử lí và anten (đối với loại thẻ không năng). Nó có thể đọc, ghi dữ liệu, và thậm chí có chứa cả thông tin về bảo mật. Thẻ này có thể dán vào các vật cần quản lý như sách, hàng hóa, động vật,… Máy đọc (Readers): Máy đọc có nhiệm vụ chuyển dữ liệu giải mã dữ liệu được từ thẻ tới phần mềm trung gian và phần mềm ứng dụng để xử lý. Thông thường máy đọc tích hợp với anten. Máy đọc thường được đặt tại bàn mượn/trả, các điểm mượn/trả tự động, trong kho và máy phân loại tự động, tại lối ra của thư viện. Máy chủ: là máy vi tính được dùng để chạy các phần mềm trung gian và phần mềm ứng dụng. Phần mềm Phần mềm trung gian (Middleware): Phần mềm trung gian là các phần mềm được sử dụng để nhận và xử lý các dữ liệu thô nhận được từ các máy đọc để chuyển tới các phần mềm quản trị thư viện. Đây là một thành phần không thể thiếu trong hệ thống RFID. Phần mềm này thường được xây dựng và cung cấp bởi các nhà cung cấp thiết bị RFID. Phần mềm ứng dụng (Application software): Là các phần mềm được sử dụng để xử lý và tự động hóa các công việc của một cơ quan, tổ chức. Trong lĩnh vực thư viện, phần mềm ứng dụng chính là các phần mềm thư viện điện tử tích hợp trong đó có lưu thông tin về các tài liệu, bạn đọc, quá trình mượn/trả, hệ thống kho… mà thư viện quản lý. Phần mềm này sẽ nhận dữ liệu đã được xử lý từ phần mềm trung gian để phân tích.
- 40. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 27 Hình 2. 24: Hệ thống RFID cơ bản Các tần số thường được sử dụng trong hệ thống RFID: LF: 125 kHz - 134,2 kHz: low frequencies, ứng dụng nhiều cho hệ thống quản lý nhân sự, chấm công, cửa bảo mật, bãi giữ xe… HF: 13.56 MHz: high frequencies, ứng dụng nhiều cho quản lý nguồn gốc hàng hóa, vận chuyển hàng hóa, cửa bảo mật, bãi giữ xe… UHF: 860 MHz - 960 MHz: ultra high frequencies, ứng dụng nhiều trong các hệ thống kiểm soát như thu phí đường bộ tự động, kiểm kê kho hàng, kiểm soát đường đi của hàng hóa… SHF: 2.45 GHz: super high frequencies, ứng dụng nhiều trong các hệ thống kiểm soát như thu phí đường bộ tự động, kiểm soát lưu thông hàng hải, kiểm soát hàng hóa, kiểm kê kho hàng… 2.4 Sơ lược về UART Nếu nhớ lại các bộ phận máy tính cũ như máy in, chuột, bàn phím được liên kết với sự trợ giúp của các đầu nối. Quá trình giao tiếp giữa máy tính và các bộ phận này có thể được thực hiện bằng UART. Universal serial Bus (USB) đã thay đổi tất cả các loại nguyên tắc giao tiếp trên máy tính. Nhưng, UART vẫn được sử dụng trong các ứng dụng được khai báo ở trên. Tất cả các loại kiến trúc vi điều khiển đều có phần cứng UART tích hợp do giao tiếp nối tiếp và chỉ sử dụng hai cáp để liên lạc. Vậy UART là gì? Các tên đầy đủ UART là “Universal Asynchronous Receiver / Transmitter”, và nó là một vi mạch sẵn có trong một vi điều khiển nhưng không giống như một
- 41. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 28 giao thức truyền thông (I2C & SPI). Chức năng chính của UART là truyền dữ liệu nối tiếp. Trong UART, giao tiếp giữa hai thiết bị có thể được thực hiện theo hai cách là giao tiếp dữ liệu nối tiếp và giao tiếp dữ liệu song song. Hình 2. 25: Giao tiếp UART Truyền thông nối tiếp và song song: Trong giao tiếp dữ liệu nối tiếp, dữ liệu có thể được truyền qua một cáp hoặc một đường dây ở dạng bit-bit và nó chỉ cần hai cáp. Truyền thông dữ liệu nối tiếp không đắt khi chúng ta so sánh với giao tiếp song song. Nó đòi hỏi rất ít mạch cũng như dây. Vì vậy, giao tiếp này rất hữu ích trong các mạch ghép so với giao tiếp song song. Trong giao tiếp dữ liệu song song, dữ liệu có thể được truyền qua nhiều cáp cùng một lúc. Truyền dữ liệu song song tốn kém nhưng rất nhanh, vì nó đòi hỏi phần cứng và cáp bổ sung. Các ví dụ tốt nhất cho giao tiếp này là máy in cũ, PCI, RAM, v.v.
- 42. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 29 Hình 2. 26: Giao tiếp song song Sơ đồ khối UART: Sơ đồ khối UART bao gồm hai thành phần là máy phát và máy thu được hiển thị bên dưới. Phần máy phát bao gồm ba khối là thanh ghi giữ truyền, thanh ghi dịch chuyển và logic điều khiển. Tương tự, phần máy thu bao gồm một thanh ghi giữ, thanh ghi thay đổi và logic điều khiển. Hai phần này thường được cung cấp bởi một bộ tạo tốc độ baud. Trình tạo này được sử dụng để tạo tốc độ khi phần máy phát và phần máy thu phải truyền hoặc nhận dữ liệu. Thanh ghi giữ trong máy phát bao gồm byte dữ liệu được truyền. Các thanh ghi thay đổi trong máy phát và máy thu di chuyển các bit sang phải hoặc trái cho đến khi một byte dữ liệu được truyền hoặc nhận. Một logic điều khiển đọc (hoặc) ghi được sử dụng để biết khi nào nên đọc hoặc viết. Máy phát tốc độ baud giữa máy phát và máy thu tạo ra tốc độ dao động từ 110 bps đến 230400 bps. Thông thường, tốc độ truyền của vi điều khiển là 9600 đến 115200.
- 43. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 30 Hình 2. 27: Sơ đồ khối UART Truyền thông UART: Trong giao tiếp này, có hai loại UART có sẵn là truyền UART và nhận UART và giao tiếp giữa hai loại này có thể được thực hiện trực tiếp với nhau. Đối với điều này, chỉ cần hai cáp để giao tiếp giữa hai UART. Luồng dữ liệu sẽ từ cả hai chân truyền (Tx) và nhận (Rx) của UARTs. Trong UART, việc truyền dữ liệu từ Tx UART sang Rx UART có thể được thực hiện không đồng bộ (không có tín hiệu CLK để đồng bộ hóa các bit o / p). Việc truyền dữ liệu của UART có thể được thực hiện bằng cách sử dụng bus dữ liệu ở dạng song song bởi các thiết bị khác như vi điều khiển, bộ nhớ, CPU, v.v. Sau khi nhận được dữ liệu song song từ bus, nó tạo thành gói dữ liệu bằng cách thêm ba bit như bắt đầu, dừng lại và trung bình. Nó đọc từng bit gói dữ liệu và chuyển đổi dữ liệu nhận được thành dạng song song để loại bỏ ba bit của gói dữ liệu. Tóm lại, gói dữ liệu nhận được bởi UART chuyển song song về phía bus dữ liệu ở đầu nhận.
