Hệ Thống Điểm Danh Kết Hợp RFID và Nhận Diện Khuôn Mặt Sử Dụng CNN, Facenet, SVM

• Tác giả: Võ Sỹ Dũng
• Người hướng dẫn: Thầy Phan Đình Duy
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Hệ Thống Điểm Danh Kết Hợp RFID và Nhận Diện Khuôn Mặt Sử Dụng CNN, Facenet, SVM
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
• 1.1. Mục tiêu của đề tài
• 1.2. Giải pháp và giới hạn
• 2. CHƯƠNG 2: KIT RASPBERRY PI 3 MODE B+, MODULE CAMERA REV 1, KIT RASPBERRY PI 5, MODULE CAMERA V3, MODULE RFID, LCD16X2 VÀ MODULE I2C
• 2.1. Kit Raspberry Pi 3 Mode B+
• 2.2. Kit Raspberry Pi 5, module Camera V3, module RFID, LCD16x2 và module I2C
• 2.3. Module RFID
• 2.4. Công nghệ OpenCV và thuật toán xử lý ảnh, máy học, deep learning, Facenet, Tensorflow
• 2.5. Tìm hiểu về firebase
• 2.6. Tìm hiểu về Sendgrid
• 2.7. Tìm hiểu về công nghệ ReactJS, Vite, TailwindCSS, Ant Design dùng để thiết kế giao diện
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 3.1. Kết nối Raspberry Pi với camera nhận diện khuôn mặt
• 3.2. Kết nối Raspberry Pi với firebase
• 3.3. Kết nối giao diện người dùng với firebase
• 3.4. Kết nối Raspberry Pi với SendGrid
• 3.5. Danh sách thư viện sử dụng
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 4.1. Một số thông số và tiêu chí đánh giá độ chính xác hệ thống nhận diện khuôn mặt
• 4.2. Đánh giá độ chính xác của hệ thống dựa trên tập dataset người nổi tiếng
• 4.3. Đánh giá về độ chính xác khi sử dụng data thực tế
• 4.4. Kết quả độ tin cậy mà hệ thống dựa trên nhận diện trực tiếp qua camera
• 4.5. Điểm danh thông qua hệ thống RFID
• 4.6. Giao diện hiển thị và một số chức năng khác
• 4.7. Kịch bản sử dụng
• 5. CHƯƠNG 5: HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. Phần cứng
• 5.2. Chức năng ARM
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

I. Giới thiệu về Hệ Thống Điểm Danh Kết Hợp RFID và Nhận Diện Khuôn Mặt

Hệ thống điểm danh kết hợp giữa thẻ RFID và nhận diện khuôn mặt đang trở thành xu hướng trong các cơ sở giáo dục và doanh nghiệp. Công nghệ này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao độ chính xác trong việc ghi nhận thông tin. Việc sử dụng thẻ RFID giúp xác định danh tính ban đầu, trong khi nhận diện khuôn mặt đảm bảo tính xác thực cao hơn. Hệ thống này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho việc quản lý điểm danh.

1.1. Tổng quan về công nghệ RFID trong giáo dục

Công nghệ RFID (Radio-Frequency Identification) đã được áp dụng rộng rãi trong giáo dục để quản lý điểm danh. Hệ thống này cho phép ghi nhận thông tin nhanh chóng và chính xác, giảm thiểu tình trạng gian lận khi điểm danh. Việc sử dụng thẻ RFID giúp dễ dàng theo dõi sự hiện diện của sinh viên trong lớp học.

1.2. Nhận diện khuôn mặt bằng CNN và Facenet

Nhận diện khuôn mặt là một trong những ứng dụng nổi bật của công nghệ học sâu. Sử dụng CNN (Convolutional Neural Network) và Facenet, hệ thống có khả năng nhận diện khuôn mặt với độ chính xác cao. Điều này giúp cải thiện đáng kể hiệu suất của quy trình điểm danh, đặc biệt trong môi trường có nhiều yếu tố gây nhiễu.

II. Vấn đề và Thách thức trong Hệ Thống Điểm Danh

Mặc dù hệ thống điểm danh kết hợp RFID và nhận diện khuôn mặt mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức cần giải quyết. Các vấn đề như ánh sáng không đủ, góc chụp không lý tưởng, và khả năng gian lận vẫn là những yếu tố cần được xem xét. Việc cải thiện độ chính xác và tính bảo mật của hệ thống là rất quan trọng.

