Đề Tài Khóa Luận: Thiết Kế Hệ Thống Nhận Diện Lòng Bàn Tay Người

• Tác giả: Ngô Trọng Nhân
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Quốc Hùng
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ sư ngành Kỹ thuật máy tính
• Đề tài: Hệ Thống Nhận Diện Lòng Bàn Tay Bằng Công Nghệ Nhúng
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
• 1.1. Phạm vi nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH TRONG NƯỚC
• 2.1. Tình hình ngoài nước
• 2.2. Bài toán nhận diện lòng bàn tay
• 2.2.1. Những khó khăn và thách thức trong bài toán nhận diện lòng bàn tay
• 2.2.2. Các lĩnh vực ứng dụng công nghệ nhận diện lòng bàn tay
• 2.2.3. Phát hiện lòng bàn tay và trích xuất vùng quan tâm
• 2.2.4. Cơ sở lý thuyết của phát hiện lòng bàn tay
• 2.2.5. Điều chỉnh hướng của bàn tay
• 2.2.6. Mô hình Tetra cấu trúc vi mô
• 2.2.7. Các bước thực hiện của mô hình
• 2.2.8. Principal Components Analysis
• 2.2.9. Một số phương thức thực hiện của PCA
• 2.2.10. Áp dụng PCA vào thuật toán LMTYP
• 2.2.11. Mô hình máy học để phân loại
• 2.2.12. Huấn luyện mô hình máy học
• 3. CHƯƠNG 3: PHẦN CỨNG HỆ THỐNG
• 3.1. Raspberry Pi Camera
• 3.2. Màn hình cảm ứng
• 3.3. Servo Motor SG90
• 3.4. Cảm biến hồng ngoại (IR Sensor)
• 3.5. Cảm biến khoảng cách HC-SR05
• 3.6. Quá trình mở cửa và đóng cửa
• 3.7. Triển khai phần cứng và phần mềm
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 4.1. Kết quả đạt được
• 4.2. Thời gian training trên các thiết bị
• 4.3. Thu thập mẫu
• 4.4. Nhận diện lòng bàn tay
• 4.5. Thiết kế giao diện
• 4.6. Mô hình hoàn chỉnh
• 4.7. Đánh giá khóa luận
• 4.8. Nhược điểm
• 5. CHƯƠNG 5: CÁC KẾT QUẢ ĐÃ THỰC HIỆN
• 5.1. Những đóng góp, đề xuất mới
• 6. CHƯƠNG 6: HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Về mô hình cửa tự động
• 6.2. Về mô hình nhận diện lòng bàn tay
• 6.3. Về tính áp dụng của mô hình
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Hệ Thống Nhận Diện Lòng Bàn Tay Bằng Công Nghệ Nhúng

Hệ thống nhận diện lòng bàn tay bằng công nghệ nhúng đang trở thành một trong những giải pháp bảo mật tiên tiến nhất hiện nay. Công nghệ này không chỉ giúp xác thực danh tính mà còn đảm bảo tính bảo mật cao cho người dùng. Việc áp dụng công nghệ nhúng giúp tối ưu hóa chi phí và hiệu suất, từ đó mở rộng khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

1.1. Định nghĩa và nguyên lý hoạt động của hệ thống

Hệ thống nhận diện lòng bàn tay hoạt động dựa trên việc phân tích các đặc điểm sinh trắc học độc đáo của lòng bàn tay. Các đặc điểm này bao gồm đường vân, nếp nhăn và hình dạng tổng thể của lòng bàn tay.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng công nghệ nhúng

Công nghệ nhúng giúp giảm thiểu chi phí sản xuất và bảo trì hệ thống. Hệ thống có thể hoạt động độc lập mà không cần đến máy tính lớn, từ đó tăng tính linh hoạt và khả năng mở rộng.

II. Những Thách Thức Trong Việc Nhận Diện Lòng Bàn Tay

Mặc dù công nghệ nhận diện lòng bàn tay có nhiều ưu điểm, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức cần giải quyết. Các vấn đề như độ chính xác, tốc độ xử lý và khả năng chống giả mạo là những yếu tố quan trọng cần được cải thiện.

2.1. Độ chính xác trong nhận diện

Độ chính xác của hệ thống phụ thuộc vào chất lượng hình ảnh và thuật toán xử lý. Việc cải thiện độ chính xác là một trong những ưu tiên hàng đầu trong nghiên cứu và phát triển.

2.2. Khả năng chống giả mạo

Công nghệ nhận diện lòng bàn tay cần phải có khả năng phát hiện và ngăn chặn các hành vi giả mạo, như sử dụng hình ảnh hoặc mô hình giả để đánh lừa hệ thống.

III. Phương Pháp Nhận Diện Lòng Bàn Tay Hiệu Quả

Để đạt được hiệu quả cao trong việc nhận diện lòng bàn tay, nhiều phương pháp đã được nghiên cứu và áp dụng. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng các thuật toán học máy và xử lý ảnh tiên tiến.

3.1. Sử dụng PCA và SVM trong nhận diện

Phân tích thành phần chính (PCA) và máy vector hỗ trợ (SVM) là hai phương pháp phổ biến trong việc trích xuất đặc trưng và phân loại lòng bàn tay. Chúng giúp giảm chiều dữ liệu và tăng tốc độ xử lý.

3.2. Tiền xử lý ảnh để cải thiện chất lượng

Tiền xử lý ảnh là bước quan trọng để nâng cao chất lượng hình ảnh trước khi thực hiện nhận diện. Các kỹ thuật như tăng cường độ tương phản và điều chỉnh góc nhìn giúp cải thiện độ chính xác.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Nhận Diện Lòng Bàn Tay

Hệ thống nhận diện lòng bàn tay có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ bảo mật thông tin cá nhân đến quản lý truy cập trong các cơ sở hạ tầng quan trọng.

4.1. Ứng dụng trong bảo mật thông tin

Công nghệ này có thể được sử dụng để bảo vệ thông tin cá nhân, giúp ngăn chặn các hành vi xâm phạm và lừa đảo trực tuyến.

4.2. Ứng dụng trong quản lý truy cập

Hệ thống nhận diện lòng bàn tay có thể được triển khai trong các khu vực cần bảo mật cao như ngân hàng, trung tâm dữ liệu và các cơ sở quân sự.

V. Kết Luận và Tương Lai Của Công Nghệ Nhận Diện Lòng Bàn Tay

Công nghệ nhận diện lòng bàn tay đang trên đà phát triển mạnh mẽ và hứa hẹn sẽ trở thành một phần quan trọng trong các hệ thống bảo mật trong tương lai. Việc cải tiến công nghệ và mở rộng ứng dụng sẽ giúp nâng cao tính bảo mật và tiện lợi cho người dùng.

5.1. Xu hướng phát triển trong tương lai

Công nghệ nhận diện lòng bàn tay sẽ tiếp tục được cải tiến với sự phát triển của trí tuệ nhân tạo và học máy, từ đó nâng cao độ chính xác và khả năng chống giả mạo.

5.2. Tiềm năng ứng dụng rộng rãi

Với tính năng bảo mật cao và khả năng ứng dụng đa dạng, công nghệ nhận diện lòng bàn tay có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ y tế đến thương mại điện tử.