- 44. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 31 Hình 2. 28: Truyền thông UART Start-bit: Start-bit còn được gọi là bit đồng bộ hóa được đặt trước dữ liệu thực tế. Nói chung, một đường truyền dữ liệu không hoạt động được điều khiển ở mức điện áp cao. Để bắt đầu truyền dữ liệu, truyền UART kéo đường dữ liệu từ mức điện áp cao (1) xuống mức điện áp thấp (0). UART thu được thông báo sự chuyển đổi này từ mức cao sang mức thấp qua đường dữ liệu cũng như bắt đầu hiểu dữ liệu thực. Nói chung, chỉ có một start-bit. Bit dừng: Bit dừng được đặt ở phần cuối của gói dữ liệu. Thông thường, bit này dài 2 bit nhưng thường chỉ sử dụng 1 bit. Để dừng sóng, UART giữ đường dữ liệu ở mức điện áp cao. Bit chẵn lẻ: Bit chẵn lẻ cho phép người nhận đảm bảo liệu dữ liệu được thu thập có đúng hay không. Đây là một hệ thống kiểm tra lỗi cấp thấp & bit chẵn lẻ có sẵn trong hai phạm vi như Chẵn lẻ – chẵn lẻ cũng như Chẵn lẻ – lẻ. Trên thực tế, bit này không được sử dụng rộng rãi nên không bắt buộc. Dữ liệu bit hoặc khung dữ liệu: Các bit dữ liệu bao gồm dữ liệu thực được truyền từ người gửi đến người nhận. Độ dài khung dữ liệu có thể nằm trong khoảng 5 & 8. Nếu bit chẵn lẻ không được sử dụng thì chiều dài khung dữ liệu có thể dài 9 bit. Nói chung, LSB của dữ liệu được truyền trước tiên sau đó nó rất hữu ích cho việc truyền. Giao diện UART:
- 45. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 32 Hình dưới đây cho thấy UART giao tiếp với vi điều khiển. Giao tiếp UART có thể được thực hiện bằng ba tín hiệu như TXD, RXD và GND. Bằng cách sử dụng điều này, chúng ta có thể hiển thị một văn bản trong máy tính cá nhân từ board vi điều khiển 8051 cũng như mô-đun UART. Trong board 8051, có hai giao diện nối tiếp như UART0 và UART1. Ở đây, giao diện UART0 được sử dụng. Chân Tx truyền thông tin đến chân PC & Rx nhận thông tin từ PC. Tốc độ Baud có thể được sử dụng để biểu thị tốc độ của cả vi điều khiển và PC. Việc truyền và nhận dữ liệu có thể được thực hiện đúng khi tốc độ truyền của cả vi điều khiển và PC là tương tự nhau. Hình 2. 29: Giao diện UART Các ứng dụng của UART: UART thường được sử dụng trong các bộ vi điều khiển cho các yêu cầu chính xác và chúng cũng có sẵn trong các thiết bị liên lạc khác nhau như giao tiếp không dây, thiết bị GPS, mô-đun Bluetooth và nhiều ứng dụng khác. Các tiêu chuẩn truyền thông như RS422 & TIA được sử dụng trong UART ngoại trừ RS232. Thông thường, UART là một IC riêng được sử dụng trong giao tiếp nối tiếp UART. Ưu điểm và nhược điểm của UART: Những ưu và nhược điểm của UART bao gồm những điều sau đây: Nó chỉ cần hai dây để truyền dữ liệu Tín hiệu CLK là không cần thiết Nó bao gồm một bit chẵn lẻ để cho phép kiểm tra lỗi
- 46. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 33 Sắp xếp gói dữ liệu có thể được sửa đổi vì cả hai mặt được sắp xếp Kích thước khung dữ liệu tối đa là 9 bit Nó không chứa một số hệ thống phụ (hoặc) Tốc độ truyền của UART phải ở mức 10% của nhau 2.5 Sơ lược về chuẩn giao tiếp SPI SPI là một chuẩn truyền thông nối tiếp tốc độ cao. Đây là kiểu truyền thông Master Slave, tức là sử dụng tín hiệu đồng bộ chuyên dụng để đồng bộ bộ phát và bộ thu hoặc Master và Slave, trong đó có 1 chip Master điều phối quá trình truyền thông và các chip Slaves được điều khiển bởi Master (gọi là một mối quan hệ trong giao diện đa điểm). SPI là một cách truyền song công, nghĩa là tại cùng một thời điểm quá trình truyền và nhận có thể xảy ra đồng thời. Bus SPI bao gồm 4 tín hiệu hoặc chân: Master – Out / Slave – In (MOSI hay SI): cổng ra của bên Master, cổng vào của bên Slave, dành cho việc truyền dữ liệu từ thiết bị Master đến thiết bị Slave Master – In / Slave – Out (MISO hay SO): cổng vào của bên Master, cổng ra của bên Slave, dành cho việc truyền dữ liệu từ thiết Slave đến thiết bị Master. Serial Clock (SCK hay SCLK): xung giữ nhịp cho giao tiếp SPI. Chip Select (CS) hay Slave Select (SS): chọn chip. 2.6 Sơ lược về I2C I2C sử dụng hai đường truyền tín hiệu: một đường xung nhịp đồng hồ (SCL) và một đường tín hiệu (SDA). SCL và SDA luôn được kéo lên nguồn bằng một điện trở kéo lên có giá trị xấp xỉ 4.7 Kohm. Các chế độ hoạt động của I2C bao gồm: Chế độ chuẩn (standard mode) hoạt động ở tốc độ 100 Kbit/s. Chế độ tần số thấp (low speed mode) hoạt động ở tốc độ 10 Kbit/s. Ngoài ra I2C còn có chế độ 10 bit địa chỉ tương đương với 1024 địa chỉ. 2.7 Lý thuyết ảnh số 2.7.1 Khái niệm ảnh số Ảnh trong thực tế liên tục về không gian và độ sáng, để có thể xử lý ảnh ta cần biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu rời rạc thông qua quá trình lấy mẫu, và lượng tự hóa thành phần cấu tạo thành tập hợp phần tử ảnh gọi là quá trình số hóa.
- 47. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 34 Ảnh là tập hợp các điểm (phần tử ảnh) khi được số hóa. Khối lượng thông tin trong một ảnh là rất lớn. Bản chất các thông số ảnh có tính vector. 2.7.2 Cấu trúc một file ảnh Một file ảnh là tập hợp nhiều điểm ảnh: Hình 2. 30: Mảng 2 chiều của một file ảnh Vậy ảnh được xem như một ma trận tọa độ. Do đó hàm f(x,y) còn cò thể biểu diễn dưới dạng ma trận như sau: 𝑓(𝑥, 𝑦) = ( 𝑓(0,0) 𝑓(0,1) … 𝑓(0, 𝑁 − 1) 𝑓(1,0) 𝑓(1,1) … 𝑓(1, 𝑁 − 1) : ∶ ∶ 𝑓(𝑀 − 1,0) 𝑓(𝑀 − 1,1) … 𝑓(𝑀 − 1, 𝑁 − 1) ) 2.7.3 Ảnh RGB Ảnh RGB còn gọi là ảnh “truecolor” do tính trung thực của nó. Ảnh này được biểu diễn bởi một ma trận ba chiều có kích thước m x n x 3, với m x n là kích thước ảnh theo pixel. Ma trận này định nghĩa các thành phần màu Red, Green, Blue cho mỗi điểm ảnh. Từ viết tắt RGB trong tiếng Anh có nghĩa là R: Red (màu đỏ) G: Green (màu xanh lá cây) B: Blue (màu xanh lam) Đây là ba màu gốc trong các mô hình ánh sáng bổ sung.
