Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Kỹ Thuật Phát Hiện Đối Tượng Chuyển Động Từ Camera Và Ứng Dụng Giám Sát Tự Động Trong Siêu Thị

• Tác giả: Trương Minh Thương
• Người hướng dẫn: TS. Lê Thị Kim Nga
• Trường học: Trường Đại Học Quy Nhơn
• Chuyên ngành: Khoa Học Máy Tính
• Đề tài: Kỹ Thuật Phát Hiện Đối Tượng Chuyển Động Từ Camera Và Ứng Dụng Giám Sát Tự Động Trong Siêu Thị
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Quy Nhơn

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÀI TOÁN PHÁT HIỆN ĐỐI TƯỢNG CHUYỂN ĐỘNG
• 1.1. Khái quát về xử lý ảnh
• 1.1.1. Xử lý ảnh là gì?
• 1.1.2. Một số vấn đề cơ bản trong xử lý ảnh
• 1.1.3. Một số ứng dụng của xử lý ảnh
• 1.2. Vấn đề xử lý video
• 1.2.1. Sơ lược về lịch sử video
• 1.2.2. Một số khái niệm
• 1.2.3. Mô tả khung hình
• 1.2.4. Một số vấn đề cơ bản trong xử lý video
• 1.3. Bài toán phát hiện đối tượng chuyển động
• 1.4. Hệ thống giám sát đối tượng đối với bài toán phát hiện đối tượng chuyển động
• 1.4.1. Lịch sử phát triển của hệ thống giám sát đối tượng
• 1.4.2. Các thành phần trong xây dựng hệ thống giám sát đối tượng
• 1.4.3. Mô hình hệ thống giám sát đối tượng
• 1.5. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT PHÁT HIỆN ĐỐI TƯỢNG CHUYỂN ĐỘNG
• 2.1. Kỹ thuật trừ ảnh
• 2.1.1. Trừ ảnh dựa vào điểm ảnh
• 2.1.2. Trừ ảnh dựa vào khối
• 2.1.3. Trừ ảnh dựa vào biểu đồ
• 2.1.4. Trừ ảnh dựa vào thống kê
• 2.1.5. Trừ ảnh dựa vào đặc trưng
• 2.2. Kỹ thuật trừ nền
• 2.3. Hậu xử lý với các phép toán hình thái
• 2.3.1. Phần tử cấu trúc
• 2.3.2. Phép toán giãn nở
• 2.3.3. Phép toán co
• 2.4. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG PHÁT HIỆN ĐỐI TƯỢNG CHUYỂN ĐỘNG TRONG GIÁM SÁT TẠI SIÊU THỊ
• 3.1. Mô tả bài toán
• 3.2. Phát biểu bài toán
• 3.3. Phân tích yêu cầu bài toán và trình bày giải thuật
• 3.4. Thử nghiệm và đánh giá
• 3.4.1. Chương trình hoàn chỉnh
• 3.4.2. Kết quả thử nghiệm thực tế
• 3.4.3. Điều kiện ràng buộc của chương trình
• 3.5. Kết luận chương 3
• 4. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 4.1. Về mặt lý thuyết
• 4.2. Về mặt thực tiễn
• 4.3. Hướng phát triển
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)

I. Tổng quan về bài toán phát hiện đối tượng chuyển động

Bài toán phát hiện đối tượng chuyển động là một trong những vấn đề quan trọng trong lĩnh vực xử lý video và giám sát tự động. Nó liên quan đến việc xác định các đối tượng di chuyển trong một chuỗi hình ảnh liên tiếp từ camera. Ứng dụng của bài toán này rất rộng rãi, đặc biệt trong các hệ thống an ninh siêu thị và quản lý siêu thị. Các kỹ thuật phân tích video và nhận diện chuyển động được sử dụng để phát hiện các đối tượng chuyển động, từ đó hỗ trợ việc giám sát an ninh và tự động hóa quy trình quản lý.

