%20(1)%20(1).png)
Xây dựng trung tâm xử lý cho tòa nhà thông minh trên hệ thống nhúng linux
.png)
Xây dựng trung tâm xử lý cho tòa nhà thông minh trên hệ thống nhúng linux.
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................... 1
1.1 Tổng quan về ngôi nhà thông minh ................................................................ 1
1.2 Mục đích của đề tài ........................................................................................ 4
1.3 Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài ..................................................................... 4
1.4 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 5
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ........................................................................ 6
2.1 Cơ sở lý thuyết về trung tâm xử lý cho tòa nhà thông minh ........................... 6
2.1.1 Mô hình tổng quan ..................................................................................... 6
2.1.2 Một số chức năng cơ bản của tòa nhà thông minh....................................... 9
2.1.2.1 Hệ thống điều hòa không khí (HVAC) .................................................... 9
2.1.2.2 Kiểm soát vào ra ...................................................................................10
2.1.2.3 Điều khiển ánh sáng và tiết kiệm năng lượng ........................................ 10
2.1.3 Các giao thức sử dụng cho tòa nhà thông minh hiện tại ............................ 11
2.1.3.1 X10 ....................................................................................................... 11
2.1.3.2 UPB ...................................................................................................... 12
2.1.3.3 INSTEON ............................................................................................. 12
2.1.3.4 Z-Wave ................................................................................................. 12
vii
2.1.3.5 ZigBee .................................................................................................. 13
2.1.4 Lựa chọn giao thức ................................................................................... 13
2.1.5 Socket.IO ................................................................................................. 14
2.1.6 Mô hình điều khiển vào ra dựa trên Socket.IO .......................................... 16
2.2 Cơ sở lý thuyết về xử lý ảnh ........................................................................ 17
2.2.1 Ảnh số ...................................................................................................... 17
2.2.2 Điểm ảnh .................................................................................................. 18
2.2.3 Mức xám của ảnh ..................................................................................... 18
2.2.4 Histogram................................................................................................. 19
2.2.5 Cân bằng histogram .................................................................................. 19
2.3 Biến đổi hình học ảnh .................................................................................. 22
2.3.1 Dịch chuyển ảnh (Translation).................................................................. 22
2.3.2 Dịch chuyển và xoay ảnh .......................................................................... 23
2.3.3 Xoay tỉ lệ .................................................................................................. 23
2.3.4 Phép biến đổi Affine................................................................................. 24
2.4 Làm mịn ảnh ............................................................................................... 26
2.4.1 Bộ lọc chuẩn hóa ...................................................................................... 26
2.4.2 Bộ lọc Gaussian........................................................................................ 26
2.4.3 Bộ lọc trung vị .......................................................................................... 27
2.4.4 Bộ lọc Bilateral ........................................................................................ 27
2.5 Nhận dạng ảnh ............................................................................................. 28
2.6 Phát hiện đối tượng ...................................................................................... 30
2.6.1 Phát hiện khuôn mặt ................................................................................. 30
2.6.1.1 Phân loại theo từng đợt (Cascade Classification) ................................... 31
2.6.1.2 Các đặc trung Haar-like......................................................................... 33
2.6.1.3 Tăng cường (Boosting) ......................................................................... 36
2.6.1.4 AdaBoost .............................................................................................. 37
viii
2.6.1.4.1 Thuật toán AdaBoost [16] .................................................................. 38
2.6.1.5 Huấn luyện Cascade .............................................................................. 40
2.6.1.5.1 Thuật toán huấn luyện ........................................................................ 40
2.6.1.5.2 Minh họa thuật toán huấn luyện Cascade ........................................... 41
2.6.1.6 Các bộ phân loại tăng cường nối tiếp..................................................... 42
2.7 Nhận dạng khuôn mặt .................................................................................. 43
2.8 Một số thuật toán nhận dạng khuôn mặt.......................................................45
2.8.1 Phương pháp Eigenfaces .......................................................................... 45
2.8.2 Fisherfaces ............................................................................................... 48
2.8.3 Biểu đồ tần suất các mẫu nhị phân cục bộ (LBP) ...................................... 51
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀO RA TRÊN HỆ THỐNG
NHÚNG LINUX ................................................................................................... 57
3.1 Nhận dạng khuôn mặt .................................................................................. 57
3.1.1 Phân tích giải thuật ................................................................................... 57