- 48. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 35 Hình 2. 31: Mô hình màu RGB Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của mô hình màu RGB là việc hiển thị màu sắc trong các ống tia âm cực, màn hình tinh thể lỏng hay màn hình plasma, chẳng hạn như màn hình máy tính hay ti vi. Mỗi điểm ảnh trên màn hình có thể được thể hiện trong bộ nhớ máy tính như là các giá trị độc lập của màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam. Các giá trị này được chuyển đổi thành các cường độ và gửi tới màn hình. Bằng việc sử dụng các tổ hợp thích hợp của các cường độ ánh sáng đỏ, xanh lá cây và xanh lam, màn hình có thể tái tạo lại phần lớn các màu trong khoảng đen và trắng. 2.7.4 Mức xám (Gray level) Mức xám là kết quả sự mã hóa tương ứng một cường độ sáng của mỗi điểm ảnh với một giá trị nhất định, mỗi pixel có thể mã hóa 8 bit (0 đến 255) hay 16, 32, 64 bit. Tạo thành ma trận dữ liệu. 2.7.5 Lược đồ mức xám (Histogram) Lược đồ mức xám là một hàm cung cấp tần số xuất hiện của mỗi mức xám (gray level) trong ảnh. Biểu diễn toán học của histogram của một ảnh số có L = 256 mức xám là một hàm rời rạc: (p(fk) ∈ [0,1]): P(fk) = 𝑛𝑘 𝑛 Trong đó : fk là giá trị mức xám thứ k (k = 0,1,…,L-1) nk là số pixel mức xám đó n là tổng số pixel của ảnh
- 49. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 36 Hình 2. 32: Ảnh xám và lược đồ mức xám 2.7.6 Ảnh nhị phân Ảnh trắng đen sau khi mã hóa tạo thành ma trận chỉ nhận giá trị logic (0,1) tương ứng 0 là pixel trắng, 1 là pixel đen. Hình 2. 33: Ảnh nhị phân 2.8 Các Phương pháp xử lý ảnh số 2.8.1 Chuyển ảnh màu RGB thành ảnh mức xám Gray level Sử dụng camera thu nhận ảnh thì ảnh sẽ là 24 bit màu, do đó dung lượng lưu trữ sẽ rất lớn và ảnh hưởng tới tốc độ xử lý. Vì vậy khi thu ảnh, ta sẽ chuyển về ảnh mức xám 8 bit theo công thức: X = 0.2125*R + 0.71554*G + 0.0721*B (2.1)
- 50. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Trang 37 2.8.2 Phương pháp lọc nhiễu ảnh Nhiễu có thể coi như sự đột biến của một điểm ảnh so với các điểm lân cận. Lọc nhiễu ảnh nhằm mục đích loại bỏ các đột biến của ảnh, ở đây ta sử dụng phương pháp lọc số dựa trên tính dư thừa thông tin không gian, các pixel lân cận có thể có cùng hoặc gần cùng một số đặc tính. Trong kỹ thuật này, người ta sử dụng một mặt nạ di chuyển khắp ảnh gốc. Tùy theo tổ hợp điểm đang xét với các điểm lân cận mà ta sử dụng kỹ thuật lọc tuyến tính hay phi tuyến. Điểm ảnh chịu tác động của biến đổi là điểm ở tâm mặt nạ.
- 51. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 38 Chương 3: THIẾT KẾ - THI CÔNG HỆ THỐNG 3.1 Sơ đồ khối của hệ thống 3.1.1 Yêu cầu hệ thống Với tiêu chí thiết kế, xây dựng một bãi giữ xe thông minh, dễ sử dụng. Hệ thống có các yêu cầu sau: Khối xử lý trung tâm nhận được tín hiệu gửi về từ module RFID. Khối xử lý trung tâm kết nối được với khối xử lý ảnh để nhận dạng biển số. Khối xử lý trung tâm gửi dữ liệu ra khối hiển thị và điều khiển động cơ servo cho phép xe ra – vào. 3.1.2 Thiết kế sơ đồ khối Từ yêu cầu của hệ thống nhóm chúng em thiết kế sơ đồ khối như sau: Hình 3. 1: Sơ đồ khối hệ thống Chức năng từng khối: Khối nguồn có chức năng cấp nguồn cho toàn mạch. Khối xử lý trung tâm: Điều khiển các hoạt động của mạch, lập trình kết nối với các linh kiện, module trong mạch. Khối RFID RC522: Đọc thẻ khi xe ra vào và đếm số xe sau mỗi lần đọc thẻ. Khối PC: Phần mềm PC có chức năng kết hợp với camera với đầu đọc RFID để xử lý dữ liệu xe ra vào, cùng đó kết hợp với khối xử lý trung tâm để quản lý hệ thống.
- 52. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 39 Khối hiển thị: Hiển thị thông báo của bãi xe. Khối động cơ: Điều khiển Servo đóng mở cho phép xe ra - vào. 3.1.3 Hoạt động của hệ thống Hệ thống hoạt động có 3 chế độ: Khi có xe vào đúng vị trí, hành khách được nhận thẻ và tự quẹt thẻ. Khi thẻ được quét thì camera sẽ chụp ảnh và gửi về máy tính để nhận dạng biển số. Các thông tin (biển số, mã thẻ, thời gian gửi) được lưu vào một cơ sở dữ liệu của hệ thống và hệ thống sẽ mở sevor để xe chạy vào. Sau khi xe chạy vào thì hạ sevor xuống. Khi xe ra thẻ được quét, camera cũng sẽ chụp lại hình ảnh xe và biển số xe, dựa vào mã ID của thẻ mà so sánh, nếu đúng với biển số xe ban đầu thì cho xe ra (có thể mở rộng thêm tính thời gian để thu tiền gửi xe) và sevor tự động mở cho xe chạy ra còn nếu không trùng khớp hệ thống sẽ thông báo không trùng biển số. Trường hợp khách hàng mất thẻ từ nên việc lấy xe bằng quá trình quẹt thẻ không được thực hiện. Như vậy, hành khách muốn lấy xe buộc phải chứng minh xe mình được gửi trong bãi xe bằng các giấy tờ thùy thân. Nhân viên kiểm tra giấy tờ của khách, kiểm tra biển số xe có tồn tại trong hệ thống cơ sở dữ liệu không và sau đó giải quyết. 3.2 Thiết kế Theo sơ đồ khối ta sẽ thiết kế kế phần cứng bao gồm các phần: Khối xử lý trung tâm: Arduino Uno Khối RFID: module RC522 Khối động cơ: động cơ servo mini 5V Khối hiển thị: LCD 20x4 Khối nguồn: sử dụng nguồn máy tính 3.2.1 Khối động cơ Yêu cầu thiết kế: khối này điều khiển đóng – mở cổng khi xe vào và xe ra. Lựa chọn phần cứng: để ứng dụng việc đóng mở cửa ta thường nghĩ đến động cơ Servo. Vì hệ thống nhỏ nên ta sẽ chọn loại động cơ Servo 5V minni là đủ để đáp ứng cho yêu cầu điều khiển, tối đa giải pháp kinh tế. Kết nối Arduino: do Servo mini chỉ có 3 chân và đề tài này chỉ sử dụng 2 Servo gồm nguồn, mas và chân điều khiển. Ta kết nối nguồn và mass vào chân nguồn và mas của Arduino còn chân điều khiển nối vào chân 5 và 6. Sơ đồ nguyên lý:
- 53. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 40 Hình 3. 2: Sơ đồ kết nối Arduino với 2 servo Giải thích nguyên lý: khi có tín hiệu từ Arduino gửi về Servo sẽ điều khiển đóng – mở. 3.2.2 Khối hiển thị Yêu cầu thiết kế: khối hiển thị có chức năng hiển thị thông tin điều khiển giúp cho hành khách quan sát dễ dàng. Trong đề tài này khối hiển thị được nhóm sử dụng để hiển thị trình trạng của bãi giữ xe hoặc thông báo đến hành khách khi hệ thống xảy ra lỗi. Lựa chọn phần cứng: để thiết kế việc hiển thị trong hệ thống điển tử nhỏ, người ta thường sử dụng LCD, led 7 đoạn, led ma trận. Tuy nhiên led 7 loạn và led ma trận thường thích hợp cho việc hiển thị ngày là chính. Ngày nay, thiết bị hiển thị LCD được sử dụng rất nhiều trong các ứng dụng vi điều khiển. + LCD có rất nhiều ưu điểm so với các dạng hiển thị khác. + LCD có khả năng hiện thị kí tự đa dạng, trực quan (chữ, số và kí tự đồ họa). + Dễ dàng đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức khác nhau. + Tốn rất ít tài nguyên hệ thống và giá thành rẻ. Trên trị trường có nhiều loại LCD khác nhau với kích thước và tính năng đa dạng, ở đây hệ thống cần hiển thị thông tin, cũng như để thiết kế hệ thống gọn gàng, nhỏ đẹp ta chọn 20x04 là đủ cho yêu cầu thiết kế. Để giao tiếp được arduino với LCD thì ta chọn
- 54. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 41 phương thức giao tiếp với module I2C vì: hạn chế được số lượng dây và giúp thiết kế phần cứng dễ dàng và gọn gàng. Kết nối: STT LCD I2C ARDUINO 1. VCC 5V 2. GND GND 3. SDA PIN A4 4. SCL PIN A5 Bảng 3. 1: Bảng nối chân giữa LCD và arduino Sơ đồ nguyên lý: Hình 3. 3: Sơ đồ kết nối Arduino với LCD Giải thích nguyên lý: khối hiển thị được kết nối với Arduino Uno để hiển thị thông tin tình hình trạng thái bãi giữ xe. 3.2.3 Khối RFID Yêu cầu thiết kế: khối RFID có nhiệu vụ đọc mã UID từ thẻ RFID sau đó chuyển mã UID thành chuỗi số rồi gửi về Arduino, gửi về PC. Phương án chọn phần cứng: như yêu cầu hệ thống phần mềm trên máy tính ta sẽ kết hợp giữa các camera và công nghệ RFID để quản lý xe ra vào. Ở đây ta sử dụng thẻ tag thụ động để ứng dụng công nghệ cho hệ thống, với ứng dụng RFID