1.1. Khái quát về xử lý ảnh và video

Xử lý ảnh và video là quá trình biến đổi và phân tích dữ liệu hình ảnh để đạt được mục tiêu cụ thể. Trong xử lý ảnh, các kỹ thuật như tiền xử lý, trích chọn đặc điểm, và nhận dạng được áp dụng để cải thiện chất lượng ảnh hoặc phân tích nội dung. Đối với xử lý video, quá trình này phức tạp hơn do cần xử lý một chuỗi hình ảnh liên tiếp, bao gồm việc xác định đối tượng chuyển động và phân tích thông tin thời gian.

1.2. Bài toán phát hiện đối tượng chuyển động

Bài toán phát hiện đối tượng chuyển động yêu cầu xác định các vùng hoặc đối tượng di chuyển trong một chuỗi video. Các kỹ thuật phổ biến bao gồm trừ nền, phân tích biểu đồ, và trừ ảnh dựa trên điểm ảnh. Ứng dụng của bài toán này trong siêu thị giúp giám sát tự động các hoạt động của khách hàng, phát hiện hành vi bất thường, và hỗ trợ quản lý siêu thị hiệu quả hơn.

II. Kỹ thuật phát hiện đối tượng chuyển động

Các kỹ thuật phát hiện đối tượng chuyển động được phát triển dựa trên việc phân tích sự thay đổi giữa các khung hình trong video. Các phương pháp chính bao gồm trừ ảnh, trừ nền, và phân tích biểu đồ. Những kỹ thuật này giúp xác định các đối tượng chuyển động một cách chính xác, từ đó hỗ trợ các hệ thống giám sát tự động và an ninh siêu thị.

2.1. Kỹ thuật trừ ảnh

Kỹ thuật trừ ảnh dựa trên việc so sánh sự khác biệt giữa các khung hình liên tiếp. Phương pháp này bao gồm trừ ảnh dựa vào điểm ảnh, trừ ảnh dựa vào khối, và trừ ảnh dựa vào biểu đồ. Kết quả của quá trình trừ ảnh là các vùng chuyển động được xác định, từ đó giúp phát hiện các đối tượng di chuyển trong video.

2.2. Kỹ thuật trừ nền

Kỹ thuật trừ nền là một trong những phương pháp phổ biến nhất trong phát hiện chuyển động. Nó dựa trên việc xây dựng mô hình nền từ các khung hình đầu tiên, sau đó so sánh với các khung hình tiếp theo để xác định các đối tượng chuyển động. Phương pháp này hiệu quả trong các môi trường có nền tĩnh, như siêu thị hoặc các khu vực giám sát an ninh.

III. Ứng dụng phát hiện đối tượng chuyển động trong siêu thị

Ứng dụng của phát hiện đối tượng chuyển động trong siêu thị mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Các hệ thống giám sát tự động giúp theo dõi hoạt động của khách hàng, phát hiện hành vi bất thường, và hỗ trợ quản lý siêu thị hiệu quả hơn. Các kỹ thuật phân tích video và nhận diện chuyển động được tích hợp vào hệ thống camera để đảm bảo an ninh và tối ưu hóa quy trình quản lý.

3.1. Mô tả bài toán và giải thuật

Bài toán phát hiện đối tượng chuyển động trong siêu thị yêu cầu xác định các đối tượng di chuyển trong khu vực giám sát. Giải thuật được xây dựng dựa trên các kỹ thuật trừ nền và phân tích biểu đồ, giúp phát hiện chính xác các đối tượng chuyển động và loại bỏ nhiễu từ môi trường.

3.2. Thử nghiệm và đánh giá

Các thử nghiệm được thực hiện trên dữ liệu video thu thập từ hệ thống camera an ninh siêu thị. Kết quả cho thấy các kỹ thuật phát hiện chuyển động đạt hiệu quả cao trong việc xác định các đối tượng di chuyển, từ đó hỗ trợ giám sát tự động và quản lý siêu thị một cách hiệu quả.