3.1.2 Phát hiện khuôn mặt ................................................................................. 58
3.1.2.1 Chuyển đổi sang ảnh xám: .................................................................... 60
3.1.2.2 Thay đổi kích thước ảnh ........................................................................ 60
3.1.2.3 Cân bằng histogram .............................................................................. 61
3.1.2.4 Phát hiện khuôn mặt .............................................................................. 61
3.1.3 Xử lý dữ liệu khuôn mặt ........................................................................... 64
3.1.3.1 Phát hiện đôi mắt .................................................................................. 65
3.1.3.2 Các vùng tìm kiếm đôi mắt ................................................................... 66
3.1.3.3 Chuyển đổi hình học ............................................................................. 71
3.1.3.4 Cân bằng histogram riêng biệt cho bên trái và bên phải của khuôn mặt . 73
3.1.3.5 Làm mịn................................................................................................ 75
3.1.3.6 Mặt nạ hình eclipse ............................................................................... 76
3.1.4 Xây dựng cơ sở dữ liệu............................................................................. 77
3.1.4.1 Thu thập ảnh khuôn mặt ........................................................................ 77
ix
3.1.4.2 Huấn luyện ............................................................................................ 81
3.1.5 Nhận dạng khuôn mặt ............................................................................... 82
3.1.5.1 Thẩm định khuôn mặt: .......................................................................... 83
3.2 Hệ thống máy chủ web thời gian thực .......................................................... 85
3.2.1 Mô hình hệ thống ..................................................................................... 85
3.2.2 Nguyên lý ................................................................................................. 86
3.3 Phát triển trên hệ thống nhúng Raspberry .................................................... 87
3.3.1 Kết quả ..................................................................................................... 87
3.3.2 Hoạt động ................................................................................................. 92
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN ..................................................................................... 94
4.1 Đánh giá kết quả .......................................................................................... 94
4.2 Hướng phát triển của đề tài .......................................................................... 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO
LƯU Ý:
Tài liệu được chia sẻ bởi CTV EBOOKBKMT "Mân Trần Lê" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.
Xây dựng trung tâm xử lý cho tòa nhà thông minh trên hệ thống nhúng linux.
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................... 1
1.1 Tổng quan về ngôi nhà thông minh ................................................................ 1
1.2 Mục đích của đề tài ........................................................................................ 4
1.3 Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài ..................................................................... 4
1.4 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 5
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ........................................................................ 6
2.1 Cơ sở lý thuyết về trung tâm xử lý cho tòa nhà thông minh ........................... 6
2.1.1 Mô hình tổng quan ..................................................................................... 6
2.1.2 Một số chức năng cơ bản của tòa nhà thông minh....................................... 9
2.1.2.1 Hệ thống điều hòa không khí (HVAC) .................................................... 9
2.1.2.2 Kiểm soát vào ra ...................................................................................10
2.1.2.3 Điều khiển ánh sáng và tiết kiệm năng lượng ........................................ 10
2.1.3 Các giao thức sử dụng cho tòa nhà thông minh hiện tại ............................ 11
2.1.3.1 X10 ....................................................................................................... 11
2.1.3.2 UPB ...................................................................................................... 12
2.1.3.3 INSTEON ............................................................................................. 12
2.1.3.4 Z-Wave ................................................................................................. 12
vii
2.1.3.5 ZigBee .................................................................................................. 13
2.1.4 Lựa chọn giao thức ................................................................................... 13
2.1.5 Socket.IO ................................................................................................. 14
2.1.6 Mô hình điều khiển vào ra dựa trên Socket.IO .......................................... 16
2.2 Cơ sở lý thuyết về xử lý ảnh ........................................................................ 17
2.2.1 Ảnh số ...................................................................................................... 17
2.2.2 Điểm ảnh .................................................................................................. 18
2.2.3 Mức xám của ảnh ..................................................................................... 18
2.2.4 Histogram................................................................................................. 19
2.2.5 Cân bằng histogram .................................................................................. 19
2.3 Biến đổi hình học ảnh .................................................................................. 22
2.3.1 Dịch chuyển ảnh (Translation).................................................................. 22
2.3.2 Dịch chuyển và xoay ảnh .......................................................................... 23