- 55. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 42 người ta sẽ thường chọn các module đầu đọc thẻ có sẵn với các tần số nhác nhau như 125khz, 13.56Mhz, 433Mhz,… Kết luận ở đây ta lựa chọn đầu lọc thẻ 13.56 Mhz RC522 vì khoảng cách không cần xa, với mức giá rẻ thiết kế nhỏ gọn, module này sử dụng lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng về ghi đọc thẻ RFID. Kết nối với Arduino: STT RFID RC522 ARDUINO 1. 3.3V 3.3V 2. RST PIN 9 3. GND GND 4. MISO PIN 11 5. MOSI PIN 12 6. SCK PIN 13 7. SDA PIN 10 Bảng 3. 2: Sơ đồ kết nối với RC522 Sơ đồ nguyên lý: Hình 3. 4: Sơ đồ kết nối khối RFID với Arduino
- 56. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 43 Giải thích nguyên lý: khi có thẻ tag được quét vào hay thẻ mới có tác động vào RC522 thì sẽ gửi mã thẻ đã quét cho PC. 3.2.4 Khối nguồn Yêu cầu thiết kế: khối này có nhiệm vụ cung cấp điện cho tất cả các khối còn lại trong mạch hoạt động. Phương án lựa chọn: để đáp ứng được yêu cầu của hệ thống thì ta cần tính toán điện áp và dòng điện để cung cấp cho các linh kiện hoạt động bình thường và sử dụng nguồn một cách hợp lý. Theo đó các giá trị điện áp và tổng dòng điện sẽ được liệt kê trong bảng sau: STT THIẾT BỊ SỐ LƯỢNG ĐIỆN ÁP DÒNG ĐIỆN TỔNG DÒNG ĐIỆN 1. ARDUINO UNO 3 5V 30mA 90mA 2. MODULE RC522 2 3.3V 13 -26mA 26–52mA 3. SERVO MINI 2 5V 550mA 1100mA 4. LCD 20X4 1 5V 25mA 25mA TỔNG ~1.3A Bảng 3. 3: Dòng và áp quy định các link kiện Phương hướng thiết kế: các thiết bị được sử dụng trong đề tài này chủ yếu sử dụng nguồn trực tiếp từ máy tính. 3.2.5 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch Sau khi thực hiện kết nối các thành phần lại, ta được sơ đồ nguyên lý toàn mạch như sau:
- 57. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 44 3.3Thiết kế phần mềm 3.3.1 Thiết kế phần mềm cho PC Từ yêu cầu của hệ thống ta tiến hành thiết kế giao diện phần mềm để quản lý xe ra vào như sau: Đọc hình ảnh từ 2 camera. Sử dụng đầu đọc thẻ RFID để chụp ảnh xe vào và chụp ảnh xe ra. Dữ liệu hệ thống được lưu vào file EXCEL. 3.3.2 Lưu đồ giải thuật chương trình chính Hình 3. 5: Lưu đồ giải thuật chương trình chính Giải thích lưu đồ: Đầu tiên khởi tạo các cổng kết nối UART, khởi tạo các biến xử dụng trong chương trình. Sau đó kết nối camera và RFID, nhận dữ liệu và xử lý theo vòng lặp của serial port. Đọc dữ liệu để chụp ảnh sau đó xử lý ảnh để xử lý xe ra/vào.
- 58. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 45 3.3.3 Lưu đồ chương trình con khởi tạo, điều khiển LCD – Servo Hình 3. 6: Lưu đồ chương trình khối xử lý trung tâm Giải thích lưu đồ: Khởi tạo thư viện, khởi tạo serial port. Setup cho LCD và servo. Kiểm tra có nhận dữ liệu từ PC. Hiển thị LCD và mở servo.
- 59. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 46 3.3.4 Lưu đồ chương trình con RFID Hình 3. 7: Lưu đồ chương trình RFID Giải thích lưu đồ: Đầu tiên khởi tạo thư viện cần thiết, định nghĩa các chân sử dụng, thiết lập chuẩn giao tiếp. Kiểm tra có quét hay không. Nếu có tiến hành gửi 4 byte cho PC. 3.3.5 Thiết kế giao diện quản lý trên PC Sau nhiều lần chỉnh sửa, tham khảo các giao diện của các bãi giữ xe, thì nhóm em đã đưa ra được giao diện tối ưu nhất có thể. Giao diện gồm có camera ngõ ra và ngõ vào hoạt động liên tục, ảnh xe vào, ảnh xe ra, ảnh biển số xe sau khi đã xử lý, bảng thông tin xe của khách, ô hiển thị số lượng xe còn trong bãi, nút xem lịch sử xe trong ngày.
- 60. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 47 Hình 3. 8: Giao diện quản lý trên PC 3.4 Thi công 3.4.1 Thiết kế mạch in Sau khi đã thiết kế sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý toàn mạch thì ta tiến hành vẽ mạch in đã thiết kế, bao gồm 2 mạch in giống như hình 3.7 để kết nối giữa Arduino và module RFID nhắm tăng tính ổn định cho hệ thống. Hình 3. 9: Mạch in kết nối Arduino với module RFID
- 61. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 48 Tiếp theo là mạch in kết nối Arduino với động cơ servo và LCD: Hình 3. 10: Mạch in kết nối Arduino với servo và LCD 3.4.2 Board mạch đã hoàn thiện Sau khi thiết kế sơ đồ nguyên lý phần cứng và tiến hành thi công mạch nay nhóm đã hoàn thành xong và hình ảnh của mạch như sau: Hình 3. 11: Board mạch Arduino – RFID
- 62. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 49 Sau đó, tiến hành đóng hộp board mạch cho gọn gàng: Hình 3. 12: Board mạch đã đóng hộp Tiếp theo là board mạch Arduino với servo và LCD: Hình 3. 13: Board mạch Arduino – servo và LCD
- 63. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 50 Hình 3. 14: Board mạch sau khi đã đóng hộp 3.4.3 Thi công mô hình bãi xe Dựa theo lựa chọn thiết kế ban đầu, cấu trúc thiết kế mô hình của nhóm gồm 2 làn cho xe ra – vào, có 1 nhà quản lý bãi giữ xe, 2 động cơ servo, các vị trí để xe trong bãi. Formex là vật liệu chính làm nên mô hình. Hình 3. 15: Mặt trước của mô hình
- 64. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 3: Thiết Kế - Thi Công Hệ Thống Trang 51 Hình 3. 16: Mặt sau của mô hình
- 65. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 4: Hệ Thống Nhận Dạng Biển Số Xe Máy Trang 52 Chương 4 : HỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE MÁY 4.1 Mô hình tổng quát nhận dạng biển số xe máy Mục đích của đề tài xây dựng một chương trình đọc biển số xe tạo một vị trí cố định, ví dụ lối vào của khu vực bãi đậu xe, hệ thống xây dựng dựa vào một máy tính PC thông thường có giao tiếp với một máy ghi hình (camera hay webcam) nhằm đáp ứng trạng thái chụp ảnh, hay một máy ảnh được chụp từ máy ảnh, để tạo ra một ảnh (ảnh gốc) được đưa vào máy tính PC. Từ những hình ảnh thu được có chứa biển số xe thì phần mền sẽ tự xử lý và kết quả đưa ra biển số xe. Một khi biển số xe được phát hiện (nhận dạng), các chữ số của nó được đọc và xuất ra trên giao diện người dung và đối chiếu lại cơ sở dữ liệu. Quá trình nhận dạng biển số xe từ ảnh thu được thực hiện theo từng giai đoạn khác nhau, có thể tóm tắt theo sơ đồ khối như sau: Hình 4. 1: Sơ đồ hệ thống nhận dạng biển số xe máy Trích vùng biển số: khối này có chức năng tách biển số từ ảnh chụp bằng các phương pháp xử lý ảnh. Kết quả của nó là ảnh biển số cắt ra từ ảnh chụp. Đây là một công việc rất khó khăn vì ta không biết được vị trí chính xác của biển số. Ngoài ra còn phụ thuộc vào độ sáng ảnh chụp. Tách kí tự: sau khi trích biển số, chúng ta bắt đầu phân đoạn kí tự. Khối này thực hiện tách kí tự có trong biển số, tạo thành tập ảnh riêng biệt các ký tự phục vụ việc nhận dạng kí tự. Ảnh của lỗi kí tự là ảnh trắng đen. Nhận dạng kí tự: sau khi phân đoạn, tách được ký tự trong biển số và tạo thành một chuỗi ký tự. Chuỗi này đưa vào khối nhận dạng để tiến hành nhận dạng từng ký tự. Sau khi nhận dạng ký tự, hệ thống sẽ hiển thị thông báo trên giao diện của máy tính quản lý hệ thống, đồng thời lưu lại dữ liệu vừa nhận được. 4.2 Ảnh đầu vào Ảnh được chụp là ảnh chụp phía sau xe chứa một phần xe và ảnh biển số. Ảnh biển số trong phạm vi của đề tài này xử lý là mô phỏng các ký tự tự tạo.
- 66. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 4: Hệ Thống Nhận Dạng Biển Số Xe Máy Trang 53 4.3 Tiền xử lý Ảnh chụp vào thường là ảnh màu, ta tiến hành chuyển ảnh màu thành ảnh xám, tiếp tục nhị phân hóa thành ảnh trắng đen, sau đó tiến hành trích vùng biển số dựa vào các vùng liên thông. Việc xác định ngưỡng sáng rất quan trọng nó quyết định đến khả năng chọn đúng vùng biển số. Chọn chính xác vùng biển số thật sự rất khó ta chỉ có thể xác định chính xác trong một khoảng nào đó. Thông qua lược đồ xám ta nhận thấy vùng biển số thường sẽ có độ sáng tương đối lớn, vì vậy ta sẽ xác định lược đồ xám lớn nhất trong khoảng này và ngưỡng xám cần chọn sẽ thuộc vùng này nhờ nó ta sẽ giảm được thời gian lặp tìm ngưỡng xám. Kết quả này có được nhờ vào quá trình khảo sát thống kê trên nhiều ảnh và đây là kết quả tối ưu nhất mà ta có thể tìm được. Ảnh nhị phân là ảnh mà giá trị các điểm ảnh chỉ có hai giá trị 0 và 1 (trắng và đen). Để chuyển từ ảnh xám về ảnh nhị phân ta đặt một ngưỡng thích hợp để so sánh. Mức xám của ảnh sẽ được dùng để so sánh với giá trị ngưỡng này. Biếu thức f(u) = { 0, 𝑢 < 𝑛 1, 𝑥 ≥ 𝑛 Hình 4. 2: Quá trình tiền xử lý 4.3 Phân vùng ảnh và tách biển số 4.3.1 Phân vùng ảnh Phân vùng ảnh là bước then chốt trong xử lý ảnh. Giai đoạn này nhằm phân tích ảnh thành những thành phần có cùng tính chất nào đó dựa theo biên hay các vùng liên thông có thể là cùng mức xám, cùng màu,…
- 67. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 4: Hệ Thống Nhận Dạng Biển Số Xe Máy Trang 54 Nếu phân vùng dựa trên các vùng liên thông ta gọi là kỹ thuật phân vùng miền đồng nhất. Nếu ta phân vùng dựa theo biên gọi là kỹ thuật phân vùng biên. Ngoài ra còn có các kỹ thuật khác như phân vùng dựa theo biên độ, phân vùng dựa theo kết cấu. Để phân tích các đối tượng trong ảnh, chúng ta cần phải phân biệt được các đối tượng cần quan tâm với phần còn lại của ảnh. Những đối tượng này có thể tìm được nhờ các kỹ thuật phân đoạn ảnh, theo nghĩa tách phần tiền ảnh ra hậu ảnh. Có thể hiểu phân vùng là tiến trình chia ảnh thành nhiều vùng, mỗi vùng chứa một đối tượng có thể biểu diễn một hai từ đoạn thẳng tiếp xúc nhau. Ta có phương pháp phân vùng ảnh như sau: Thuật toán gán nhãn thành phần liên thông: Kỹ thuật này gán cho mỗi thành phần liên thông của ảnh nhị phân một nhãn riêng biệt. Nhãn thường là các số tự nhiên bắt đầu từ một đến tổng số các thành phần liên thông có trong ảnh. Giải thuật quét ảnh từ trái sang phải và từ trên xuống dưới. Trong dòng thữ nhất của các pixel, một nhãn duy nhất được gán cho mỗi đường chạy liên tục pixel đen. Với mỗi pixel đen của các dòng tiếp theo, các pixel lân cận trên dòng trước và pixel bên trái được xem xét. Nếu bất kì pixel lân cận nào được gán nhãn, nhãn tương tự được gán cho pixel đen hiện thời, ngược lại nhãn tiếp theo chưa được sử dụng được chọn, thủ tục này tiếp tục cho tới dòng cuối của ảnh. Ảnh được nhận về là ảnh nhị phân, trong đó có nhiều đối tượng khác nhau ta tiến hành chọn ra đối tượng nào là biển số còn đối tượng nào không phải là biển số. Dựa vào thuật toán gán nhãn liên tiếp các đối tượng cụ thể như sau: Thuật toán phân vùng ảnh dựa trên kỹ thuật đánh nhãn liên tiếp: Mặt nạ ảnh với 4 điểm lân cận Mặt nạ ảnh với 8 điểm lân cận Mặt nạ ảnh với 4 điểm lân cận và 8 điểm lân cận Quy ước khi quét ảnh: Nếu điểm ảnh có giá trị là 0 thì gọi là điểm ảnh nền Nếu điểm ảnh có giá trị là 1 thì gọi là điểm ảnh nổi Ta chỉ đánh nhãn các điểm ảnh nổi 4.3.2 Trích vùng biển số Trích ra các đối tượng đem so sánh với điều kiện cụ thể của biển số xe về chiều cao, chiều rộng, tỉ lệ các cạnh, diện tích, trọng tâm,… để thu về vùng biển số. Dựa vào các thực nghiệm ta thấy chỉ có cùng biển số mới thỏa điều kiện tích nhất định, cong những vùng khác sẽ nhỏ hơn, nhưng trong điều kiện ánh sáng quá chói việc
- 68. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 4: Hệ Thống Nhận Dạng Biển Số Xe Máy Trang 55 xác định ngưỡng xám không chính xác sẽ dẫn đến có nhiều vùng có diện tích thỏa điều kiện đưa ra, dẫn đến nhận dạng sai, hoặc không cắt được chính xác vùng biến số, đây cũng là mặt hạn chế của đồ án. 4.4 Phân đoạn biển số Nhị phân biển số xe là bước quan trọng để nhận dạng biển số xe. Bước này sẽ tìm mức ngưỡng tối ưu, sau đó tiến hành nhị phân hóa ảnh với ngưỡng vừa tìm được (nhằm làm tăng độ tương phản của ký tự với nền biển số). Hình 4. 3: Nhị phân biển số xe Biển số được chuẩn hóa về kích thước [240 NaN], sau đó được lấy bù, sau đó chuẩn hóa về hai ảnh có kích thước [120 NaN] để tìm kí tự. Hình 4. 4: Chuẩn hóa và tìm ký tự 4.5 Nhận dạng biển số 4.5.1 Tạo mẫu ký tự Nhận dạng các ký tự có trong ảnh đối tượng. Mô hình nhận dạng biển số xe, dựa vào phương pháp đối sánh mẫu dựa trên đặc trưng. Xây dựng các mẫu vào các lớp khác nhau, sau đó gán cho các lớp này. Trích chọn đặc trưng: Đây là bước biểu diễn các mẫu bằng các đặc trưng của đối tượng. Trong quá trình, số liệu ảnh sẽ được thu gọn lại, điều này hết sức cần thiết cho việc tiết kiệm bộ nhớ trong việc lưu trữ và thời gian tính toán. Một phương pháp trích chọn đặc trưng tốt nếu như nó trích chọn các đặc trưng của đối tượng mà các đặc trưng đó sẽ giúp cho việc phân biệt được các lớp mẫu khác nhau, đồng thời nó cũng