2.1. Những hạn chế của thẻ RFID trong điểm danh

Thẻ RFID có thể bị gian lận khi người dùng chuyển giao thẻ cho người khác để điểm danh hộ. Điều này dẫn đến việc ghi nhận thông tin không chính xác, ảnh hưởng đến quy trình quản lý điểm danh. Cần có các biện pháp bổ sung để đảm bảo tính chính xác của dữ liệu.

2.2. Thách thức trong nhận diện khuôn mặt

Nhận diện khuôn mặt có thể gặp phải các vấn đề như nhiễu ánh sáng, góc chụp không lý tưởng, và sai lệch danh tính. Những yếu tố này có thể làm giảm độ chính xác của hệ thống. Việc cải thiện thuật toán và điều kiện chụp hình là cần thiết để nâng cao hiệu suất.

III. Phương Pháp Kết Hợp RFID và Nhận Diện Khuôn Mặt

Để khắc phục những hạn chế của từng phương pháp, hệ thống điểm danh kết hợp RFID và nhận diện khuôn mặt được đề xuất. Phương pháp này sử dụng thẻ RFID để xác định danh tính ban đầu và sau đó xác thực danh tính bằng nhận diện khuôn mặt. Điều này không chỉ nâng cao tính chính xác mà còn đảm bảo tính bảo mật cho dữ liệu.

3.1. Cách thức hoạt động của hệ thống

Hệ thống hoạt động bằng cách sử dụng thẻ RFID để ghi nhận danh tính của người dùng. Sau đó, camera sẽ chụp hình khuôn mặt và sử dụng CNN để nhận diện. Nếu nhận diện thành công, thông tin sẽ được ghi nhận vào cơ sở dữ liệu. Điều này giúp đảm bảo tính chính xác và nhanh chóng trong quy trình điểm danh.

3.2. Ứng dụng của SVM trong phân loại hình ảnh

SVM (Support Vector Machine) được sử dụng để phân loại hình ảnh trong quá trình nhận diện khuôn mặt. Thuật toán này giúp cải thiện độ chính xác của việc nhận diện, đặc biệt trong các trường hợp có nhiều yếu tố gây nhiễu. Việc áp dụng SVM trong hệ thống sẽ giúp nâng cao hiệu suất và độ tin cậy.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Nghiên Cứu

Hệ thống điểm danh kết hợp RFID và nhận diện khuôn mặt đã được thử nghiệm và cho thấy kết quả khả quan. Độ chính xác của hệ thống đạt trên 90% trong điều kiện ánh sáng tốt. Hệ thống không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao tính chính xác trong việc ghi nhận thông tin điểm danh.

4.1. Kết quả thử nghiệm trên thực địa

Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống hoạt động hiệu quả trong môi trường thực tế. Độ chính xác của việc nhận diện khuôn mặt đạt trên 90% khi sử dụng dataset với nhiều góc chụp khác nhau. Điều này chứng tỏ tính khả thi của hệ thống trong việc quản lý điểm danh.

4.2. Lợi ích của hệ thống trong quản lý điểm danh

Hệ thống không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao tính chính xác trong việc ghi nhận thông tin. Việc tích hợp chức năng gửi email thông báo cũng giúp tăng cường sự minh bạch và giám sát trong quá trình quản lý điểm danh.

V. Kết Luận và Tương Lai của Hệ Thống Điểm Danh

Hệ thống điểm danh kết hợp RFID và nhận diện khuôn mặt là một giải pháp hiệu quả cho việc quản lý điểm danh trong các cơ sở giáo dục và doanh nghiệp. Với những lợi ích mà nó mang lại, hệ thống này hứa hẹn sẽ trở thành xu hướng trong tương lai. Việc tiếp tục nghiên cứu và cải tiến công nghệ sẽ giúp nâng cao hiệu suất và độ chính xác của hệ thống.

5.1. Tương lai của công nghệ điểm danh thông minh

Công nghệ điểm danh thông minh sẽ tiếp tục phát triển và mở rộng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Việc kết hợp các công nghệ mới như AI và machine learning sẽ giúp nâng cao hiệu suất và độ chính xác của hệ thống.

5.2. Đề xuất cải tiến cho hệ thống

Để nâng cao hiệu suất của hệ thống, cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến các thuật toán nhận diện khuôn mặt và RFID. Việc tích hợp thêm các công nghệ mới sẽ giúp hệ thống hoạt động hiệu quả hơn trong các điều kiện khác nhau.