2.3.3 Xoay tỉ lệ .................................................................................................. 23
2.3.4 Phép biến đổi Affine................................................................................. 24
2.4 Làm mịn ảnh ............................................................................................... 26
2.4.1 Bộ lọc chuẩn hóa ...................................................................................... 26
2.4.2 Bộ lọc Gaussian........................................................................................ 26
2.4.3 Bộ lọc trung vị .......................................................................................... 27
2.4.4 Bộ lọc Bilateral ........................................................................................ 27
2.5 Nhận dạng ảnh ............................................................................................. 28
2.6 Phát hiện đối tượng ...................................................................................... 30
2.6.1 Phát hiện khuôn mặt ................................................................................. 30
2.6.1.1 Phân loại theo từng đợt (Cascade Classification) ................................... 31
2.6.1.2 Các đặc trung Haar-like......................................................................... 33
2.6.1.3 Tăng cường (Boosting) ......................................................................... 36
2.6.1.4 AdaBoost .............................................................................................. 37
viii
2.6.1.4.1 Thuật toán AdaBoost [16] .................................................................. 38
2.6.1.5 Huấn luyện Cascade .............................................................................. 40
2.6.1.5.1 Thuật toán huấn luyện ........................................................................ 40
2.6.1.5.2 Minh họa thuật toán huấn luyện Cascade ........................................... 41
2.6.1.6 Các bộ phân loại tăng cường nối tiếp..................................................... 42
2.7 Nhận dạng khuôn mặt .................................................................................. 43
2.8 Một số thuật toán nhận dạng khuôn mặt.......................................................45
2.8.1 Phương pháp Eigenfaces .......................................................................... 45
2.8.2 Fisherfaces ............................................................................................... 48
2.8.3 Biểu đồ tần suất các mẫu nhị phân cục bộ (LBP) ...................................... 51
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀO RA TRÊN HỆ THỐNG
NHÚNG LINUX ................................................................................................... 57
3.1 Nhận dạng khuôn mặt .................................................................................. 57
3.1.1 Phân tích giải thuật ................................................................................... 57
3.1.2 Phát hiện khuôn mặt ................................................................................. 58
3.1.2.1 Chuyển đổi sang ảnh xám: .................................................................... 60
3.1.2.2 Thay đổi kích thước ảnh ........................................................................ 60
3.1.2.3 Cân bằng histogram .............................................................................. 61
3.1.2.4 Phát hiện khuôn mặt .............................................................................. 61
3.1.3 Xử lý dữ liệu khuôn mặt ........................................................................... 64
3.1.3.1 Phát hiện đôi mắt .................................................................................. 65
3.1.3.2 Các vùng tìm kiếm đôi mắt ................................................................... 66
3.1.3.3 Chuyển đổi hình học ............................................................................. 71
3.1.3.4 Cân bằng histogram riêng biệt cho bên trái và bên phải của khuôn mặt . 73
3.1.3.5 Làm mịn................................................................................................ 75
3.1.3.6 Mặt nạ hình eclipse ............................................................................... 76
3.1.4 Xây dựng cơ sở dữ liệu............................................................................. 77
3.1.4.1 Thu thập ảnh khuôn mặt ........................................................................ 77
ix
3.1.4.2 Huấn luyện ............................................................................................ 81
3.1.5 Nhận dạng khuôn mặt ............................................................................... 82
3.1.5.1 Thẩm định khuôn mặt: .......................................................................... 83
3.2 Hệ thống máy chủ web thời gian thực .......................................................... 85
3.2.1 Mô hình hệ thống ..................................................................................... 85
3.2.2 Nguyên lý ................................................................................................. 86
3.3 Phát triển trên hệ thống nhúng Raspberry .................................................... 87
3.3.1 Kết quả ..................................................................................................... 87
3.3.2 Hoạt động ................................................................................................. 92
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN ..................................................................................... 94
4.1 Đánh giá kết quả .......................................................................................... 94
4.2 Hướng phát triển của đề tài .......................................................................... 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO
LƯU Ý:
Tài liệu được chia sẻ bởi CTV EBOOKBKMT "Mân Trần Lê" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.
.png "Hướng dẫn download ti liệu")
%20(1).png "Hướng dẫn download ti liệu")
.png)
.png "Hướng dẫn, hỗ trợ tìm kiếm tài liệu học tập và tư vấn hỏi đáp")
%20(1).png "Gói VIP Member EBOOKBKMT - Hỗ trợ tìm kiếm tài liệu nhanh nhất, ưu tiên cho thành viên VIP")
.png "SÁCH - Cẩm nang thợ điện học - Từ phổ thông tới thợ điện (Nguyễn Văn Phong) Full")
Không có nhận xét nào: