Luận Văn Thạc Sĩ: Tự Động Hóa Nâng Cao Chất Lượng Xác Định Hướng Nhìn Ứng Dụng Điều Khiển Robot Di Động

• Tác giả: Trần Đức Anh Minh
• Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Thái Hoàng
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Tự động hóa
• Đề tài: Nâng cao chất lượng xác định hướng nhìn ứng dụng điều khiển robot di động
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.2. Nghiên cứu tổng quan
• 1.3. Ứng dụng
• 2. CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Thiết bị thu
• 2.2. Đặc trưng Haar-like
• 2.3. Phương pháp ảnh tích hợp
• 2.4. Thuật toán AdaBoost
• 2.5. Phương pháp phân tích thành phần chính
• 2.5.1. Cơ sở toán học
• 2.5.2. Phương pháp
• 2.6. Mạng thần kinh nhân tạo
• 2.6.1. Tế bào thần kinh và mạng thần kinh nhân tạo
• 2.6.2. Mạng truyền thẳng nhiều lớp
• 3. CHƯƠNG III: XÂY DỰNG GIẢI THUẬT
• 3.1. Tổng quan giải thuật xác định hướng nhìn
• 3.2. Giải thuật phát hiện mặt và mắt
• 3.2.1. Nhận dạng khuôn mặt
• 3.2.2. Nhận dạng mắt
• 3.3. Giải thuật phát hiện hướng nhìn dùng phương pháp khoảng cách ngắn nhất
• 3.3.1. Phương pháp mặt riêng
• 3.3.2. Phương pháp tính mặt riêng
• 3.3.3. Biểu diễn lại các ảnh mắt
• 3.3.4. Phương pháp khoảng cách ngắn nhất
• 3.4. Giải thuật phát hiện hướng nhìn dùng mạng thần kinh nhân tạo
• 3.4.1. Mạng thần kinh truyền thẳng 3 lớp
• 3.4.2. Mạng thần kinh hồi quy 3 lớp
• 4. CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ
• 4.1. Chương trình phát hiện hướng nhìn
• 4.2. Kết quả phát hiện hướng nhìn
• 4.2.1. Mô tả các điều kiện thí nghiệm
• 4.2.2. Thống kê kết quả
• 4.2.3. Nhận xét và đánh giá
• 4.3. Ứng dụng điều khiển robot di động
• 4.3.1. Phương trình động học robot
• 4.3.2. Mô hình hệ thống điều khiển robot di động bằng hướng nhìn của mắt
• 4.3.3. Giao thức điều khiển robot
• 4.3.4. Kết quả điều khiển
• 4.4. Kết luận và hướng phát triển
• 4.4.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu

Luận Văn Thạc Sĩ này tập trung vào việc nâng cao chất lượng xác định hướng nhìn thông qua ứng dụng trong điều khiển robot di động. Nghiên cứu nhằm giải quyết các vấn đề liên quan đến tự động hóa và công nghệ robot, đặc biệt là trong việc sử dụng hệ thống điều khiển dựa trên hướng nhìn của người dùng. Tự động hóa robot đang trở thành một lĩnh vực quan trọng trong công nghiệp và nghiên cứu khoa học, với tiềm năng ứng dụng rộng rãi.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của luận văn là thiết kế và xây dựng một hệ thống xác định hướng nhìn chính xác, có thể ứng dụng trong điều khiển robot di động. Nghiên cứu tập trung vào việc cải thiện chất lượng của hệ thống thông qua các giải thuật tiên tiến và công nghệ tự động hóa. Hướng nhìn được xem là một phương thức giao tiếp tự nhiên và hiệu quả giữa con người và máy móc.

1.2. Tổng quan nghiên cứu

Nghiên cứu tổng quan về các phương pháp xác định hướng nhìn và điều khiển robot đã được thực hiện. Các công nghệ robot hiện đại, bao gồm hệ thống điều khiển và tự động hóa, được phân tích để tìm ra các giải pháp tối ưu. Ứng dụng của hướng nhìn trong điều khiển robot di động được đánh giá là một hướng đi tiềm năng, đặc biệt trong các lĩnh vực hỗ trợ người khuyết tật và công nghiệp tự động hóa.

II. Cơ sở lý thuyết

Phần này trình bày các cơ sở lý thuyết liên quan đến tự động hóa, xác định hướng nhìn, và điều khiển robot di động. Các công nghệ robot và hệ thống điều khiển được phân tích chi tiết, bao gồm các giải thuật và phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu.

2.1. Tự động hóa robot

Tự động hóa robot là một lĩnh vực quan trọng trong công nghiệp và nghiên cứu khoa học. Nghiên cứu tập trung vào việc phát triển các hệ thống điều khiển tiên tiến, có khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Chất lượng của hệ thống điều khiển được cải thiện thông qua các giải thuật và công nghệ tự động hóa.

2.2. Xác định hướng nhìn

Xác định hướng nhìn là một phương pháp quan trọng trong giao tiếp người-máy. Nghiên cứu sử dụng các giải thuật tiên tiến để cải thiện chất lượng của hệ thống. Hướng nhìn được xem là một tín hiệu điều khiển hiệu quả, đặc biệt trong các ứng dụng liên quan đến điều khiển robot di động.

III. Giải thuật và phương pháp

Phần này trình bày các giải thuật và phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu. Các giải thuật bao gồm phát hiện mặt và mắt, xác định hướng nhìn, và điều khiển robot di động. Các phương pháp được phân tích chi tiết để đảm bảo chất lượng và hiệu quả của hệ thống.

3.1. Phát hiện mặt và mắt

Phát hiện mặt và mắt là bước đầu tiên trong quá trình xác định hướng nhìn. Nghiên cứu sử dụng các giải thuật tiên tiến để đảm bảo chất lượng và độ chính xác của hệ thống. Hệ thống điều khiển được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong các điều kiện ánh sáng khác nhau.

3.2. Xác định hướng nhìn

Xác định hướng nhìn là một phương pháp quan trọng trong giao tiếp người-máy. Nghiên cứu sử dụng các giải thuật tiên tiến để cải thiện chất lượng của hệ thống. Hướng nhìn được xem là một tín hiệu điều khiển hiệu quả, đặc biệt trong các ứng dụng liên quan đến điều khiển robot di động.

IV. Kết quả và ứng dụng

Phần này trình bày các kết quả nghiên cứu và ứng dụng của hệ thống trong điều khiển robot di động. Các kết quả được đánh giá dựa trên chất lượng và hiệu quả của hệ thống. Ứng dụng của hướng nhìn trong điều khiển robot di động được xem là một hướng đi tiềm năng, đặc biệt trong các lĩnh vực hỗ trợ người khuyết tật và công nghiệp tự động hóa.

4.1. Kết quả nghiên cứu

Các kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống xác định hướng nhìn đạt được độ chính xác cao trong thời gian thực. Chất lượng của hệ thống được cải thiện thông qua các giải thuật và phương pháp tiên tiến. Hệ thống điều khiển được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong các điều kiện ánh sáng khác nhau.

4.2. Ứng dụng trong điều khiển robot di động

Ứng dụng của hướng nhìn trong điều khiển robot di động được đánh giá là một hướng đi tiềm năng. Nghiên cứu tập trung vào việc phát triển các hệ thống điều khiển tiên tiến, có khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Chất lượng của hệ thống điều khiển được cải thiện thông qua các giải thuật và công nghệ tự động hóa.