- 69. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 4: Hệ Thống Nhận Dạng Biển Số Xe Máy Trang 56 biến đổi được các thuộc tính cố hữu của đối tượng hay do các thiết bị thu nhận ảnh tạo ra. Việc chọn các đối tượng đặc trưng của đối tượng là việc lựa chọn ra các yếu tố hình học. Sự biến đổi từng yếu tố riêng có thể làm thay đổi trật tự các đại lượng, điều này có thể làm ảnh hưởng đến việc phân lớp. Vấn đề này thường được giải quyết bằng một phép biến đổi tuyến tính thích hợp với các thành phần của vector đặc trưng. Qua thực nghiệm đã cắt ra từng ký tự của biển số và cho ra kích thước ảnh chuẩn của một ký tự là 24x42. Tiến hành lấy tất cả 15 mẫu ký tự thường được dùng trong biển số xe và 10 mẫu ký tự số. Tổng cổng có 24 mẫu ký tự (24x42) được lưu vào trong hai ma trận mẫu “kytu” va “kyso”. Màu đen tương ứng với bit 0, màu trắng tương ứng với bit 1, như hình 4.5. Hình 4. 5: Mẫu ký tự số 1
- 70. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 4: Hệ Thống Nhận Dạng Biển Số Xe Máy Trang 57 Hình 4. 6: Thuật toán tạo mẫu ký tự 4.5.2 Nhận dạng ký tự bằng phương pháp tương quan Các ký tự sau khi đã cách ly ta mang chúng phân thành các lớp giống như cách tạo ra các lớp mẫu. Như vậy, ta lựa chọn các lớp ký tự này so sánh lần lượt với các lớp có trong mẫu. Kết quả của mỗi lần so sánh tìm ra hệ số tương quan sau đó tiến hành lưu chúng cùng các lớp khác. Sau khi hoàn tất xong ta tiếp tục chọn trong các lớp xem lớp nào có hệ số tương quan lớn nhất, lớp này có tên gì tương ứng với ký tự nào ta xuất ra màn hình ký tự đó. Phương pháp này đòi hỏi cần phải có hai ảnh cùng kích thước. Thuật toán so sánh mẫu: Chuẩn hóa ảnh ký tự vừa cắt ra về kích thước 24x42. Dùng công thức tính hệ số tương quan để tính lần lượt với các mẫu. Lưu các kết quả vừa tìm được vào trong một lớp. Tìm hệ số tương quan gần bằng 1 nhất trong lớp. Xuất ra ký tự tương ứng với lớp đó.
- 71. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 4: Hệ Thống Nhận Dạng Biển Số Xe Máy Trang 58 Hình 4. 7: Thuật toán so sánh mẫu và xuất ký tự Công thức xác định hệ số tương quan: 𝑟 = ∑ ∑ (𝐴𝑚𝑛−𝐴′)(𝐵𝑚𝑛−𝐵′)𝑛𝑚 √(∑ ∑ (𝐴𝑚𝑛−𝐴′)2(∑ ∑ (𝐵𝑚𝑛−𝐵′)2)𝑛𝑚𝑛𝑚 (4.1) Trong đó: Amn là giá trị pixel tại cột m và hàng n Bmn là giá trị pixel tại cột m và hàng n A’ và B’ là giá trị trung bình của ma trận A và B. Ma trận A và B giống nhau khi và chỉ khi r = 1.
- 72. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 4: Hệ Thống Nhận Dạng Biển Số Xe Máy Trang 59 Ví dụ: Gọi A là ma trận ảnh chứa ký tự cần nhận dạng là số 1, B là ma trận mẫu số 1, C là ma trận mẫu số 2. Hình 4. 8: Mẫu ký tự số 1, 2 (42 hàng, 24 cột) Kết quả hệ số tương quan giữa ma trận A với B và A với C: Corr2(A,B) = 1 Corr2(A,C) = 0.3677 Suy ra A và B là 2 ảnh giống nhau, khi đó dựa vào ma trận mẫu là B là ký tự nào thì xuất ký tự đó ra. Hoàn tất quá trình nhận dạng.
- 73. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 5: Kết Quả - Nhận Xét - Đánh Giá Trang 60 Chương 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ 5.1 Kết quả thực hiện Sau quá trình thiết kế và thi công nhóm đã hoàn thành được mô hình và giao diện quản lý hệ thống trên PC. Hình 5. 1: Giao diện trên PC và mô hình hệ thống Và sau khi đã có mô hình và hệ thống, ta sẽ nói về hoạt động và chức năng của hệ thống có thể làm được: Hình 5. 2: Giao diện khi mới khởi động
- 74. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 5: Kết Quả - Nhận Xét - Đánh Giá Trang 61 Ở giao diện mới khởi động này thì sẽ không có thông tin nào của xe vì bãi xe chưa hoạt động và chưa có xe trong bãi. Chỉ có 2 camera ngõ ra và ngõ vào hoạt động bình thường thôi. Tiếp theo, khi có xe vào hệ thống sẽ chụp ảnh của xe ở ngõ vào, phân tích xử lý và đọc đúng biển số xe của khách hàng, đồng thời hiển thị lên dòng chữ “MỜI XE VÀO” và lưu dữ liệu của xe (bao gồm: mã thẻ, biển số xe, thời gian xe vào) vào trong PC. Hình 5. 3: Giao diện khi có xe vào Khi có xe ra, hệ thống sẽ chụp ảnh của xe ra, đọc lại biển số của khách hàng, sau đó truy xuất lại dữ liệu tương ứng với mã thẻ, so sánh có đúng với biển số xe hay không, nếu đúng thì mở servo cho xe ra, hiển thị trên màn hình LCD dòng chữ “MỜI XE RA”, “TẠM BIỆT QUÝ KHÁCH, THƯỢNG LÔ BÌNH AN”.
- 75. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 5: Kết Quả - Nhận Xét - Đánh Giá Trang 62 Hình 5. 4: Giao diện khi có xe ra Trường hợp khi quẹt thẻ, biển số xe ra không giống với dữ liệu ban đầu khi xe vào thì servo sẽ không mở, giữ xe của khách hàng lại và hiển thị dòng chữ “KHÔNG HỢP LỆ”, sau đó chờ nhân viên tới xử lý. Hình 5. 5: Giao diện khi xe ra không hợp lệ 5.2 Nhận xét – Đánh giá Sau khi hoàn thiện ta tiến hành chạy thử toàn bộ hệ thống để kiểm tra độ ổn định, cũng như tính chính xác và độ trễ khi điều khiển của hệ thống. Sau quá trình thực nghiệm thì cho thấy hệ thống khi sử dụng một thời gian dài thì mạch điều khiển vẫn chưa ổn định, có thời gian trễ và dễ bị nhiễu.
- 76. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 6: Kết Luận Và Hướng Phát Triển Trang 63 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận Sau thời gian thực hiện đề tài đến nay nhóm đã hoàn thành được các yêu cầu đề ra, đã thiết kế và thi công thành công mô hình bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh, nhận dạng biển số xe trên phần mềm matlab, có giao diện quản lý với những phương pháp và chức năng như sau: Lập trình Arduino để đọc dữ liệu từ RFID, nhận dữ liệu về để hiển thị LCD và điều khiển động cơ Servo cho xe ra vào. Sử dụng các chuẩn và phương thức giao tiếp thường gặp là UART. Sử dụng các thuật toán xử lý ảnh để xử lý, tách và nhận dạng biển số. Ứng dụng công nghệ RFID để đọc và ghi hình ảnh, biển số xe trước và sau khi tách biển số. Điều khiển động cơ servo để mở thanh barie cho xe ra vào. Ứng dụng phần mểm hỗ trợ xử lý ảnh là matlab. Tuy nhiên do kiến thức còn hạn hẹp nên không thể tránh khỏi những thiếu xót và nhóm vẫn còn hạn chế về phần thời gian trễ khi quẹt thẻ RFID. (cách vận hành hệ thống nhóm sẽ nêu kỹ trong phần phụ lục 2). Một số ưu điểm của hệ thống: Giải quyết cơ bản về vấn đề kẹt xe, mất vé gửi xe, đánh tráo thẻ xe trong các bãi xe truyền thống trước đó. Giảm rất nhiều thời gian, các khoản chi phí thuê nhân viên quản lý, bảo vệ, thu về được lợi nhuận cao hơn. Khả năng đọc và ghi lại được dữ liệu nhiều lần. (khi khách hàng trả thẻ và lấy xe ra khỏi bãi có thẻ tái sử dụng lại thẻ với khách hàng mới). Thẻ RFID rất bền, có thể hoạt động tốt trong các môi trường không thuận lợi như nóng, ẩm, bụi bẩn, ăn mòn, hay có sự va chạm,… tạo được độ tin cậy cao khi sử dụng. Lưu trữ, kiểm soát được các đội tượng (thông tin của khách hàng) mà không cần phải sắp xếp. Một số nhược điểm của hệ thống: Chi phí triển khai cao hơn các bãi xe truyền thống trước đó. Thẻ RFID dễ bị nhiễu sóng trong môi trường nước và kim loại. Thời gian trễ còn khá lớn (khoảng 2 – 3s), còn trong thực tế các bãi xe lớn thì thời gian trễ rất nhỏ. Vì ở đây là mô hình nên nhóm sử dụng thẻ RFID RC-522 chứ không phải đầu đọc chuyên dụng.
- 77. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Chương 6: Kết Luận Và Hướng Phát Triển Trang 64 6.2 Hướng phát triển Để mô hình có thể phát triển trong tương lai nhóm có một số phương án đề xuất sau: Tích hợp thêm nhiều cảm biến để nâng tính ổn định và đảm bảo cho hệ thống. Lập trình thêm chức năng nhận dạng người lái xe cho hệ thống, tăng cường thêm tính bảo mật. Kết hợp thêm các tấm pin năng lượng mặt trời đặt ở bãi xe, hướng tới mục tiêu sử dụng nguồn năng lượng sạch và tiết kiệm. Upload dữ liệu lên cloud để tránh trường hợp bị mất điện hay hệ thống xảy ra sự cố ngoài ý muốn.
- 78. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Tài Liệu Tham Khảo Trang 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách: [1] Giáo trình “Xử lý ảnh – Nguyễn Thanh Hải” – Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM [2] Giáo trình “Công nghệ nhận dạng vô tuyến RFID – Nguyễn Văn Hiệp” – Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM [3] Giáo trình “Matlab – Phan Thanh Tao” – Đại học Đà Nẵng [4] Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế, thi công mô hình bãi giữ xe ô tô – Nguyễn Lưu Trọng Đông, Nguyễn Thanh Huy” – Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM [5] Đồ án tốt nghiệp “Hệ thống bãi giữ xe thông minh ứng dụng công nghệ IoT và RFID – Nguyễn Thanh Bình, Đoàn Nguyễn Như Bảo” – Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Website: [1] https://www.fecegypt.com/uploads/dataSheet/1522237550_arduino%20uno%20 r3.pdf [2] https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MFRC522.pdf [3] https://www.vishay.com/docs/37314/lcd020n004l.pdf [4] http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/DE1_EE/stores/sg90_datasheet.pdf [5] http://arduino.vn/ [6] https://ww2.mathworks.cn/en/ [7] Mạnh Tùng, “4 bãi giữ xe thông minh được đề xuất xây ở Sài Gòn” VNExpress mục Giao thông, 30/3/2017.
- 79. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Phụ Lục Trang 66 PHỤ LỤC 1: CHƯƠNG TRÌNH 1. Code Arduino #include <SPI.h> #include <MFRC522.h> #define SS_PIN 10 #define RST_PIN 9 MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); char sv; void setup() { Serial.begin(9600); SPI.begin(); while (! Serial); mfrc522.PCD_Init(); } void loop() { sv='0'; if ( mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) { if ( mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) { for (byte i = 0; i <mfrc522.uid.size; i++) { Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i]); } } } } 2. Code Matlab function varargout = vidu14(varargin) % VIDU14 MATLAB code for vidu14.fig % VIDU14, by itself, creates a new VIDU14 or raises the existing % singleton*. % % H = VIDU14 returns the handle to a new VIDU14 or the handle to % the existing singleton*. % % VIDU14('CALLBACK',hObject,eventDat a,handles,...) calls the local % function named CALLBACK in VIDU14.M with the given input arguments. % % VIDU14('Property','Value',...) creates a new VIDU14 or raises the % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before vidu14_OpeningFcn gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property application % stop. All inputs are passed to vidu14_OpeningFcn via varargin. % % *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one % instance to run (singleton)". % % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES % Edit the above text to modify the response to help vidu14
- 80. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Phụ Lục Trang 67 % Last Modified by GUIDE v2.5 02-Jun- 2019 04:46:41 % Begin initialization code - DO NOT EDIT gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ... 'gui_OpeningFcn', @vidu14_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn', @vidu14_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [] , ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end % End initialization code - DO NOT EDIT % --- Executes just before vidu14 is made visible. function vidu14_OpeningFcn(hObject, ~ , handles, varargin) handles.output = hObject; global vd1 vd2 s s1 s2 ; global data table table.TD = {}; table.count = 0; data.TD = {}; data.count = 0; delete('EX_LichSuXeVaoRa.xlsx'); delete(instrfind) vd1 = videoinput('winvideo',1,'YUY2_640x480') ; vd1.FramesPerTrigger = 1; vd1.ReturnedColorspace = 'rgb'; img = image (zeros(500,650,3), 'Parent', handles.axes1); preview(vd1,img); vd2 = videoinput('winvideo',2,'YUY2_640x480') ; vd2.FramesPerTrigger = 1; vd2.ReturnedColorspace = 'rgb'; img1 = image (zeros(500,650,3), 'Parent', handles.axes3); preview(vd2,img1); delete(instrfind) s = serial('com4'); s.BytesAvailableFcnMode = 'Byte'; s.BytesAvailableFcnCount = 10; s.Timeout = 0.5; s.InputBufferSize=10; s.BytesAvailableFcn ={@mycallback,handles}; s1= serial('com5'); s1.BytesAvailableFcnMode = 'Byte'; s1.BytesAvailableFcnCount = 10; s1.Timeout = 0.5; s1.InputBufferSize=10; s1.BytesAvailableFcn ={@mycallback,handles}; s2 = serial('com3'); fopen(s); fopen(s1); fopen(s2); % Update handles structure guidata(hObject, handles); % UIWAIT makes vidu14 wait for user response (see UIRESUME) % uiwait(handles.figure1); % --- Outputs from this function are returned to the command line.
- 81. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Phụ Lục Trang 68 function varargout = vidu14_OutputFcn(~, ~, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT); % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Get default command line output from handles structure varargout{1} = handles.output; % --- Executes on button press in pushbutton4. function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to pushbutton4 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) winopen('EX_LichSuXeVaoRa.xlsx'); % --- Executes on button press in pushbutton5. function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to pushbutton5 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % --- Executes on button press in pushbutton6. function pushbutton6_Callback(~, ~, handles) % hObject handle to pushbutton6 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) function mycallback(hObject, eventdata , handles) global s s1 s2 card card1 table noPlate3 data; flushinput(s); card=fscanf(s); flushinput(s1); card1=fscanf(s1); if (card == "") else if (table.count==0) fprintf(s2,'1'); XulyXeVao(hObject, eventdata, handles) else for i=1:table.count if isequal(table.TD{i,1},card) j=1; break; else j=0; end; end; if (j==0) fprintf(s2,'1'); XulyXeVao(hObject, eventdata, handles) end; end; end; if (card1 == "") else for i=1:table.count if isequal(table.TD{i,1},card1) XulyXeRa(hObject, eventdata, handles) if isequal(table.TD{i,2},noPlate3) fprintf(s2,'2') table.TD(i,:)=[]; table.count=table.count - 1;
- 82. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Phụ Lục Trang 69 data.count=data.count + 1; t=datetime; data.TD{data.count,1}='Ra'; data.TD{data.count,2}=char(card1); data.TD{data.count,3}=noPlate3; data.TD{data.count,4}=char(t); set(handles.uitable1,'Data',table.TD); set(handles.text5,'String',' MOI XE RA '); set(handles.text6,'String',data.count); set(handles.text7,'String',table.count); xlswrite('EX_LichSuXeVaoRa.xlsx',data. TD); break; end; else fprintf(s2,'3'); set(handles.text5,'String',' KHONG HOP LE '); end; end; end; function XulyXeVao(hObject, eventdata, handles) global vd1 noPlate2 axes(handles.axes2); img = getsnapshot(vd1); imshow(img); im = imresize(img, [480 NaN]); imgray = rgb2gray(im); imbin = imbinarize(imgray); im = edge(imgray, 'sobel'); im = imdilate(im, strel('diamond', 2)); im = imfill(im, 'holes'); im = imerode(im, strel('diamond', 10)); Iprops=regionprops(im,'BoundingBox','Ar ea', 'Image'); area = Iprops.Area; count = numel(Iprops); maxa= area; boundingBox = Iprops.BoundingBox; for i=1:count if maxa<Iprops(i).Area maxa=Iprops(i).Area; boundingBox=Iprops(i).BoundingBox; end end boundingBox(1)=boundingBox(1)+15; boundingBox(3)=boundingBox(3)- 20; im = imcrop(imbin, boundingBox); axes(handles.axes6); imshow(im); img5 = imcrop(img, boundingBox); axes(handles.axes5); imshow(img5); im = imresize(im, [240 NaN]); im = imopen(im, strel('rectangle', [4 4])); im = bwareaopen(~im, 500); [h, w] = size(im); im1 = im(1:120,:); im2 = im(121:240,:); Iprops=regionprops(im1,'BoundingBox',' Area', 'Image'); count = numel(Iprops); noPlate=[]; % Initializing the variable of number plate string. for i=1:count ow = length(Iprops(i).Image(1,:)); oh = length(Iprops(i).Image(:,1)); if ow<(h/2) & oh>(h/3)
- 83. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Phụ Lục Trang 70 letter=readLetter(Iprops(i).Image); % Reading the letter corresponding the binary image 'N'. noPlate=[noPlate letter]; % Appending every subsequent character in noPlate variable. end end Iprops=regionprops(im2,'BoundingBox',' Area', 'Image'); count = numel(Iprops); noPlate1=[]; % Initializing the variable of number plate string. for i=1:count ow = length(Iprops(i).Image(1,:)); oh = length(Iprops(i).Image(:,1)); if ow<(h/2) & oh>(h/3) letter=readLetter(Iprops(i).Image); % Reading the letter corresponding the binary image 'N'. noPlate1=[noPlate1 letter]; % Appending every subsequent character in noPlate variable. end end noPlate2=[noPlate '-' noPlate1] set(handles.text3,'String',noPlate2); set(handles.text5,'String',' MOI XE VAO '); WriteDataVao(handles); function XulyXeRa(hObject, eventdata, handles) global vd2 noPlate3 axes(handles.axes4); img = getsnapshot(vd2); imshow(img); im = imresize(img, [480 NaN]); imgray = rgb2gray(im); imbin = imbinarize(imgray); im = edge(imgray, 'sobel'); im = imdilate(im, strel('diamond', 2)); im = imfill(im, 'holes'); im = imerode(im, strel('diamond', 10)); Iprops=regionprops(im,'BoundingBox','Ar ea', 'Image'); area = Iprops.Area; count = numel(Iprops); maxa= area; boundingBox = Iprops.BoundingBox; for i=1:count if maxa<Iprops(i).Area maxa=Iprops(i).Area; boundingBox=Iprops(i).BoundingBox; end end boundingBox(1)=boundingBox(1)+15; boundingBox(3)=boundingBox(3)- 20; im = imcrop(imbin, boundingBox); axes(handles.axes8); imshow(im); img5 = imcrop(img, boundingBox); axes(handles.axes7); imshow(img5); im = imresize(im, [240 NaN]); im = imopen(im, strel('rectangle', [4 4])); im = bwareaopen(~im, 500); [h, w] = size(im); im1 = im(1:120,:); im2 = im(121:240,:); Iprops=regionprops(im1,'BoundingBox',' Area', 'Image'); count = numel(Iprops);
- 84. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Phụ Lục Trang 71 noPlate=[]; % Initializing the variable of number plate string. for i=1:count ow = length(Iprops(i).Image(1,:)); oh = length(Iprops(i).Image(:,1)); if ow<(h/2) & oh>(h/3) letter=readLetter(Iprops(i).Image); % Reading the letter corresponding the binary image 'N'. noPlate=[noPlate letter]; % Appending every subsequent character in noPlate variable. end end Iprops=regionprops(im2,'BoundingBox',' Area', 'Image'); count = numel(Iprops); noPlate1=[]; % Initializing the variable of number plate string. for i=1:count ow = length(Iprops(i).Image(1,:)); oh = length(Iprops(i).Image(:,1)); if ow<(h/2) & oh>(h/3) letter=readLetter(Iprops(i).Image); % Reading the letter corresponding the binary image 'N'. noPlate1=[noPlate1 letter]; % Appending every subsequent character in noPlate variable. end end noPlate3=[noPlate '-' noPlate1] set(handles.text4,'String',noPlate3); function WriteDataVao(handles) global data card noPlate2 table t=datetime; table.count=table.count +1; table.TD{table.count,1}=card; table.TD{table.count,2}=noPlate2; table.TD{table.count,3}=char(t); data.count=data.count +1; data.TD{data.count,1}='Vao'; data.TD{data.count,2}=char(card); data.TD{data.count,3}=noPlate2; data.TD{data.count,4}=char(t); set(handles.uitable1,'Data',table.TD); set(handles.text6,'String',data.count); set(handles.text7,'String',table.count); xlswrite('EX_LichSuXeVaoRa.xlsx',data. TD); function WriteDataRa(handles) global data card1 noPlate3 table data.count=data.count + 1; t=datetime; data.TD{data.count,1}='Ra'; data.TD{data.count,2}=char(card1); data.TD{data.count,3}=noPlate3; data.TD{data.count,4}=char(t); set(handles.uitable1,'Data',table.TD); xlswrite('EX_LichSuXeVaoRa.xlsx',data. TD);
- 85. Báo Cáo ĐồÁn Tốt Nghiệp Phụ Lục Trang 72 PHỤ LỤC 2: CÁCH VẬN HÀNH HỆ THỐNG Để hệ thống vận hành cách hiệu quả, ta cần thực hiện lần lượt các bước sau đây: Cấp nguồn cho mô hình, kết nối và thiết lập camera. Kết nối thành công camera, giao diện quản lý sẽ hiện ra với 2 camera tương ứng với camera ngõ vào và ngõ ra. Khi có xe vào, ta sẽ quẹt thẻ RFID ở vị trí xe vào, camera sẽ chụp lại ảnh biển số xe, tách biển số và lưu vào cơ sở dữ liệu của PC. Servo mở ra cho xe vào, thông tin được hiển thị trên màn hình LCD và giao diện quản lý. Khi có xe ra, ta sẽ quẹt thẻ RFID ở vị trí xe ra, camera sẽ chụp lại ảnh biển số xe, tách biển số và so sánh với biển số lúc xe vào, đúng thì servo mở cho xe ra, thông tin được hiển thị trên màn hình LCD và giao diện quản lý. Khi có trường hợp đặc biệt xảy ra như mất thẻ xe, so sánh biển số không trùng khớp thì sẽ có nhân viên xử lý.